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氧传感器的作用和氧传感器工作原理简述

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氧传感器安装在三元催化器上（图2-111），用来检测发动机排放气体中氧气的含量、空燃比的浓稀，并将检测的结果转变为电压或电流信号反馈给ECU，ECU根据氧传感器传来的信号，不断对喷油时间和喷油量进行修正，使混合气浓度保持在理想的范围内，实现空燃比的反馈控制。氧传感器结构原理见图2-112。

氧传感器的基本工作原理

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（高温和铂催化）下，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，发动机ECU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。

氧传感器通过监测排气中氧离子的含量获得混合气的空燃比信号，并将空燃比信号转变为电信号输入发动机ECU。ECU根据氧传感器信号对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油的目的。