文档介绍：随着汽车工业的发展,汽车尾气所带来的环境污染问题日益严重。因此,有效地控制汽车尾气,减少其对环境污染已成为当今重要的研究课题之一[1]。许多汽车在发动机排放系统中装有三元催化转换器,以降低排放污染。空燃比一旦偏离理论空燃比(:1),三元催化剂对CO,HC和NOx的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器,根据排气中的氧浓度测定空燃比,向微机控制装置发出反馈信号,以控制空燃比收敛于理论值。
汽车行业是目前国际上应用传感器最大市场之一,现在世界上汽车年产量在4000万辆以上,其中日本的年产量达1000万辆以上。从世界各国公布的专利情况来看,各主要汽车生产厂家和电气、元件生产厂家,都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数,居汽车传感器的首位,这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度[2]。控制汽车空燃比用的氧传感器在日本以每年50%-60%的速度增长。就我国来说,仅近三年需改加氧传感器的旧车就超过2000万辆,每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前,一辆普通家用轿车大约要安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达200余只。据报道,(),(),%(按美元计)%(按产品件数计),所以,氧传感器(氧探头)的市场前景非常广阔,对氧传感器的研究也成为热点[3]。机上必不可少的传感器。目前已在汽车上使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种[4]。
拔下氧传感器插头。使发动机以2500r/min转速运转。电压应在0~1V变换(频率约50次/min)如电压保持在0V或1V不变,可用改变油门开度的办法人为地改变混合气浓度:突然踏下油门踏板时产生浓混合气,反馈电压应上升;突然松开油门时产生稀混合气,反馈电压应下降。如果没有变化,说明氧传感器已损坏,应更换。在检测氧传感器的反馈电压时,最好使用指针式万用表,以便直观地反应出反馈电压的变化情况,此外,电压表应是低量程和高阻抗的(阻抗太低会损坏传感器)。
氧传感器的功能
测定发动机排气中氧气含量,确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制,以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。
 工作原理
氧传感器的工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用,其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21%,浓混合气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得多。
特点
抗铅;较少依赖于排气温度;起动后迅速进入闭环控制。
氧传感器的常见故障
氧传感器中毒
氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障,尤其是经常使用含铅汽油的汽车,即使是新的氧传感器,也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使用一箱不含铅的汽油,就能消除氧传感器表面的铅,使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效,这时就只能更换了。
 积碳
由于发动机燃烧不好,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳,主要表现为油耗上升,排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。
氧传感器陶瓷碎裂
氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,处理时要特别小心,发现问题及时更换。
加热器电阻丝烧断
对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝烧蚀,就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
氧传感器内部线路断脱
氧传感器的常见故障及检查方法
在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降,故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU控制喷油器喷油量的增减,从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
目前,实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分,;单引线的为氧化锆式氧传感器;双引线的为氧化钛式氧传感器;三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器,原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。
氧传感器一旦出现故障,将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到