氧传感器的结构.doc

氧传感器的结构
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k%UU#U:r(一种在有氧气的情况下能产生小电压的陶瓷材料)作敏感元件,即在传感器端部有一个由二氧化锆做成的试管状的套管,传感器内侧通大气,外侧暴露在排气中。发动机排出的废气,穿过装在排气歧管中的氧传感器的端部,与二氧化锆的外侧接触。空气从传感器的另一端进入,与套管的内侧接触。套管的内外表面覆盖了薄层多孔铂(白金)作为电极,内表面是负极,外表面是正极。铂起催化作用,使排气中的氧与一氧化碳反应,减少排气中的含氧量,提高传感器的灵敏度。一般在外侧电极表面还有一个多孔氧化铝陶瓷保护层,它可以防止废气烧蚀电极,但废气能够渗进保护层与电极接触。
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其工作原理
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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,: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。