【解析】宽带式氧传感器解析

汽车服务馆 2016-12-02 20:09

氧传感器用于检测排气中氧的含量,发动机电脑依据排气中氧的含量判断混合气的浓度,及时的修正喷油量。传统的氧传感器在混合气浓时,输出一个约0.6-0.9V的电'...

氧传感器用于检测排气中氧的含量,发动机电脑依据排气中氧的含量判断混合气的浓度,及时的修正喷油量。传统的氧传感器在混合气浓时,输出一个约0.6-0.9V的电压,当混合气稀时,输出一个约0.1-0.3V的电压,ECU依据氧传感器输出电压值判断混合气浓或稀,因为在反复的修正喷油量,所以氧传感器的电压在0.1-0.9V之间波动。

传统氧传感器只能反馈混合浓或稀,至于精确的空燃比却不能反馈。所以产生了宽带型氧传感器,他的输出信号可以精确的反馈混合气的空燃比,搞高ECU的控制精度,最大限度的发挥三元催化器的作用,降低有害气体的排放。

宽带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。

构成宽带型氧传感器的组件有两个部分:

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,一般的氧化锆传感将此电压作为控制单元的输入信号来控制混合比。而宽带型氧传感器与此不同的是:发动机控制单元要把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。

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。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的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乘余空气含量系数。

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