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目前使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種,其中應(yīng)用最多的是氧化鋯式氧傳感器。氧傳感器的作用在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上,氧傳感器是必不可少的元件。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
目前使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種,其中應(yīng)用最多的是氧化鋯式氧傳感器。
氧傳感器的作用
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,氧傳感器是必不可少的元件。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。
以氧化鋯式氧傳感器為例進(jìn)行說明。鋯管的陶瓷體是多孔的,滲入其中的氧氣,在溫度較高時(shí)發(fā)生電離。由于錯(cuò)管內(nèi)、外側(cè)氧含量不一致,存在濃差,因而氧離子從大氣側(cè)向排氣一側(cè)擴(kuò)散,從而使鋯管成為一個(gè)微電池,在兩電極間產(chǎn)生電壓,如圖3所示。當(dāng)混合氣的實(shí)際空燃比小于理論空燃比,即發(fā)動(dòng)機(jī)以較濃的混合氣運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),排氣中氧含量少,但CO,HC等較多。這些氣體在錯(cuò)管外表面的鉛催化作用下與氧發(fā)生反應(yīng),將耗盡排氣中殘余的氧,使鋯管外表面氧氣濃度變?yōu)榱悖@就使得鋯管內(nèi)、外側(cè)氧濃差加大,兩鉛極間電壓陡增。因此,鋯管氧傳感器產(chǎn)生的電壓將在理論空燃比時(shí)發(fā)生突變:稀混合氣時(shí),輸出電壓幾乎為零;濃混合氣時(shí),輸出電壓接近1V。
汽車上有兩個(gè)氧傳感器,一個(gè)位于排氣歧管后方,另一個(gè)位于三元催化器后方。我們習(xí)慣性將其稱為前氧傳感器和后氧傳感器。
前氧傳感器
前氧傳感器又稱為空燃比傳感器,它給ECU提供信號(hào)對(duì)噴油量進(jìn)行修正。位于排氣歧管后方,氣缸燃燒后的廢氣排出后就到達(dá)前氧傳感器。汽油機(jī)工作時(shí)ECU通過空氣流量計(jì)和進(jìn)氣壓力傳感器來綜合判斷進(jìn)氣量,但是進(jìn)氣量控制肯定有誤差,怎樣驗(yàn)證空燃比是否正常呢,那就是檢測(cè)尾氣里氧氣濃度,如果氧氣濃度過高說明汽油太少,沒有完全消耗掉氧氣。如果廢氣里氧氣濃度太低說明噴油太多,氧氣不夠用。ECU就是依靠前氧傳感器的信號(hào)來對(duì)噴油量進(jìn)行修正的。上圖就是前氧傳感器,一般我們打開發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在排氣管那一側(cè)就能看到。
后氧傳感器
后氧傳感器是用來判斷三元催化器的凈化效果的。因?yàn)槲矚膺M(jìn)入三元催化器后尾氣中的有害物質(zhì)會(huì)在高溫下催化氧化成無害物質(zhì),這個(gè)過程需要消耗一定氧氣,所以尾氣經(jīng)過三元催化器后氧濃度會(huì)降低,如果后氧傳感器檢測(cè)到的氧濃度小于前氧傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù),那就說明三元催化器工作正常。如果前后氧傳感器的數(shù)據(jù)一樣,那說明三元催化器沒有起到凈化尾氣的作用,這時(shí)候就會(huì)亮起發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈了。
經(jīng)常有人說汽車費(fèi)油了就換氧傳感器,其實(shí)這是一種很片面的說法,首先來說費(fèi)油的原因很多,不僅僅是氧傳感器的問題。其次氧傳感器本身的使用壽命是很長(zhǎng)的,輕易很難損壞,常見的氧傳感器故障主要是污染,比如汽油里硅含量超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致氧傳感器表面產(chǎn)生白色沉積物,使用二茂鐵抗爆劑的汽油會(huì)導(dǎo)致氧傳感器表面產(chǎn)生紅色沉積物,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不好會(huì)使氧傳感器表面產(chǎn)生黑色積碳,當(dāng)ECU認(rèn)為氧傳感器信號(hào)異常時(shí)就不會(huì)采納氧傳感器信號(hào),為了保證動(dòng)力性噴油會(huì)偏向加濃,因此油耗會(huì)增加。不過這時(shí)候都會(huì)亮發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈的。出現(xiàn)這種情況一般只需要清洗干凈就可以了。
如何保養(yǎng)氧傳感器呢?
氧傳感器的清洗可以用三元催化器清洗劑泡10分鐘,然后用電吹風(fēng)將其吹干即可。如果氧傳感器已經(jīng)失效,請(qǐng)立即更換,最好購買原廠件。
李熙林
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