宽域氧传感器

宽域型氧传感器的两个重要部分
▪ 另一部分是传感器的关键部件泵氧元，泵氧元一 边是排气，另一边是与测试腔相连。泵氧元就是 利用氧化锆传感器的反作用原理，将电压施加于 氧化锆组件（泵氧元）上，这样会造成氧离子的 移动，把排气中的氧泵入测试腔当中，使感应室 两侧的电压值维持在0.45V.这个施加在泵氧元上 变化的电压，才是我们要的氧含量信号。如果混 合气太浓，那么排气中含氧量下降，此时从扩散 孔益出的氧较多，感应室的电压升高。
实物结构图
原理结构图
宽域型氧传感器的两个重要部分
▪ 一部分称为感应室，它的一面与大气接触而另一 面是测试腔，通过扩散孔与排气接触，和普通氧 化锆氧传感器一样，由于感应室两侧的氧含量不 同而产生一个电动势Us，一般的氧化锆传感器将 此电压作为控制单元的输入信号来控制空燃比。 而宽域型氧传感器与此不同的是：发动机控制单 元要使感应室两侧的氧含量保持一致，让电压值 维持在0.45V，这个电压只是电脑的参考标准值， 它就需要传感器的另一部分来完成。
调整举例（一） 混合气过浓
▪ 1、泵入混合气过浓时，泵氧元以原来的工作电 流工作，测试室的氧含量减少。
▪ 2、氧传感器感应室电压值超过450mv。 ▪ 3、控制单元增大泵氧元的工作电流，使泵氧元
旋转速度增加，增加泵氧速度。 ▪ 4、泵氧元泵入测试室中的氧量增加，使感应室
电压值恢复到450mv。 ▪ 5、控制单元根据增加的电流（折算成电压值）
减少喷油量
调整举例（二）混合气过稀
▪ 1、混合气过稀时，泵在原来的工作电流下 会泵入较多的氧，测试室中氧的含量增加。
▪ 2、氧传感器感应室电压值低于450mv。 ▪ 3、控制单元减小泵氧元的工作电流，使泵
氧速度减小。 ▪ 4、泵氧元泵入测试室中的氧量减少，使感
应室电压值恢复到450mv。 ▪ 5、同时控制单元根据减少的电流（折算成
电压值）增加喷油量。
Fra Baidu bibliotek
优点总结
▪ 1、监测灵敏度更高
宽域氧传感器一般都用在稀薄燃烧发动机中，在全空 燃比范围内(λ=0.7～4.0)起作用。
▪ 2、控制精确度更高（比较）
传统氧传感器只能反映混合气的浓稀，而它 能精确反馈空燃比，最大限度的发挥三元催化器 的作用，降低有害气体的排放。
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多。 在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内
外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通 一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。 当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压(0.6～ 1V)，这个电压信号被送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓 混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号， 电脑按照尽可能接近14.7：1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。 因此氧传感器是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°C以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。 它在约800°C时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性 会发生很大变化。
宽域型氧传感器 Wide-band Oxygen Sensor
姓名：古 存 专业：车辆工程
传统氧传感器
▪ 工作原理
▪
在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧化锆内外两侧的氧浓度
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
理论基础
▪ 宽域型氧传感器的基本控制原理就是以普通氧化 锆型氧传感器为基础扩展而来。利用了氧化锆的 两个特性：
▪ 第一个特性是当氧化锆两侧的含氧量不同时， 在氧化锆两侧的电极上产生电动势，普通氧传感 器正是利用氧化锆的这一特性。
▪ 第二个特性与第一个特性相反，即当在氧化 锆两侧的电极上加上电压时，可以使氧离子移动。
宽域型氧传感器的两个重要部分
▪ 为达到平衡，发动机控制单元增加控制电流使泵 氧元增加泵氧效率，使测试腔的氧含量增加，这 样可以调节感应室的电压恢复到0.45v；相反， 混合气太稀，则排气中的含氧量增加，这时氧要 从扩散孔进入测试腔，感应室电压降低，此时泵 氧元向外排出氧来平衡测试腔中的含氧量，使感 应室的电压维持在0.45v.总而言之，加在泵氧元 上的电压可以保证当测试腔内的氧多时，排出腔 内的氧，这时发动机控制单元的控制电流是正电 流；当腔内的氧少时，进行供氧，此时发动机控 制单元的控制电流是负电流。以上过程供给泵氧 元的电流就反映了排气中的过量空气含量系数。