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發(fā)布時(shí)間:2017-08-24 瀏覽次數(shù):1931
開車的朋友有時(shí)在某個(gè)時(shí)刻,會(huì)發(fā)現(xiàn)在轎車發(fā)起機(jī)儀表盤上會(huì)俄然呈現(xiàn)下面這個(gè)圖標(biāo)。了解轎車的朋友都知道這是發(fā)起機(jī)自檢毛病燈,如果轎車發(fā)起后還是常亮的話,一般都表明發(fā)起機(jī)某個(gè)部位呈現(xiàn)了毛病。
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發(fā)起機(jī)毛病燈
如果車輛的年限比較久的話,很多情況下,這個(gè)毛病燈一般都會(huì)和某個(gè)部件名詞相關(guān)——發(fā)起機(jī)氧氣傳感器。接下來,我們就和我們一同聊一聊這個(gè)與轎車發(fā)起機(jī)緊密相關(guān)的氧氣傳感器

圖爾克氧氣傳感器
對(duì)轎車發(fā)起機(jī)而言,氧氣傳感器并不是一開始就存在的,為滿足環(huán)保部門日益嚴(yán)厲的轎車排放要求,電噴發(fā)起機(jī)越來越得到廣泛使用,氧氣傳感器則是電噴發(fā)起機(jī)中的一個(gè)非常重要的部件。
在運(yùn)用三元催化轉(zhuǎn)換器削減排氣污染的發(fā)起機(jī)上,氧氣傳感器是必不可少的元件。因?yàn)榛旌蠚獾目杖急纫坏┢x理論空燃比,三元催化劑對(duì)CO、HC和NOx的凈化才干將急劇下降,故在排氣管中裝置氧氣傳感器,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依據(jù)來自氧氣傳感器的信號(hào)不同判別空燃比的低或高,并相應(yīng)地操控噴油繼續(xù)的時(shí)刻。
一起,氧氣傳感器還能補(bǔ)償因?yàn)闄C(jī)械及其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說,它是電噴體系中僅有有“智能”的傳感器。
氧氣傳感器概念及作業(yè)原理
氧氣傳感器是使用陶瓷靈敏元件丈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,然后到達(dá)監(jiān)測(cè)和操控焚燒空燃比,以保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放合格的丈量元件。
其實(shí),氧氣傳感器并不只是使用在轎車發(fā)起機(jī),它還廣泛使用于各類煤焚燒、油焚燒、氣焚燒等爐體的氣成分操控,它是現(xiàn)在最佳的焚燒氣成分丈量方法,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、呼應(yīng)敏捷、保護(hù)簡(jiǎn)略、運(yùn)用方便、丈量精確等長(zhǎng)處。運(yùn)用該傳感器進(jìn)行焚燒氣成分丈量和操控既能安穩(wěn)和進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量,又可縮短出產(chǎn)周期,節(jié)約能源。

