氧传感器技术手册

氧传感器使用说明书 （第一版）

适用零件号：25327985 25359908

1.概述

氧传感器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件。它是一种利用电化学工作原理发展出来的电器元件。

氧传感器在现代发动机管理系统的配置机构中被用于探测汽车发动机所排出的燃烧废气中氧的含量，借以判定发动机实时燃油供给空气燃料混合比的实际状态，并通过自身产生的电器反应信号反馈给发动机电子控制模块（ECM），以作为系统燃油管理系统的闭环燃油修正补偿控制的重要依据，使燃油管理子系统能够更加精确地控制调整发动机各种工作状态下的空气燃料混合比；并在绝大多数工况下使系统保持在理想空燃比工作状态，以便获得更加优良的汽车排放控制特性和燃油经济性。

氧传感器的输出信号为0 ~ 1V的交变电压信号。传感器可根据发动机所排燃烧气中氧的含量高低自动感应和探测并向发动机电子控制模块输出这一高低变化的电压信号。

现代发动机管理系统采用的氧传感器有两种主要类型：非加热型氧传感器和加热型氧传感器。

装配在发动机排气歧管上的氧传感器，由于可以利用发动机所排出燃烧废气的余热进行快速加热，故可使用价格低廉的非加热型氧传感器；当氧传感器的安装位置受到整车布置限制，氧传感器距离发动机排气歧管出口较远时，由于不能利用发动机燃烧废气对于传感器迅速加热，此时必然需要采用加热式氧传感器。

加热式氧传感器的内部设计有热敏电加热元件，可利用系统供电电压强制使氧传感器加速预热，促使其快速起燃，及早实现系统的闭环燃油管理控制。

2. 工作原理

德尔福公司生产的氧传感器是采用氧化锆元件作为传感器的基础元件。氧化锆元件是一种通体充满无数微孔的陶瓷基础元件外面镀有氧化锆涂层，该涂层外测暴露于发动机燃烧废气之中；涂层的内侧透过含微孔的陶瓷元件与大气相通。集中在氧化锆内外两侧电极之间氧含量的差别形成的微分电压信号。

当氧化锆元件被电流加热或被流经传感器的发动机燃烧废气加热所激活，空气经过通体充满无数微孔的陶瓷基础元件进入氧化锆元件的内电极，而燃烧废气流经氧化锆的外电极。氧离子将从氧化锆内电极向外电极移动，传感器的内外电极之间构成了一个简单的原电池，发动机燃烧废气中氧含量的变化不同在两个电极之间产生不同的输出电压信号。氧传感器将根据发动机燃烧废气中氧离子浓度的高低变化来改变这一输出电压信号的高低。

氧传感器通常的工作表现为在当发动机的工作时空燃比变稀时，排气中氧含量的浓度将会升高，此时，氧传感器的输出电压信号接近 0V；当空燃比变浓时，排气中氧含量的浓度降低，传感器的输出电压将接近 1V。

发动机电子控制模块（ECM）根据这一输入电压信号，配合系统控制逻辑及控制策略，通过响应的传感器和执行器，就可以调整系统输出控制指令，使发动机工作在和保持理想的空燃比燃油供给状态。

氧传感器核心元件允许的最低工作温度为300摄氏度；最高温度一般不超过850摄氏度。具体情况参照实际产品图纸规定的实际数值为准。

氧传感器是闭环燃油管理控制子系统的关键元件。正是由于有了该传感器才使得发动机的空燃比的闭环燃油控制成为可能，从而使系统实现为达到最佳三元催化转换器转化效率所需的理想空燃比的控制目标，实现最佳发动机燃烧控制目的。

3. 结构特征

德尔福公司生产的现代发动机管理系统配套用氧传感器的主要特点为：

•零部件统一设计，全球采购系统可保障全球产品性能的一致性

•传感器具备防水功能

•无需空气渗透过滤装置

•通用化接口结构设计，简便易于替代竞争对手产品

•大批量生产，大批量产品应用考核，可靠性能优良

•超强低温适应性能

•超强抗杂质中毒性能

•设计可预防表面化合物烧结

•采用不锈钢材料的输出信号导线设计，工作可靠•具有防错设计措施，便于应用

•单独接地设计，系统工作稳定可靠

4.性能参数和技术规格，

•空燃比为浓的电压信号：>800mV

•空燃比为稀的电压信号：<200mV

•450℃时，空燃比浓变稀的相应时间：<125ms

•450℃时，空燃比稀变浓的相应时间：<75ms

•加热元件电流：0.54A

•加热元件损耗功率：7.5Watts

•锆元件活化时间< 45s

•内部电阻：<100kΩ

•电气接头规格：德尔福派克电气：12162144

•外接电压：13.5V

•总成质量：25327985： 930 kg

25359908： 117 kg

5. 零部件图纸：

德尔福公司将向用户提供氧传感器外形尺寸图。图纸上会标明零部件号码和安装要求与接口设计参考数据。外形尺寸图主要含有以下内容：

•传感器主要装配相关外形尺寸数据

•电器部件接口端子定义

•零部件安装简要说明

•关键产品特征（KPC），质量及用户接口特征（QCI）

•与发动机装配接口位置所采用的材料和材料标准

•图纸变更记录

•产品零部件名称及标识

6. 安装与调试

6.1 安装位置要求

•控制用传感器（前级氧传感器）设计布置

10.1 包装和运输

•包装箱应牢固，总成产品在箱内不得发生窜动；

•包装箱内应有合格证和装箱单；

•包装箱的总质量应不超过20Kg；

•运输过程中应轻拿轻放，不得野蛮装卸；

•禁止任何跌落现象。

10.2 收货和储存

收货方应检查每个包装箱。检查标签，确认零件号。

如发现包装托盘如有严重变形或破损，须及时向德尔福公司有关部门反馈。请德尔福公司有关部门确认之后再行使用。

在工厂内部转运时，应特别注意避免被损坏和污染。

10.3 售后服务和保证

客户可以根据与德尔福签署的质量保证协议规定条款进行按合同中的退货条例及索赔事项进行退货和索赔。

德尔福公司客户服务工程师（CSE）有义务负责及时与客户联系，将因质量问题所退回的氧传感器运回公司，并按协议规定的方式接收客户的退货及换货。如果德尔福在客户当地尚没有常驻客户服务工程师的地区，销售人员可将本公司客户服务工程师的联系方法通知顾客。售后服务具体事宜将由客户服务工程师进行全权处理。

不论顾客以口头还是书面方式对本公司产品提出不满和投诉意见，接到这些投诉反映的部门均有义务及时地将这些客户的反映信息传递给德尔福公司销售部和客户服务工程师，由客户服务工程师在“顾客投诉清单”上进行详细登记，并责成相关部门予以解决，保证在24小时之内反馈顾客。

客户服务工程师负责与顾客联系，确认其反映和投诉的具体情况和详细内容，必要时应协调德尔福公司的内部相关部门人员前往现场确认。