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氧傳感器的工作原理是怎樣的?
  • 發布日期:2020-09-16      瀏覽次數:153
    •    在使用三元催化轉換器以減少排氣汙染的發動機上,氧傳感器是必不可少的元件。由於混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比,三元催化劑對CO、HC和NOx的淨化能力將急劇下降,故在排氣管中安裝氧傳感器,用以檢測排氣中氧的濃度,並向ECU發出反饋信號,再由ECU控製噴油器噴油量的增減,從而將混合氣的空燃比控製在理論值附近。
        氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢,由化學平衡原理計算出對應的氧濃度,達到監測和控製爐內燃燒空燃比,保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件,廣泛應用於各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控製。它是目前佳的燃燒氣分測量方式,具有結構簡單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控製既能穩定和提高產品質量,又可縮短生產周期,節約能源。
        氧傳感器的工作原理與幹電池相似,傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是:在一定條件下(高溫和鉑催化),利用氧化鋯內外兩側的氧濃度差,產生電位差,且濃度差越大,電位差越大。大氣中氧的含量為21%,濃混合氣燃燒後的廢氣實際上不含氧,稀混合氣燃燒後生成的廢氣或因缺火產生的廢氣中含有較多的氧,但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下,帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內外表麵上。由於大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多,套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子,兩側離子的濃度差產生電動勢。當套管廢氣一側的氧濃度低時,在電極之間產生一個高電壓(0.6~1V),這個電壓信號被送到ECU放大處理,ECU把高電壓信號看作濃混合氣,而把低電壓信號看作稀混合氣。根據氧傳感器的電壓信號,電腦按照盡可能接近14.7:1的理論佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控製燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器隻有在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才能充分體現,才能輸出電壓。它在約800°C時,對混合氣的變化反應快,而在低溫時這種特性會發生很大變化。
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