在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上,
氧傳感器是*的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比,三元催化劑對(duì)CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降,故在排氣管中安裝氧傳感器,用以檢測(cè)排氣中氧的濃度,并向ECU發(fā)出反饋信號(hào),再由ECU控制噴油器噴油量的增減,從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測(cè)量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢(shì),由化學(xué)平衡原理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的氧濃度,達(dá)到監(jiān)測(cè)和控制爐內(nèi)燃燒空燃比,產(chǎn)品及尾氣排放達(dá)標(biāo)的測(cè)量元件,廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。它是目前的燃燒氣分測(cè)量方式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、維護(hù)容易、使用方便、測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測(cè)量和控制既能穩(wěn)定和產(chǎn)品,又可縮短生產(chǎn)周期,節(jié)約能源。
氧傳感器利用了Nernst原理。
其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管,它是一種固態(tài)電解質(zhì),兩側(cè)面分別燒結(jié)上多孔鉑(Pt)電極。在一定溫度下,由于兩側(cè)氧濃度不同,高濃度側(cè)(陶瓷管內(nèi)側(cè)4)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子(4e)結(jié)合形成氧離子O2-,使該電極帶正電,O2-離子通過(guò)電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)(廢氣側(cè)),使該電極帶負(fù)電, 即產(chǎn)生電勢(shì)差。
當(dāng)空燃比較低時(shí)(濃混合氣),廢氣中的氧較少,因此陶瓷管外側(cè)氧離子較少,形成1.0V左右的電動(dòng)勢(shì);
當(dāng)空燃比等于14.7時(shí),此時(shí)陶瓷管內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0.4V~0.5V, 該電動(dòng)勢(shì)為基準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì);
當(dāng)空燃比較高時(shí)(稀混合氣),廢氣中氧含量較高,陶瓷管內(nèi)外的氧離子濃度差較小,所以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)很低,接近。
加熱型氧傳感器:
- 加熱型氧傳感器抗鉛能力強(qiáng);
- 對(duì)排氣溫度依賴少,能在負(fù)荷低、廢氣溫度較低的情況下照常發(fā)揮作用;
- 起動(dòng)后迅速進(jìn)入閉環(huán)控制