浅谈汽车空燃比传感器的结构原理与检修
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[摘要] 随着汽车工业的发展，汽车保有量的不断增加，汽车节能减排技术越来越被人们所重视。汽车空燃比传感器能够自动检测不同工况下的汽车混合气浓度，并通过电脑进行自动调节，是节能减排技术的重要应用。为此，本文通过近期教学实践和维修实践过程中的不断总结，阐述了空燃比传感器的结构原理和检修方法。
[关键词] 空燃比；传感器；结构原理；检修
随着社会的进步，汽车工业的不断发展，汽车尾气排放问题越来越被人们所关注，相关的汽车尾气排放标准也越来越严格，为了达到尾气标准，各种汽车控制装置正不断地装到汽车上。氧传感器作为有效控制尾气排放的重要装置，能够给发动机电脑（简称ECU）提供混合气空燃比反馈信号，并使发动机在各种不同的工况下，都能达到控制理论空燃比（14.7:1）的目的，实现闭环控制，使三元催化转换器达到最佳的转换效果。空燃比传感器作为新型的氧传感器，能在发动机不同工况时，准确地检测废气中氧的浓度，并及时地把信号传给电脑进行精确计算和控制混合气浓度，使发动机实现较理想的空燃比，燃烧更好，动力更足，油耗更低，排放污染更少，现在已在许多新的车型中逐步推广使用。
1 氧传感器的类型
传统的氧传感器一般为杯型，传感器元件围着一个加热器，空燃比传感器一般为平面型，传感器最基本的部分是夹在两个铂电极之间的氧化锆固态电解质。全范围单腔限流平板型空燃比传感器的传感元件多了一个特殊设计的限制空气扩散的扩散阻力层，并有一个封闭的空气腔。空燃比传感器的加热器采用氧化铝制成，具有较好的导热性能和绝缘性能，以使传感器元件和加热器结合在一起，提高了传感器的加热性能。
2 工作原理
空燃比传感器可能比传统的氧化锆型氧传感器能更精确地控制燃油，目前多数新型汽车采用了能够精确测量实际空燃比数值的全范围空燃比传感器，它代替了传统的氧传感器。
2.1 稀混合气浓度情况下
在实际空燃比数值大、混合气稀工况条件下，尾气中氧气较多，实际空燃比数值越大、混合气越稀，尾气中的氧气就越多。发动机电脑ECU在空燃比传感器两个铂电极间施加了电压。当尾气中的氧气穿过空燃比传感器扩散阻力层后，接触到空燃比传感器尾气侧铂电极得到电子后被电离，氧离子流过氧化锆固态电解质后到达空燃比传感器空气腔侧铂电极失去电子后中和，从而形成了电流（如图2所示）。由于特殊设计的扩散阻力层作用，使通过扩散阻力层的氧气形成的限制电流正比于尾气中的氧气浓度。
参考文献:
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The Mechanism and Maintenance of Air-fuel Ratio Sensor
Chen Chengchun
(Fujian Communication Vocational College, Fuzhou 350007, China)
Abstract: With the development of automobile industry and the increasing possession of automobiles, the energy-saving and discharge-reducing technology has attracted great attention. Automobile air-fuel ratio sensor can automatically check automobile mixture concentration under various working conditions and adjust automobile mixture concentration automatically by micro-processor to save energy and reduce discharge. Through summarizing recent teaching and maintenance practice, the mechanism and maintenance methods of air-fuel ratio sensor are described to resolve technical problems of the sensor in maintenance operations.
Keywords: air-fuel ratio; sensor; mechanism; maintenance.