随着汽车工业的发展,特别是汽车数量和使用频率的增加,汽车尾气造成的污染越来越受到人们的关注。传统的化油器式车辆已经不能适应新的汽车尾气排放要求。在这种情况下,电控燃油喷射车辆成为汽车工业发展的主流。电控燃油喷射采用闭环控制系统,可以根据发动机的不同工况和排放因子及时调整喷油量,使空燃比保持在14.7:1,从而获得理想的动力性和经济性。氧传感器是汽车发动机电子控制系统(EMS)的重要组成部分
汽车上氧传感器的作用是测量发动机燃烧后尾气中的氧含量,并将氧含量转换成电压信号传输给EMS,在闭环控制条件下,EMS调节发动机,使空燃比在14.7:1附近,确保三元催化器对尾气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(C0)、氮氧化物(NOx)三种污染物有最大的转化效率,最大限度发挥节能减排的效果。
市面上的氧传感器有哪些类型?
根据氧传感器敏感元件的工作原理,主要分为:开关型氧传感器(浓度型)、限制电流型氧传感器、半导体电阻型氧传感器(TiO2型氧传感器)
类型 | 开关型氧传感器 | 限制电流型氧传感器 | 半导体电阻型氧传感器 |
原理 | 根据氧浓度差确定电位浓度 | 根据氧的扩散确定极限电流 | 根据半导体表面的化学反应确定电阻 |
输出信号 | 电压信号 | 电流信号 | 电阻信号 |
A/F控制范围 | 范围较窄,一般在14.7左右 | 范围较宽,一般在10~23之间 | / |
市场产品示例 | 博世:LSH/LSF Denso:O2氧传感器 |
博世:LSU(五线宽域) Denso:A/F氧传感器 |
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相关概念及特性曲线
理论空燃比:A/F=14.7:1(λ=1)
浓混合气:当实际空燃比小于理论空燃比时,混合气称为浓混合气(λ<1)。 稀混合气:当实际空燃比大于理论空燃比时,混合气称为稀混合气(λ>1)。
当混合气变浓,即尾气中氧浓度降低(λ<1)时,氧传感器输出电压信号接近1V。 当混合气变稀,即尾气中氧浓度升高(λ>1)时,氧传感器输出电压信号将接近0V。
工作原理
ZrO2材料的晶体结构
为了更好地满足市场发展的需求,INNOVACER目前已稳定供应以下平面氧传感器加热元件。它具有新的设计,可以促进探头更快地加热。比顶针式更快地开始监测。
1、开关型氧传感器敏感元件的典型结构
优点和缺点
A型(氧化铝型) | B型(氧化锆型) | |
优点 | 1) 绝缘性好 2) 导热快 3) 制备工艺简单 |
1) 基材相同,机械强度较高。 2) 材料制备容易 |
缺点 | 1) 产品有一定弯曲 2) *需解决不同材料共烧问题 |
1) 绝缘可靠性差 2) 导热慢 3) 绝缘层制备工艺复杂 |
*是我公司的核心技术。
2、浓度氧传感器
(HF传感元件示意图)
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