6线宽域氧传感器讲义(课堂PPT)

氧浓度降低，氧传感器输出电压升至参考电
汽
压以上。当在稀燃烧时，尾气中的氧浓度升
修
高，氧传感器输出电压降至参考电压以下。
学
校
主
在电喷系统中，ECU参考氧传感器的输出信号调整燃料喷射等参数从而改变发动机空
讲 燃比，并结合三元催化装置，可以最大限度降低尾气有害气体排放量，提高燃烧效率、
单 节约能源，优化发动机性能。 春 鹏
单
春
鹏
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。
石 家 庄
▪
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。
北 方 汽
▪
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。
庄 北 方
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
汽 上的电压可以保证当测试腔内的氧多时，排出腔
修 学 校
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
主 制单元的控制电流是负电流。以上过程供给泵氧
讲 元的电流就反映了排气中的过量空气含量系数。
庄 北
此电压作为控制单元的输入信号来控制空燃比。
方 汽
而宽域型氧传感器与此不同的是：发动机控制单
修 元要使感应室两侧的氧含量保持一致，让电压值
学 校
维持在0.45V，这个电压只是电脑的参考标准值，
主 它就需要传感器的另一部分来完成。
讲
单 春 鹏
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
两个特性：
石
家 庄
▪
第一个特性是当氧化锆两侧的含氧量不同时，
北 在氧化锆两侧的电极上产生电动势，普通氧传感
方 汽
器正是利用氧化锆的这一特性。
修 学
▪
第二个特性与第一个特性相反，即当在氧化
校 锆两侧的电极上加上电压时，可以使氧离子移动。
主
讲
单 春 鹏
宽域氧传感器分类
根据传感器制造材料不同
石
家
庄
北 方
▪ 3、控制单元减小泵氧元的工作电流，使泵
北 方
氧速度减小。
汽 修
▪ 4、泵氧元泵入测试室中的氧量减少，使感
学 校
应室电压值恢复到450mv。
主 讲 单
▪ 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。
春
鹏
混
石 家
合
庄 北
气
方 汽
过
修 学
稀
校
主
讲
单
春
鹏
调整举例
优点总结
▪ 1、监测灵敏度更高
传统氧传感器
▪ 原理：由于废气与大气中的氧离子含量不一至， 即存在着浓度差，因此氧离子由大气向废气中
扩散，形成了一个微电池．产生０.1V---0.9V
的电压．
石 0.9V
家 庄 北 方 汽 修 学 校
主 讲
０.1V
单 春 鹏
宽域氧传感器理论基础
▪ 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
氧传感器的核心元件是氧化锆管，它是
一种固体电解质，其内外表面都覆盖有多孔
铂电极和氧化铝保护层，内表面与大气相通，
石 家 庄 北
外表面与尾气接触。 尾气在与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ管的外表面接触时，尾气中
的残留氧气透过铂电极和氧化铝保护层同氧 化锆接触，在一定高温下锆管内外由于氧浓 差而产生电势差。当在浓燃烧时，尾气中的
方
理
北 方
结
汽 修
构
学 校
图
主
讲
单
春
鹏
宽域
型氧
传感
石
家 庄
器的
北 方
两个
汽 修 学
重要
校 主
部分
讲
单
春
鹏
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
石 家
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
宽域型氧传感器 Wide-band Oxygen Sensor
学习目的:
▪学习宽域氧传感器的
石 家 庄
使用车型、安装位置、
北
方 汽 修
结构、工作原理、故
学 校 主
障诊断及检测
讲
单
春
鹏
适用车型
▪ 大众奥迪系列，欧3以上排放均使用此传感 器
石 家
▪ 别克荣誉，新君威，君越，雪佛兰科鲁兹
庄 北
▪ 福特车系，新福克斯等
修 学 校
▪
5、控制单元根据增加的电流（折算成电压值） 减少喷油量
主 讲
单 春 鹏
混
石 家
合
庄 北
气
方 汽
过
修 学
浓
校
主
讲
单
春
鹏
调整举例
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。
石 ▪ 2、氧传感器感应室电压值低于450mv。
家 庄
石
宽域氧传感器一般都用在稀薄燃烧发动机中，在全空
家 庄
燃比范围内(λ=0.7～4.0)起作用。
北
方 汽
▪ 2、控制精确度更高（比较）
修
学
传统氧传感器只能反映混合气的浓稀，而它
校 主
能精确反馈空燃比，最大限度的发挥三元催化器
讲 的作用，降低有害气体的排放。
单
春
鹏
小结
▪ 我们应会什么？
▪ A，两种传感器的不同
边是排气，另一边是与测试腔相连。泵氧元就是
石 家
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
庄 北
移动，把排气中的氧泵入测试腔当中，使感应室
方 汽
两侧的电压值维持在0.45V.这个施加在泵氧元上
修 变化的电压，才是我们要的氧含量信号。如果混
学 校
合气太浓，那么排气中含氧量下降，此时从扩散
主 孔益出的氧较多，感应室的电压升高。
讲
单 春 鹏
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，
石 家
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
以ZRO2基体的目化电解质型
汽
修
学
校
主
讲
利用氧化物半导体电阻变化
单
春
鹏
宽域氧传感器分类
根据传感器的结构不同
石 家 庄 北 方 汽 修 学 校 主 讲 单 春 鹏
电池型 临界电流型 泵电池型
宽域氧传感器构造
石实 家庄物 北方结 汽修构 学校图
主 讲 单 春 鹏
宽域氧传感器构造原理结构图
石
原
家 庄
方 汽
▪ 所有FSI缸内直喷发动机都使用宽域氧传感
修 学
器
校
主
讲
单
春
鹏
安装位置
石 家 庄 北 方 汽 修 学 校 主 讲 单 春 鹏
安装位置
石 家 庄 北 方 汽 修 学 校 主 讲 单 春 鹏
传统氧氧化锆式氧传感器
石 家 庄 北 方 汽 修 学 校 主 讲 单 春 鹏
传统氧氧化锆式氧传感器