氧傳感器作用
氧傳感器安裝在三元催化器上(圖2-111),用來檢測發動機排放氣體中氧氣的含量、空燃比的濃稀,并將檢測的結果轉變為電壓或電流信號反饋給ECU,ECU根據氧傳感器傳來的信號,不斷對噴油時間和噴油量進行修正,使混合氣濃度保持在理想的范圍內,實現空燃比的反饋控制。氧傳感器結構原理見圖2-112。
氧傳感器的基本工作原理
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(高溫和鉑催化)下,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%,濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含氧,稀混合氣燃燒后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,發動機ECU按照盡可能接近14.7∶1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關鍵傳感器。
氧傳感器通過監測排氣中氧離子的含量獲得混合氣的空燃比信號,并將空燃比信號轉變為電信號輸入發動機ECU。ECU根據氧傳感器信號對噴油時間進行修正,實現空燃比反饋控制(閉環控制),使發動機得到最佳濃度的混合氣,從而達到降低有害氣體的排放量和節約燃油的目的。
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