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汽車的氧傳感器扮演什么樣的角色？是什么材料？

汽車的氧傳感器扮演什么樣的角色？是什么材料？: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-07-12

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電噴發(fā)動機控制系統(tǒng)中的氧傳感器是現(xiàn)代汽車中一個非常重要的傳感器，用來監(jiān)測發(fā)動機排氣中氧的含量或濃度，并根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)輸出一個信號電壓，反饋給電腦，從而控制噴油量的大小，它通常安裝在排氣系統(tǒng)中，直接與排氣氣流接觸。一、結(jié)構(gòu)及原理氧傳感器采用二氧化鋯（一種在有氧氣的情況下能產(chǎn)生小電壓的陶瓷材料)作敏感元件，即在傳感器端部有一個由二氧化鋯做成的試管狀的套管，傳感器內(nèi)側(cè)通大氣，外側(cè)暴露在排氣中。發(fā)動機排出的廢氣，穿過裝在排氣歧管中的氧傳感器的端部，與二氧化鋯的外側(cè)接觸。空氣從傳感器的另一端進入，與套管的內(nèi)側(cè)接觸。套管的內(nèi)外表面覆蓋了薄層多孔鉑(白金)作為電極，內(nèi)表面是負極，外表面是正極。鉑起催化作用，使排氣中的氧與一氧化碳反應(yīng)，減少排氣中的含氧量，提高傳感器的靈敏度。一般在外側(cè)電極表面還有一個多孔氧化鋁陶瓷保護層，它可以防止廢氣燒蝕電極，但廢氣能夠滲進保護層與電極接觸。氧傳感器的工作原理與干電池相似，傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下(高溫和鉑催化)，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量為21％，濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少得多。在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時，在電極之間產(chǎn)生一個高電壓(0。6～1V)，這個電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時，對混合氣的變化反應(yīng)最快，而在低溫時這種特性會發(fā)生很大變化。: 回答者：網(wǎng)友

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