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寬帶型氧傳感器的結(jié)構(gòu)及原理

www.ciaranmcbreen.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：俠名類別：修車常識(shí) 時(shí)間：2014年05月30

氧傳感器用于檢測(cè)排氣中氧的含量，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦依據(jù)排氣中氧的含量判斷混合氣的濃度，及時(shí)的修正噴油量。傳統(tǒng)的氧傳感器在混合氣濃時(shí)，輸出一個(gè)約0.6～0.9 V的電壓；當(dāng)混合氣稀時(shí)，輸出一個(gè)約0.1～0.3 V的電壓。ECU依據(jù)氧傳感器輸出電壓值判斷混合氣濃或稀，從而在反復(fù)的修正噴油量，所以氧傳感器的電壓在0.1～0.9V之間波動(dòng)。

傳統(tǒng)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(chǎn)生了寬帶型氧傳感器，它的輸出信號(hào)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(fā)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(chǔ)擴(kuò)展而來。利用了氧化鋯的兩個(gè)特性：第一個(gè)特性是當(dāng)氧化鋯兩側(cè)的含氧量不同時(shí)，在氧化鋯兩側(cè)的電極上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，普通氧傳感器正是利用氧化鋯的這一特性；第二個(gè)特性與第一個(gè)特性相反，即當(dāng)在氧化鋯兩側(cè)的電極上加上電壓時(shí)，可以使氧離子移動(dòng)。

        構(gòu)成寬帶型氧傳感器的組件有以下兩個(gè)部分。
        一部分稱為感應(yīng)室，它的一面與大氣接觸而另一面是測(cè)試腔，通過擴(kuò)散孔與排氣接觸，和普通氧化鋯氧傳感器一樣，由于感應(yīng)室兩側(cè)的氧含量不同而產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，一般的氧化鋯傳感將此電壓作為控制單元的輸入信號(hào)來控制空燃比，而寬帶型氧傳感器與此不同的是：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元要把感應(yīng)室兩側(cè)的氧含量保持一致，讓電壓值維持在0.45 V，這個(gè)電壓只是電腦的參考標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵部件泵氧元，泵氧元一邊是排氣，另一邊是與測(cè)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(huì)造成氧離子的移動(dòng)，把排氣中的氧泵入測(cè)試腔當(dāng)中，使感應(yīng)室兩側(cè)的電壓值維持在0.45 V，這個(gè)施加在泵氧元上變化的電壓，才是我們要的氧含量信號(hào)。如果混合氣太濃，那么排氣中含氧量下降，此時(shí)從擴(kuò)散孔溢出的氧較多，感應(yīng)室的電壓升高，為達(dá)到平衡發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元增加控制電流使泵氧元增加泵氧效率，使測(cè)試腔的氧含量增加，這樣可以調(diào)節(jié)感應(yīng)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(shí)氧要從擴(kuò)散孔進(jìn)入測(cè)試腔，感應(yīng)室電壓降低，此時(shí)泵氧元向外排出氧來平衡測(cè)試腔中的含氧量，使感應(yīng)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(dāng)測(cè)試腔內(nèi)的氧多時(shí)，排出腔內(nèi)的氧，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的控制電流是正電流；當(dāng)腔內(nèi)的氧少時(shí)，進(jìn)行供氧，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的控制電流是負(fù)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。

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