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1、氧传感器的结构与工作原理刘建鲲(黑龙江省农恳总局齐齐哈尔分局交通局,黑龙江齐齐哈尔161005)摘要:发动机电控系统采用氧传感器实现闭环控制,能按发动机运行工况精确地控制空燃比,从而提高发动机的排放性能。介绍氧传感器的常见类型及其结构和工作原理。关键词:氧传感器;类型;结构;原理中图分类号:U464文献标识码:A文章编号:1008-5696(2007)04-0049-02StructureandoperatingprincipleofoxygensensorLIUJian2kun(CommunicationBureau,QiqihaerBranchofHeilongjiangProv
2、inceAgriculturalSettlementBureau,Qiqihaer,heilongjiang,161005)Abstract:Engineelectroniccontrolsystemadoptsoxygensensortoperformcloseloopcontrol.Itcanpreciselycontroltheair-fuelratioaccordingtotheengineoperatingcondition.Sothatitimprovesengine’sexhaustingperformance.Thepaperintroducesthetype,str
3、uctureandoperatingperformanceoftheoxygensensor.Keywords:oxygensensor;type;structure;principle氧传感器(EGO)又称为氧量传感器,通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信号,并将空燃比信号转变为电信号输入发动机ECU。ECU根据氧传感器信号对喷油时间进行修正,实现空燃比反馈控制(闭环控制),从而将过量空气系数λ控制在0198～1102之间(空燃比A/F约为1417),使发动机得到最佳浓度的混合气,从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油的目的。1.防护置2.氧化锆体3.壳体4.输出接头5.
4、外套6导1氧传感器的类型线7.电动势8.大气侧的白金电极9.固态电解质(氧化铁氧传感器分为氧化锆(ZrO2)式和氧化钛(TiO2)式两种元素)10.排气一侧的白金电极11.涂层(陶瓷)12.排气类型。氧化锆式氧传感器又分为加热型与非加热型氧传感13.大气器两种,氧化钛式一般都为加热型传感器。由于氧化钛式氧图1氧化锆式氧传感器氧化锆陶瓷管的强度很低,而且安装在排气管上,承受排气传感器价格比氧化锆式便宜,且不易受到硅离子的腐蚀,为压力冲击。为了防止锆管受排气压力冲击而造成陶瓷管破越来越多的汽车采用。碎,将锆管封装在钢质护管内。护管上制有若干个小孔以便2氧化锆式氧传感器结构原理于排气流通。
5、在钢质壳体上制有六角对边和螺纹,以便于安1)结构特点。如图1所示,氧化锆式氧传感器主要由钢装和拆卸传感器。质护管、钢质壳体、锆管、加热元件、电极引线、防水护套和线氧化锆式氧传感器有加热型与非加热型两种。国产轿束连接器等组成。车大都采用非加热型氧传感器,其线束连接器只有1个或2锆管是在二氧化锆固体电解质粉末中添加少量的添加个接线端子;中高档轿车大都采用加热型氧传感器,其线束剂压力成形后,再烧结而成的陶瓷管。锆管制作成试管形连接器有3个或4个接线端子。加热器采用陶瓷加热元件状,以便氧离子能均匀扩散与渗透。锆管内表面通大气,外制成,设在锆管内侧,由汽车电源通入电流进行加热。由于表面通排气,
6、为了防止发动机排出的废气腐蚀外层铂电极,氧化锆式氧传感器在300℃以上环境时,才能输出稳定的信在外层铂电极表面还涂敷有一陶瓷保护层。号电压,因此,加热的目的是保证低温(排气温度在150～在锆管的内、外表面都涂覆有一层金属铂作为电极,并200℃以下)时,氧传感器能投入工作,从而减少有害气体的用金属线与传感器信号输出端子在催化剂铂的作用下,发动排放量。机排气中的CO与O2接触时,就会生成CO2。2)测量原理。如图2所示,锆管内侧与氧离子浓度高的大气相通,外侧与氧离子浓度低的排气相通,且锆管外侧的收稿日期:2006-12-24氧离子随可燃混合气浓度变化而变化。当氧离子在锆管中作者简介:刘建
7、鲲(1976～),男,工程师,研究方向:交通运输管理.扩散时,锆管内外表面之间的电位差将随可燃混合气浓度变·50·交通科技与经济第9卷化而变化,即锆管相当于一个氧浓差电池,传感器的信号源正常调节混合气浓度:①发动机温度高于60℃。②氧传感器相当于一个可变电源。自身温度高于300℃。③发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。因此,氧传感器安装在温度较高的排气管上。同时,为了使氧传感器迅速达到工作温度(300℃)而投入工作,现代汽车采用了加热器对锆管进行加热。加热
