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氧传感器工作原理|汽车前后氧传感器的作用

为了控制日益恶化的汽车尾气问题,现在越来越多的汽车采用了混合气成分的闭环控制和三元催化反应装置的联合使用技术的电喷发动机,以达到净化排气的目的!其中,三元催化转化器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件。

1、三元催化转化器和氧传感器的关系

三元催化转化器能有效地净化CO,HC和NOx这三种有害气体,但其净化效率严格依赖于混合气浓度必须保持在理论空燃比(14.7:1)附近的狭小范围内。一旦混合气体浓度偏离了这个范围,三元催化转化器净化排气污染物的能力便急剧下降。正是由于空燃比的变化会引起排气中氧浓度相应的变化,因此,便在排气管中设置了氧传感器。

氧传感器工作原理

在一定条件下,利用氧化锆内外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21%,浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少得多。

汽车上的氧传感器工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。氧传感器其基本工作原理是:在一定的条件下,利用氧化锆内外两侧的氧浓度差,产生的电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21%,浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少得多。在高温及铂的催化下,带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多,套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子,两侧离子的浓度差产生电动势。

氧传感器是燃油喷射闭环控制的一个重要元件,ECU根据它反馈的信号,计算并调整燃烧室内混合气的空燃比,以控制混合气浓度,说白了就是氧传感器检测发动机的燃烧情况,如果空气多了,就在多喷点油,如果空气少了,就少喷点油。因此,氧传感器一旦出现故障,直接导致混合气空燃比失调,造成一系列问题。

汽车前后氧传感器的作用

氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,从而达到监测和控制燃烧空燃比,以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。

一般情况下我们在汽车内部可以看到两个氧传感器,分别是前氧传感器和后氧传感器。前氧传感器的作用是用来监测废气中的氧气含量,进而ECU来判断可燃混合气浓度,最终来调节和控制喷油量。后氧传感器的作用是用来监测三元催化器的工作情况,后氧传感器如果报故障,一般情况下是三元催化器损坏了。



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