氧傳感器的工作原理是什么

氧傳感器的工作原理和干電池類似，里頭的氧化鋯元素就像電解液。

具體來說，在高溫和鉑催化的條件下，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)氧濃度差產(chǎn)生電位差，濃度差越大電位差越大。

大氣中氧含量是21%，濃混合氣燃燒后的廢氣基本沒氧，稀混合氣燃燒后或因缺火產(chǎn)生的廢氣含有較多氧，但比大氣中的氧少很多。

在高溫及鉑催化下，帶負(fù)電的氧離子會(huì)吸附在氧化鋯套管內(nèi)外表面。因?yàn)榇髿庵醒鯕獗葟U氣中多，所以套管與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多負(fù)離子，兩側(cè)離子濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

當(dāng)套管廢氣一側(cè)氧濃度低時(shí)，電極間會(huì)產(chǎn)生0.6 - 1V的高電壓，這個(gè)電壓信號(hào)送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號(hào)當(dāng)成濃混合氣，低電壓信號(hào)當(dāng)成稀混合氣。

然后電腦根據(jù)氧傳感器的電壓信號(hào)，按照接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣，所以氧傳感器是電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵。

氧傳感器只有在高溫時(shí)（端部達(dá)到300°C以上）特性才能充分體現(xiàn)并輸出電壓，在約800°C時(shí)對(duì)混合氣變化反應(yīng)最快，低溫時(shí)特性變化大。

氧傳感器兩個(gè)電極的輸出電壓跟尾氣中氧與大氣中氧的相對(duì)值相關(guān)性很好，不過電壓跟氧含量關(guān)系并非線性。

氧傳感器在最佳空燃比附近最敏感，空燃比變化一點(diǎn)，輸出電壓就有很大變化，空燃比過濃或過稀時(shí)不敏感。

低電壓對(duì)應(yīng)高氧含量，0.1 - 0.4伏電壓輸出表明稀混合比，0.6 - 1.0伏代表濃混合比。

汽車上的氧傳感器有氧化鈦（TiO2）式和氧化鋯（ZrO2）式兩種，氧化鋯式又分加熱型和非加熱型。

大部分汽車用帶加熱器的氧傳感器，增加陶瓷加熱元件，能在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后20 - 30s內(nèi)將氧傳感器加熱到工作溫度，擴(kuò)大空燃比閉環(huán)控制工作范圍。

氧傳感器測(cè)量氧氣的工作原理有在有氧時(shí)放出電子的化學(xué)反應(yīng)、熒光材料在氧氣中光強(qiáng)度變化、氧氣通過時(shí)聲音等變化這三種方式。

總之，氧傳感器通過這些原理來精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和控制燃燒空燃比，保證產(chǎn)品質(zhì)量和尾氣排放達(dá)標(biāo) 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）