氧传感器的原理是什么

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瞿子民
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氧传感器的工作原理是利用陶瓷敏感元件测量汽车排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,达到监测和控制燃烧空燃比的目的,以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。

关于氧传感器原理的具体介绍:

氧传感器利用了Nernst原理,其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管,它是一种固态电解质,两侧面分别烧结上多孔铂(Pt)电极。

2。在一定温度下,由于两侧氧浓度不同,高浓度侧(陶瓷管内侧4)的氧分子被吸附在铂电极上与电子(4e)结合形成氧离子O2-,使该电极带正电,O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧(废气侧),使该电极带负电,即产生电势差。

3。当空燃比较低时(浓混合气),废气中的氧较少,因此陶瓷管外侧氧离子较少,形成1.0V左右的电动势;当空燃比等于14.7时,此时陶瓷管内外两侧产生的电动势为0.4V~0.5V,该电动势为基准电动势;当空燃比较高时(稀混合气),废气中氧含量较高,陶瓷管内外的氧离子浓度差较小,所以产生电动势很低,接近为零。

氧传感器的作用是:

测定发动机燃烧后排气中氧是否过剩的信息,并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机,使发动机能够实现以过量空气为目标的闭环控制,确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物污染物有较大的转化效率,较大程度地进行排放污染物的转化和净化。

大气中氧的含量21%,浓混合燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少的多。

在高温及铂的催化下,将附着在氧传感器上的氧气消耗殆尽,于是就产生电压差,浓混合气输出电压接近1V,稀混合气接近0V。根据氧传感器的电压信号,控制空燃比从而调整喷油脉宽,因此氧传感器的电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300℃以上)起特征才能充分体现,才能输出电压。它约在800℃时,对混合气的变化反应最快。