作者:摩教信徒
我在上一篇《電噴摩托車系統(tǒng)開環(huán)控制與閉環(huán)控制》一文中提到，氧傳感器是閉環(huán)控制的標志。今天我們就來聊一聊這個氧傳感器工作原理與作用。
電噴摩托車為了獲得高排放凈化率，降低排氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物成份，那就要利用三元催化器，但為了能有效的利用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使他始終接近理論空燃比(14.7:1)。氧傳感器具有一種特性，在理論空然比附近它輸出的電壓有突變，這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度，并反饋給ECU電腦以控制空燃比。當混合氣較濃時氧傳感器把混合氣濃的狀態(tài)以大電壓(接近1v)反饋給ECU，當混合氣較稀時氧傳感器以小電壓(接近于Ov)反饋給ECU。ECU電腦根據(jù)來自氧傳感器的電壓差別判斷空然比的高或者低，并相應地控制噴油脈寬(噴油時間)。
現(xiàn)在電噴摩托車上主要運用的氧傳感器是二氧化鋯式的，二氧化鋯氧傳感器由鋯管(傳感元件)、電極和防護套管等組成，如下圖所示。鋯管由二氧化鋯制成的固態(tài)電解質元件，在鋯管內、外兩側涂覆一層多孔鉑膜電極。鋯管內側通大氣，外側與排氣接觸。
工作時，在高溫廢氣沖擊下，氧氣產(chǎn)生電離子，由于鋯管內側氧離子濃度高，外側氧離子濃度低，在氧濃度差作用下，氧離子從大氣側向排氣側擴散，從而形成了氧濃度電壓，如下圖所示。
當混合氣稀時，排氣中含氧量高，鋯管內外兩側濃度差小，產(chǎn)生電壓小，大約為0.1V。當混合氣較濃時，排氣中含氧量低，濃度差變大而產(chǎn)生的電壓高，大約為0.9v。電壓的高低以理論空燃比界限發(fā)生突變，如下圖所示。
氧傳感器的輸出特性與排氣溫度有關，當排氣溫度低于300度時，氧傳感器輸出特性不穩(wěn)定。發(fā)動機剛啟動后，由于排氣溫度低，氧傳感器不工作，發(fā)動機在開環(huán)狀態(tài)下工作。只有排氣溫度升高后，氧傳感器才工作。ECU根據(jù)氧傳感器的信號進行調整噴油量，控制混合氣濃度，即發(fā)動機開始進行閉環(huán)控制。(喜歡我文章的朋友可以關注我，我將持續(xù)更新關于電噴摩托車的相關知識)。
