氧傳感器的作用原理是什么

氧傳感器的作用是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物中的氧氣濃度，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號傳輸給 ECU 以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制；原理是利用兩側(cè)氧濃度差產(chǎn)生電勢差進(jìn)而形成不同電動(dòng)勢。氧傳感器宛如汽車的 “環(huán)保衛(wèi)士”，憑借其獨(dú)特的工作原理，精準(zhǔn)探測廢氣中的氧含量。在不同空燃比下，氧傳感器能產(chǎn)生不同電動(dòng)勢，這些信號被 ECU 接收處理，讓發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持在最佳狀態(tài)運(yùn)行，從而減少排氣污染。

氧傳感器的核心元件是多孔ZrO?陶瓷管，它利用Nernst原理工作。在一定溫度的環(huán)境中，這個(gè)陶瓷管兩側(cè)的氧濃度存在差異，奇妙的現(xiàn)象便隨之發(fā)生。高濃度一側(cè)的氧分子會(huì)與電子相結(jié)合，形成氧離子，這些氧離子就像被賦予使命的小“精靈”，通過電解質(zhì)向低氧濃度的一側(cè)遷移。如此一來，陶瓷管兩側(cè)就帶上了不同的電荷，電勢差也就此產(chǎn)生。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比發(fā)生變化時(shí)，廢氣中的氧含量也會(huì)相應(yīng)改變，這直接導(dǎo)致陶瓷管內(nèi)外的氧離子濃度差發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生不同的電動(dòng)勢。具體來說，當(dāng)空燃比低，也就是使用濃混合氣時(shí)，廢氣中的氧含量較少，此時(shí)會(huì)形成大約1.0V左右的電動(dòng)勢；而當(dāng)空燃比等于理論上的14.7時(shí)，電動(dòng)勢處于0.4V - 0.5V之間；當(dāng)空燃比高，即采用稀混合氣時(shí)，廢氣中的氧增多，電動(dòng)勢就接近零。

這些不同的電動(dòng)勢被傳送到ECU進(jìn)行放大處理。ECU如同汽車的“智慧大腦”，接收到這些信號后，就能準(zhǔn)確判斷當(dāng)前空燃比的高低情況。然后，它會(huì)根據(jù)這些信息，精確控制噴油持續(xù)時(shí)間。就好比一位技藝精湛的廚師，根據(jù)食材的比例精準(zhǔn)地調(diào)整調(diào)料的用量。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)了對空燃比的精確控制。

氧傳感器與三元催化轉(zhuǎn)化器協(xié)同合作，堪稱汽車環(huán)保領(lǐng)域的“黃金搭檔”。三元催化器就像是一個(gè)神奇的“魔法盒子”，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)排放的有毒有害物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化為無害的分解產(chǎn)物。而氧傳感器則時(shí)刻監(jiān)測著排放氣體中的氧氣濃度，為三元催化器更好地發(fā)揮作用提供保障。只有當(dāng)混合氣的空燃比處于合適的范圍，三元催化器才能對污染物有最大的轉(zhuǎn)化效率，從而有效地減少排氣污染。

總之，氧傳感器通過精妙的原理，將廢氣中的氧濃度信息轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給ECU，讓發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比得到精準(zhǔn)調(diào)控，不僅提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率，還與三元催化器共同守護(hù)著汽車的綠色排放之路，對汽車的環(huán)保性能和高效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）