汽车发动机氧传感器资料
汽车氧传感器工作原理
汽车氧传感器工作原理
汽车氧传感器工作原理是通过测量引擎排气中的氧气含量来判断燃烧的效果以及排放物的浓度，从而实现对引擎的燃烧控制和排放控制。
汽车氧传感器通常由两个电极组成，它们与环境中的氧气接触。
其中，一个电极是参考电极，负责与环境中的氧气达到平衡；而另一个电极则是测量电极，负责测量排气中的氧气含量。
当引擎正常运行时，测量电极所在的区域因为存在可燃物质（如燃油、一氧化碳等）而缺氧，因此测量电极产生的电流较小。
而参考电极周围则存在氧气，因此产生的电流较大。
这样，在两个电极之间形成了电势差。
汽车氧传感器中引入了一个陶瓷层，用于分离两个电极，并且只允许在一侧通过氧气。
随着氧气的透过，电流通过参考电极和测量电极之间的分割氧离子传导，形成了电势差。
这个电势差在传感器的电路中被转换为电压信号。
当氧气含量较高时，如过量空气燃烧状态，则传感器输出的电压较高；反之，当氧气含量较低时，如燃油丰富燃烧状态，则传感器输出的电压较低。
这样，车辆控制系统就可以根据氧传感器输出的电压信号来判断引擎燃烧的效果，并进行相应的调整。
总之，汽车氧传感器通过测量排气中的氧气含量来实现对引擎燃烧和排放的控制。
运用电势差原理，通过测量电极和参考电
极间的电流差异，将其转化为电压信号。
根据该信号，车辆控制系统能够调整燃烧状态，以达到优化燃烧效果及排放物浓度的目的。
氧传感器使用说明书
3.结构特征本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：全球统一设计，全球采购系统可保障全球产品性能的一致性；也可根据客户图纸要求制作，满足客户需求的产品氧传感器插接器具备防水功能起燃时间极短，反应迅速通用化接口结构设计，易于满足不同客户需要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导线，工作可靠具有防错设计，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（在温度450℃条件下的发动机测功机上的实测数值）空燃比为浓的电压信号： >750毫伏 空燃比为稀的电压信号： <120毫伏 450℃时，空燃比浓变稀的相应时间： <150毫秒 450℃时，空燃比稀变浓的相应时间： <65毫秒 锆元件活化时间 <12秒 加热元件电阻（21℃） ±欧姆 加热元件电流： ±安培 加热元件功率： 瓦 内部电阻： <500欧姆 外接电压（接ECM 控制器）： 伏特氧传感器信号传输线束线径要求： 氧传感器典型配套接插器由我公司生产；也可采用其代用品。
氧传感器接线端子及导线定义，详见表1和图3。
也可根据客户提供的外观要求制作。
5. 产品考核要求氧传感器满足以下性能、耐久及环境测试要求。
表1 接线端子定义接线端子编号接线端子定义 连接导线颜色A 信号输出低电平 灰色B 信号输出高电平 黑色C 加热元件负极 白色 D加热元件正极白色AB C D图3 接线端子图示发动机极限温度试验对氧传感器进行500小时高温循环耐久试验（最高温度为930℃），试验后，氧传感器性能符合规定要求。
浸没试验对氧传感器进行特定条件的水浸泡循环试验（不包括插接件和感应头/下护罩），试验后，氧传感器性能符合规定要求。
线束抗拉力抗疲劳试验氧传感器线束能够分别承受至少1分钟的三个方向最小100牛顿拉力试验，试验后性能符合产品要求。
氧传感器线束经过特定条件循环疲劳试验，试验后，氧传感器性能符合规定要求。
关于汽车氧传感器的知识
