氧传感器基础

（一）氧传感器的分类：根据安装位置分类：上游氧传感器（前氧/氧传感器1）、下游氧传感器（后氧/氧传感器2）。前氧安装在汽缸排气口与三元催化灌（TWC）之间的排气管道上。后氧安装在三元催化灌（TWC）之后的排气管道上。加热型氧传感器必须达到工作温度以提供准确的电压信号。加热型氧传感器内部的加热元件使传感器达到工作温度所需的时间为最短。由于有加热器可将其安装在远离燃烧室的地方。非加热型氧传感器由于没有加热器，必须将其安装在靠近燃烧室的地方。根据氧敏感材料的不同,氧传感器分为氧化钛式和氧化锆式两种。（二）氧传感器的结构：氧传感器是一个二氧化锆陶瓷体（1），外表面涂了一层薄铂，其一端封闭并插入一根保护管（2）中，外面套有一个金属外壳（3）用于保护。陶瓷的外部（b）（负极）暴露在废气中，内部（a）（正极）与外界空气解除。内外表面都分别通过导线将信号传至模块。传感器中心装有一根加热电阻棒，用于加热二氧化锆陶瓷体。

于内外氧分子含量不同所带负电荷也不同便产生了电位差。根据废气中氧含量的不同。二氧化锆陶瓷体内层由于和空气接触，因此介于空气中氧含量通常保持不变，所以内层所带负电荷的电荷量也不变，即电位不变。而外层与发动机排放的废气接触，所带负电荷量也会因废气中氧含量的变化而变化，电位也随之变化。这便产生了波动的内外电位差。当空燃比较大，即进入汽缸的混合气体中燃油蒸汽含量较少时（过稀），发动机产生的废气中氧含量较高，但不高空气中的氧含量，则此时外层所带的负电荷也较多，但略低于内层，内外层产生电位差也就较小，在0.1-0.45伏之间。当空燃比较小，即进入汽缸的混合气体中燃油蒸汽含量较多时（过浓），发动机产生的废气中氧含量较低，但最低为零，则传感器外层所带的负电荷也会较少，内外层产生电位差也就较大，一般在0.45-0.9伏之间。发动机控制模块利用脉宽调制以控制加热型氧传感器加热器工作，使加热型氧传感器保持在规定的工作温度范围内。氧传感器的工作温度一般需在400~900°C，此时二氧化锆陶瓷体才能发挥作用。发动机控制模块在氧传感器温度低于300摄氏度的时候不采用其信号，此时处于开环控制，一旦氧传感器达到工作温度，发动机控制模块通过氧传感器的信号进行燃油调节进入闭环控制状态。此外在发动机断油和全负荷的工况下，也不采用氧传感器信号。（三）氧传感器的原理：二氧化锆陶瓷体在高温下具有导电能力，并且能吸附空气中的氧分子后带负电。由

（四）氧传感器的功能:前氧：测定发动机排气中氧气含量。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数4=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。Tips:人（lambda）是实际空燃比与理论空燃比的比值因此氧传感器有被称为ambda传感器。当人=7时的混合气体正好负荷燃烧所要求的化学当量配比后氧：监控三元催化转化器的功能（EOBD要求的零件）。发动机闭环控制运行时前氧和后氧的电压曲线：jwwwwwwwwvwwfflffl......」（五）氧传感器的电路：单引线的氧传感器电路与ECU的连接图。它只有一根引线把氧敏感元件的一端连接到发动机控制单元ECU上，这根引线就是反馈信号线OX,另一端为信号地线，与传感器壳体相连，即直接搭铁。早期采用。是双引线的氧传感器与ECU的连接图。它有两根引线，与单引线不同之处是,氧传感器的信号地线不直接与传感器外壳相连，而是引到ECU内再搭铁。三引线的氧传感器与ECU的连线图。信号线0X的连接与单引线的氧传感器相同,另有一根加热元件的电源线和一根加热元件的控制线。四线的氧传感器信号线的连接与双引线的氧传感器相同，传感器的加热元件的一端是受主继电器（或点火继电器）控制的，另一端直接搭铁或受ECU控制搭铁。这种是目前最常用的。（六）诊断软件中氧传感器相关参数：FuelControlLoopStatusOpen/ClosedPID1131HO2S1mVPID0014HO2S2mVPID0015CalculatedAirFlowg/sPID11ACInjectorDutyCyclemsPID12C3Air/FuelEquivalenceRatioCommand:1PID0044EngineRunTimehh:mm:ssPID00IFShortTermFuelTrim%PID0006LongTermFuelTrim%PID0007HO2S1HeaterCommand %PID147FHO2S1HeaterCo