寬帶型氧傳感器的結構及原理

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：俠名類別：修車常識時間：2014年05月30

氧傳感器用于檢測排氣中氧的含量，發動機電腦依據排氣中氧的含量判斷混合氣的濃度，及時的修正噴油量。傳統的氧傳感器在混合氣濃時，輸出一個約0.6～0.9 V的電壓；當混合氣稀時，輸出一個約0.1～0.3 V的電壓。ECU依據氧傳感器輸出電壓值判斷混合氣濃或稀，從而在反復的修正噴油量，所以氧傳感器的電壓在0.1～0.9V之間波動。

傳統氧傳感器只能反饋混合濃或稀，至于精確的空燃比卻不能反饋，因此產生了寬帶型氧傳感器，它的輸出信號可以精確的反饋混合氣的空燃比，提高ECU的控制精度，最大限度地發揮三元催化器的作用，降低有害氣體的排放。

寬帶型氧傳感器的基本控制原理就是以普通氧化鋯型氧傳感器為基礎擴展而來。利用了氧化鋯的兩個特性：第一個特性是當氧化鋯兩側的含氧量不同時，在氧化鋯兩側的電極上產生電動勢，普通氧傳感器正是利用氧化鋯的這一特性；第二個特性與第一個特性相反，即當在氧化鋯兩側的電極上加上電壓時，可以使氧離子移動。

        構成寬帶型氧傳感器的組件有以下兩個部分。
        一部分稱為感應室，它的一面與大氣接觸而另一面是測試腔，通過擴散孔與排氣接觸，和普通氧化鋯氧傳感器一樣，由于感應室兩側的氧含量不同而產生一個電動勢，一般的氧化鋯傳感將此電壓作為控制單元的輸入信號來控制空燃比，而寬帶型氧傳感器與此不同的是：發動機控制單元要把感應室兩側的氧含量保持一致，讓電壓值維持在0.45 V，這個電壓只是電腦的參考標準值，它就需要傳感器的另一部分來完成。
        另一部分是傳感器的關鍵部件泵氧元，泵氧元一邊是排氣，另一邊是與測試腔相連。泵氧元就是利用氧化鋯傳感器的反作用原理，將電壓施加于氧化鋯組件（泵氧元）上，這樣會造成氧離子的移動，把排氣中的氧泵入測試腔當中，使感應室兩側的電壓值維持在0.45 V，這個施加在泵氧元上變化的電壓，才是我們要的氧含量信號。如果混合氣太濃，那么排氣中含氧量下降，此時從擴散孔溢出的氧較多，感應室的電壓升高，為達到平衡發動機控制單元增加控制電流使泵氧元增加泵氧效率，使測試腔的氧含量增加，這樣可以調節感應室的電壓至0.45 V；相反混合氣太稀，則排氣中的含氧量增加，這時氧要從擴散孔進入測試腔，感應室電壓降低，此時泵氧元向外排出氧來平衡測試腔中的含氧量，使感應室的電壓維持在0.45 V。
        總而言之，加在泵氧元上的電壓可以保證當測試腔內的氧多時，排出腔內的氧，這時發動機控制單元的控制電流是正電流；當腔內的氧少時，進行供氧，此時發動機控制單元的控制電流是負電流。以上過程供給泵氧元的電流就反映了排氣中的含氧量。