关于汽车氧传感器的知识1.什么时候我们开始使用氧传感器?多数在80年后生产的车都配有氧传感器,它是作为发动机控制的一部分.采集信号给发动机电脑.目的是使车辆动力更好,节省燃油,排放更好.汽油机需要完全燃烧,表现出来就是空气和汽油的最佳比例14.7:1.如果空气少于最佳比例,燃油就不能完全燃烧,叫混合器过浓.不完全燃烧的气体排放到大气中,就会造成污染.如果空气过多,就会造成混合气过稀,导致过多的氮氧化物排放,发动机动力下降并会导致发动机的损坏.自1995~96年使用了OBD II检测口,氧传感器的数量也翻倍了,分为了上游和下游氧传感器.2.氧传感器就是健康卫士氧传感器位于排气管上,可以检测混合气的浓稀.原理是通过金属铂电极的化学反应产生电压.发动机电脑通过收到的电压信号来判断混合气的浓稀,再控制发动机的喷油量.当混合气过稀时,就会有过多的氧,电压输出就会降到0.1-0.3V.正常时是0.45V.当氧传感器发生错误时发动机电脑将不能判断正确的空气比,所以控制喷油嘴只能靠推测,导致车辆性能下降和更多的燃油消耗.需要氧传感器的原因还有大气中的氧受许多因素的影响,如海拔,大气温度,发动机温度,大气压力,发动机负载等等.3.氧传感器的活力并不是永久的,随着岁月的增长它也会衰老.氧传感器的工作环境比较恶劣,油灰等物质会沉积在传感器表面,就会影响到传感器的反映.同时,传感器的传出电压也可能没有以前的高了,会使电脑错误地认为混合气过稀,随之而来的更多的燃油消耗.这个问题可能不会被你注意,因为它是逐步发生的,不过时间越长越越严重.4.氧传感器损毁后不及时更换将会对你的车辆造成巨大损失.损坏的氧传感器将导致发动机开环控制,使排放和油耗增加.另外,氧传感器损坏后会导致催化器的损坏.过浓的混合气不完全燃烧后进入排气管,造成催化器过热,催化介质将融化或破裂,导致排气不通畅.发动机无力,最终还会导致发动机温度过高,活塞融化等恶性故障.所以不要因小失大.5.你知道什么时候该更换氧传感器吗?有些车辆带有氧传感器提示灯以提醒司机检测传感器了,多数都没有,除非是有显著的驾驶问题或发动机检测等亮.多数人都不知道他们的车辆氧传感器是好是坏.通常是在检测到排放超标时才发现问题.在美国,有50%左右的车辆都是在测排放时更换氧传感器.工作不正常的氧传感器通常会导致HC或CO超标.6.要想减少不必要的损失,就不要等到氧传感器失效,到它的寿命周期时就可更换.氧传感器有它的寿命周期,博世公司对它的产品更换周期见下表.车型推荐的更换间隔公里数1976~90年代初期非加热型氧传感器48000~80000KM80年代中期~90年代中期第一代加热型氧传感器96000KM90年代中期以后第二代加热型氧传感器160000KM通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障:(1)淡灰色顶尖:这是氧传感器的正常颜色.(2)白色顶尖:由硅污染造成的,此时必须更换氧传感器.(3)棕色顶尖:由铅污染造成的,如果严重也必须更换氧传感器.(4)黑色顶尖:由极炭造成的,在排除发动机极炭故障后,一般可已自动清除氧传感器上的保持氧传感器的活力,可提高燃油经济性10~15%,还会减少其它损失.所以氧传感器也要像火花塞一样定期更换,只不过时间更长,而90年以前生产车辆的氧传感器生命周期要短一些.通常拆卸,安装都很方便,传感器螺纹都带有防卡功能.拆卸氧传感器时要注意氧传感器工作温度高,要等冷却后再操作.氧传感器及其作用首先，我们来看一下氧传感器在汽车中扮演着一个什么样的角色。
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 253599081.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。
帕萨特B5氧传感器
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2、氧传感器的结构与原理
氧传感器的结构
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2、氧传感器的结构与原理
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2、氧传感器的结构与原理
氧传感器的工作原理
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2、氧传感器的结构与原理
氧传感器的工作原理 帕萨特B5发动机是采用氧化锆式氧传器，
氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷 管（固体电解质）。锆管内表面与大气接触， 外表面与废气接触，而锆管在温度高时，渗 入其中的氧气会发生电离，由于锆管内、外 侧氧含量不一致，存在浓差，因而氧离子从 大气侧向排气侧扩散从而使锆管成为一个微 电池，使锆管内、外两侧的铂电极间产生电 压。
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B.检查条件 a.29号熔必须正常； b.蓄电池电压至少为11.5V； c.燃油泵继电器必须正常； d.冷却液温度至少85℃； e.发动机控制单元必须与节气门控制部件匹配； f.三元催化器和缸盖之间的排气系统应无泄漏处。
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C检查步骤 a.连接故障阅读仪V.A.G1551或车辆系统测试仪V.A.G1552,启动发动机， 并按地址码“01”键，选择“发动机电子系统”。 b.按0和8键，选择“读测试数据块”，并用“Q”键确认。 c.按0、0和3键，选定“显示组号3”，并按Q键确认。再按显示区域3中的 显示值，即是冷却液温度值，应大于85℃。 d.按“C”键（为转换显示组准备）。 e.按0、0和9键，选定“显示组号9”，按Q键确认，选择显示区域3中的氧 传感器电压。电压每分钟至少 应变化30次，且在0到1.0伏范围内摆动。 f.若电压在规定范围内摆动，则按“右键”，再按0和6键，选定“结束输 出”功能，然后按Q键确认。 g.若电压不在工作范围内摆动或电压变化很慢，则除了检查氧传感器体上 的长细孔或圆孔是否堵塞通风孔是否堵塞外，还应继续以下检查。 h.将三元盒催化器前连接氧传感器G39的四针插头拔下。 i.检查氧传感器加热触点1和2是否导通，如未导通，则应更换传感器G39. j.如导通，用万用表连接插头触点1和2进行电压测量，在启动发动机怠速 运转时，电压允许值11~15V,然后关闭点火开关。 k.如无电压，将测试盒V.A.G1598/22连接到控制单元线束上，根据电路图， 检查测试盒与四针插头的导线是否导通，触点2和插孔27导线 的最大电阻 为1.5Ω。如达到允许值，根据电路图，检查触点1与燃油泵继电器J17的 导线
氧传感器
为了保证氧传感器具有稳定的输出信号，就需要使其处于 300℃以上的环境中，因此，一般可以把它安装在离发动机 较近、温度较高的位置处，但是，由于设计上的原因，有时 必须将其安装在离发动机较远、温度较低的位置处，在这种 位置处也能工作的是带加热器的氧传感器，即在排放气体温 度为150℃~200℃时可以工作。
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6.3 氧传感器在三元系统中的作用
(3)断火检测。发动机断火将引起催化剂异常发热，造成催 化剂老化。因此，车用自我诊断-Ⅱ法规还规定:应检测出断 火，并发出警报。检测断火的方法有两种，一种是直接法， 即利用催化剂温度传感器、氧传感器与离子电流传感器等直 接检测断火状况;另一种是间接法，利用曲轴角度传感器检测 发动机因断火引起的转速变化。
6.4 氧传感器的材料与工作原理
ZrO2有三种晶体:单斜晶体(M)，正方晶体(T)及立方晶体 (C)，其中M/T的转换，会使晶体体积变化4%左右，这很 容易使晶体老化。当ZrO2中加入Y2O3, CaO, MgO, Yb2O3后，就可以控制M/T的转移，增加其稳定性。 强度的机理与T/M的转移存在着一定关系，利用这一机理制 成的二氧化锆陶瓷简称为TTZ或ZTC。 对传感器来说，电导率是一项很重要的参数， 为了保证批量 生产的传感器在经受严格的热循环后电特性保持正常，若稳 定性很好的话，往往选定Y2O3在4~6mol%。
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6.3 氧传感器在三元系统中的作用
6. 3. 1空燃比控制与氧传感器
