氧傳感器的工作原理是什么

氧傳感器的工作原理和干電池類似，里頭的氧化鋯元素就像電解液。

具體來說，在高溫和鉑催化的條件下，利用氧化鋯內外兩側氧濃度差產生電位差，濃度差越大電位差越大。

大氣中氧含量是21%，濃混合氣燃燒后的廢氣基本沒氧，稀混合氣燃燒后或因缺火產生的廢氣含有較多氧，但比大氣中的氧少很多。

在高溫及鉑催化下，帶負電的氧離子會吸附在氧化鋯套管內外表面。因為大氣中氧氣比廢氣中多，所以套管與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多負離子，兩側離子濃度差產生電動勢。

當套管廢氣一側氧濃度低時，電極間會產生0.6 - 1V的高電壓，這個電壓信號送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號當成濃混合氣，低電壓信號當成稀混合氣。

然后電腦根據氧傳感器的電壓信號，按照接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣，所以氧傳感器是電子控制燃油計量的關鍵。

氧傳感器只有在高溫時（端部達到300°C以上）特性才能充分體現并輸出電壓，在約800°C時對混合氣變化反應最快，低溫時特性變化大。

氧傳感器兩個電極的輸出電壓跟尾氣中氧與大氣中氧的相對值相關性很好，不過電壓跟氧含量關系并非線性。

氧傳感器在最佳空燃比附近最敏感，空燃比變化一點，輸出電壓就有很大變化，空燃比過濃或過稀時不敏感。

低電壓對應高氧含量，0.1 - 0.4伏電壓輸出表明稀混合比，0.6 - 1.0伏代表濃混合比。

汽車上的氧傳感器有氧化鈦（TiO2）式和氧化鋯（ZrO2）式兩種，氧化鋯式又分加熱型和非加熱型。

大部分汽車用帶加熱器的氧傳感器，增加陶瓷加熱元件，能在發動機啟動后20 - 30s內將氧傳感器加熱到工作溫度，擴大空燃比閉環控制工作范圍。

氧傳感器測量氧氣的工作原理有在有氧時放出電子的化學反應、熒光材料在氧氣中光強度變化、氧氣通過時聲音等變化這三種方式。

總之，氧傳感器通過這些原理來精準監測和控制燃燒空燃比，保證產品質量和尾氣排放達標 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）