氧氣傳感器的結(jié)構(gòu)
氧氣傳感器是使用了Nernst原理。其間心元件是一種多孔的ZrO2陶瓷管,它是一種固態(tài)電解質(zhì),兩旁邊面分別燒結(jié)上多孔鉑(Pt)電極。在必定溫度下,因?yàn)閮蓚?cè)氧濃度不同,高濃度側(cè)(陶瓷管內(nèi)側(cè)4)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子(4e)結(jié)合構(gòu)成氧離子O2-,使該電極帶正電,O2-離子通過電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)(廢氣側(cè)),使該電極帶負(fù)電, 即發(fā)作電位差,且濃度差越大,電位差越大。
大氣中氧的含量為21%,濃混合氣焚燒后的廢氣實(shí)踐上不含氧,稀混合氣焚燒后生成的廢氣或因缺火發(fā)作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表里外表上。因?yàn)榇髿庵械难鯕獗葟U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)離子的濃度差發(fā)作電動(dòng)勢(shì)。
當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時(shí),在電極之間發(fā)作一個(gè)高電壓(0。6~1V),這個(gè)電壓信號(hào)被送到ECU擴(kuò)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。依據(jù)氧氣傳感器的電壓信號(hào),電腦依照盡可能挨近14.7:1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。
因而氧氣傳感器是電子操控燃油計(jì)量的要害傳感器。氧氣傳感器只要在高溫時(shí)(端部到達(dá)300°C以上)其特性才干充分體現(xiàn),才干輸出電壓。它在約800°C時(shí),對(duì)混合氣的改變反響最快,而在低溫時(shí)這種特性會(huì)發(fā)作很大改變。
氧氣傳感器的分類及特色
實(shí)踐使用的氧氣傳感器有氧化鋯式氧氣傳感器和氧化鈦式氧氣傳感器兩種。而常見的氧氣傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分;單引線的為氧化鋯式氧氣傳感器;雙引線的為氧化鈦式氧氣傳感器;三根引線的為加熱型氧化鋯式氧氣傳感器,原則上三種引線方法的氧氣傳感器是不能代替運(yùn)用的。
氧化鋯式氧氣傳感器
氧化鋯式氧氣傳感器結(jié)構(gòu)
氧化鋯式氧氣傳感器主要由氧化鋯(ZrO2)、和護(hù)套組成。氧化鋯式氧氣傳感器有加熱式的和非加熱式的兩種。加熱式的氧氣傳感器在鋯管中心有加熱棒, 鋯管是由陶瓷體制成、固定在帶有裝置螺紋的固定套中。
導(dǎo)人排刺進(jìn)排氣管中,它的內(nèi)外表與空氣相通,外外表與廢氣相通。鋯管的內(nèi)、外外表掩蓋一層多孔性鉑膜作電極,為避免廢氣腐蝕鉑膜,在鋯管外外表的鉑膜層上掩蓋一層多孔陶瓷層,并有一個(gè)防護(hù)套管,套管上開有槽口或孔。
氧氣傳感器的接線端有一個(gè)金屬護(hù)套,上面開有孔,使鋯管內(nèi)外表與空氣相通,電線將鋯管內(nèi)外表鉑極經(jīng)絕緣套從傳感器引出。

氧化鋯式傳感器結(jié)構(gòu)

帶加熱的氧化鋯式傳感器結(jié)構(gòu)
氧化鋯式氧氣傳感器特色
長(zhǎng)處:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、呼應(yīng)敏捷、保護(hù)簡(jiǎn)略、運(yùn)用方便、丈量精確。運(yùn)用該傳感器進(jìn)行焚燒氣氛丈量和操控既能安穩(wěn)和進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量,又可縮短出產(chǎn)周期,節(jié)約能源。
缺陷:其缺陷是這種特性只要在溫度較高時(shí)(600℃左右)才充分體現(xiàn)出來。在低溫時(shí),這種特性會(huì)發(fā)作很大改變。
氧化鈦式氧氣傳感器
氧化鈦式氧氣傳感器作業(yè)原理
相對(duì)于氧化鋯型的氧氣傳感器是以發(fā)作電壓的信號(hào),氧化鈦(TiO2)型則是使用電阻的改變來判別其間的含氧量。在某個(gè)溫度以上鈦與氧的結(jié)合弱小,在氧氣很少的情況下就必須拋棄氧氣,因而缺氧而構(gòu)成低電阻的氧化半導(dǎo)體。
相反的,若氧氣較多,則構(gòu)成高電阻的狀況。就像水溫度傳感器一樣,有著電阻凹凸的改變,這時(shí)只要供給一參閱電壓,即可由電壓來可知冷卻水的溫度。

圖爾克氧化鈦式傳感器結(jié)構(gòu)
氧化鈦式氧氣傳感器特色
氧化鈦式氧氣傳感器比照氧化鋯式氧氣傳感器的作業(yè)原理有很大的不同,它是使用多孔狀導(dǎo)體TiO2的導(dǎo)電性隨排氣中氧含量的改變而改變的特性制成的,故又稱電阻性氧氣傳感器。
這種傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、體積小、成本低,但是在300℃~900℃作業(yè)時(shí),電阻值隨溫度改變較大,所以必須用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▉磉M(jìn)步精度,通常用另一個(gè)實(shí)心TiO2導(dǎo)體作為溫度補(bǔ)償。

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