先来说明三元催化剂系统的基本原理与氧传感器的作用。 现在大批量生产的氧传感器都是检测理论空燃比点的，它用 于三元催化中，净化效率最高且将废气控制于理论空燃比的 反馈系统上。三元催化剂的净化率一般是用空气过剩率A的 函数来表示。A=1意味着是理论空燃比，小于1时为浓状态， 大于1时为稀状态。
一、氧传感器简介
一、氧传感器简介1. 氧传感器燃油反馈控制系统氧传感器是燃油反馈控制系统的重要部件，用汽车示波器观察到的氧传感器的信号电压波形能够反映出发动机的机械部分、燃油供给系统以及发动机电脑控制系统的运行情况，并且，所有汽车的氧传感器信号电压的基本波形都是一样的，利用波形进行故障判断的方法也相似。
2. 氧传感器与三元催化器发动机电脑利用氧传感器的输出信号来控制混合气的空燃比，即令空燃比总是在理论空燃比14.7的上下波动。
这不仅是发动机进行安全燃烧的要求，也是三元催化器中两种主要化学反应（氧化和还原）的需要。
要想优化氧化过程，就必须有足够的氧，也就是三元催化器需要稍稀的混合气；而为了优化还原过程，氧气量又必须少，为此，三元催化器又需要稍浓的混合气。
但混合气不可能同时既是浓的又是稀的，所以，汽车工程师在设计燃油反馈控制系统时将混合气设计成从稍浓至稍稀，再从稍稀至稍浓这样的循环变化，使碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）氧化反应过程的需要和氮氧化合物（NOx）还原反应过程的需要都能得到满足。
由此可知，为了使燃油反馈控制系统正常工作，氧传感器输出的信号电压必须能够高、低变化。
发动机工作时，发动机电脑根据各种传感器（例如：空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器等）的输入信号来计算混合气的空燃比并控制喷油器喷油，使空燃比十分接近14.7。
随后，发动机电脑又根据氧传感器的信号发出加浓或减稀的命令，这就使三元催化器的效率大大提高，同时又延长了它的使用寿命。
好的氧传感器是非常灵敏的，但其信号也极易受干扰。
若发动机有故障，氧传感器的输出信号一定会有反应。
所以，当氧传感器的信号电压波形正常时就可以断定整个发动机控制系统的工作是正常的或对发动机的修理是成功的。
在汽车示波器上进行氧传感器信号电压波形分析，通常称为氧反馈平衡测试（Oxygen Sensor Feedback Balance），简称O2FB。
二、氧传感器波形分析1. 基本概念：a.上流动系统（Upstream System）上流动系统是指位于氧传感器前的，包括传感器、执行器、发动机电脑的发动机各系统（包括辅助系统），即在氧传感器之前的影响尾气的所有机械部件和电子部件。
一文读懂氧传感器工作原理与检测
一文读懂氧传感器工作原理与检测
汽车氧传感器，主要有窄型（开关型）、空燃比、宽带型氧传感器、氮氧传感器等；下面分别介绍他们的检测方法。
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4线窄型氧传感器
开关
信号电压0.1-0.9V变化，正常情况约10秒变化8次。
0.45V以下，为混合气稀，0.45V以上，为混合气浓。
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4线空燃比氧传感器
空燃比
以东风日产怠速为例，正常是2.2V不变化，2.2V以上是混合气稀，2.2V以下是混合气浓。
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6线宽带氧传感器
宽频
怠速时正常电压为1.5V不变化，1.5V以上为混合气稀；1.5V以下为混合气浓。
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氮氧传感器
8线
这个传感器端是8根，进入模块处理后，只有4根线接出。
我们只需要检查模块的4根线即可。
4根线分别为供电、拱铁、CAN-H、CAN-L。
CAN-H、CAN-L检查出来的正常波形如上图。