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氧傳感器簡(jiǎn)介

  • 更新時(shí)間:2012-05-26      瀏覽次數(shù):2258
    •                                        氧傳感器
       
      氧傳感器
      在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上,氧傳感器是*的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比,三元催化劑對(duì)CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降,故在排氣管中安裝氧傳感器,用以檢測(cè)排氣中氧的濃度,并向ECU發(fā)出反饋信號(hào),再由ECU控制噴油器噴油量的增減,從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
       氧傳感器的作用
      電噴車為獲得高排氣凈化率,降低排氣中(CO)一氧化碳、(HC)碳?xì)浠衔锖停∟Ox)氮氧化合物成份,必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器,必須地控制空燃比,使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧傳感器具 有一種特性,在理論空燃比(14.7:1)附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來(lái)檢測(cè)排氣中氧氣的濃度并反饋給電腦,以控制空燃比。當(dāng)實(shí)際空燃比變高, 在排氣中氧氣的濃度增加而氧傳感器把混合氣稀的狀態(tài)(小電動(dòng)勢(shì):O伏)通知ECU。當(dāng)空燃比比理論空燃比低時(shí),在排氣中氧氣的濃度降低,而氧傳感器的狀態(tài) (大電動(dòng)勢(shì):1伏)通知(ECU)電腦。
        ECU根據(jù)來(lái)自氧傳感器的電動(dòng)勢(shì)差別判斷空燃比的低或高,并相應(yīng)地控制噴油持續(xù)的時(shí)間。但是,如氧傳器有故障使輸出的電動(dòng)勢(shì)不正常,(ECU)電腦就不能控制空燃比。所以氧傳感器還能彌補(bǔ)由于機(jī)械及電噴系統(tǒng)其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說(shuō)是電噴系統(tǒng)中 有“智能”的傳感器。
        傳感器的作用是測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的排氣中氧是否過(guò)剩的信息,即氧氣含量,并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電 壓信號(hào)傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī),使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過(guò)量空氣因數(shù)為目標(biāo)的閉環(huán)控制;確保三效催化轉(zhuǎn)化器對(duì)排氣中的碳?xì)浠衔铮℉C)、一氧化碳(CO)和氮氧 化合物(NOX)三種污染物都有的轉(zhuǎn)化效率,程度地進(jìn)行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈化。
       氧傳感器的工作原理
      氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測(cè)量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢(shì),由化學(xué)平衡原理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的氧濃度,達(dá)到監(jiān)測(cè)和控制爐內(nèi)燃燒空然比,保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達(dá)標(biāo)的測(cè)量元件,廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。它是目前 的燃燒氣分測(cè)量方式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、維護(hù)容易、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測(cè)量和控制既能穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量,又可縮短生產(chǎn)周期,節(jié)約能源。氧傳感器的工作原理與干電池相似,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(nèi)外兩側(cè)的氧濃 度差,產(chǎn)生電位差,且濃度差越大,電位差越大。大氣中氧的含量為21%,濃混合氣燃燒后的廢氣實(shí)際上不含氧,稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)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(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多,套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子,兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時(shí),在電極之間產(chǎn)生一個(gè)高電壓(0。6~1V),這個(gè)電壓信號(hào)被 送到ECU放大處理,ECU把高電壓信號(hào)看作濃混合氣,而把低電壓信號(hào)看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號(hào),電腦按照盡可能接近14.7:1的理論 空燃比來(lái)稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(shí)(端部達(dá)到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn),才能輸出 電壓。它在約800°C時(shí),對(duì)混合氣的變化反應(yīng)zui快,而在低溫時(shí)這種特性會(huì)發(fā)生很大變化。