汽車(chē)氧傳感器ppt課件-wenkub
2023-05-14 02:59:14 本頁(yè)面
【正文】 A=1意味著是理論空燃比，小于 1時(shí)為濃狀態(tài)，大于 1時(shí)為稀狀態(tài)。下面采用比較的方法，對(duì)二氧化鋯型與二氧化鈦型氧傳感器加以說(shuō)明。但當(dāng)無(wú)論如何都需要這一部件時(shí)，不僅從事傳感器開(kāi)發(fā)的部件廠，而且包括汽車(chē)制造廠的開(kāi)發(fā)部門(mén)，以及與汽車(chē)技術(shù)有關(guān)的技術(shù)人員、研究人員從各個(gè)角度作了大量的研究。 上一頁(yè) 返回 氧傳感器的開(kāi)發(fā)背景 自從 1970年有些國(guó)家制定了嚴(yán)格的汽車(chē)廢氣排放法規(guī)以來(lái)，大大加快了汽車(chē)排放凈化裝置的研制步伐，一開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)了許多種類(lèi)的凈化裝置，隨著技術(shù)不斷地革新，不斷地加以淘汰，最后留下來(lái)的也就是合理的系統(tǒng)，即可以同時(shí)凈化 NOx、CO及 HC三種有害物質(zhì)的三元催化方式。用二氧化鈦制作的氧傳感器有 3個(gè)端子，即 “ 基準(zhǔn)電源 ” 、 “ 輸出 ” 和 “ 搭鐵 ” 。在絕緣體的一端，就是二氧化鈦元件和熱敏電阻，從兩極和兩個(gè)元件的連接點(diǎn)處共引出 3根引線。 氧傳感器的性能與溫度有很大的關(guān)系。傳感器的結(jié)構(gòu)如 圖 62所示。 下一頁(yè) 返回 氧 (O2)傳感器的基本介紹 二氧化鋯型傳感器的工作原理如下所述 :當(dāng)空燃比較濃時(shí)，排放氣體中的氧氣比較少，大氣中的氧離子通過(guò)二氧化鋯管后產(chǎn)生電壓，所以指示燈亮 。用以檢測(cè)排放氣體中的氧氣濃度、空燃比的濃稀，監(jiān)測(cè)氣缸內(nèi)是否按理論空燃比 (15: 1)進(jìn)行燃燒，并向計(jì)算機(jī)反饋。這種傳感器的結(jié)構(gòu)如 圖 6一 1所示，它是由產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的二氧化鋯管、起電極作用的襯套以及防止二氧化鋯管損壞和導(dǎo)入汽車(chē)排氣的進(jìn)氣孔組成的。反之，當(dāng)空燃比較低時(shí)，氧氣濃度很高，所以產(chǎn)生的電壓很低，指示燈不亮。在這種場(chǎng)合下，氧傳感器是作電子控制燃油噴射裝置上的空燃比反饋控制傳感器用的，用以檢測(cè)排放氣體中的氧氣濃度。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧 (O2)傳感器的基本介紹 (OZ)傳感器 這種氧傳感器采用了半導(dǎo)體材料二氧化鈦，二氧化鈦屬 N型半導(dǎo)體，其電阻值的大小取決于周?chē)h(huán)境的氧濃度情況，因此，二氧化鈦型傳感器和二氧化鋯型傳感器一樣，也可以用作檢測(cè)排放氣體中的氧濃度。在絕緣體表面上繞有鎢絲，以其作為氧傳感器的加熱器，并引出 2根引線。二氧化鈦的阻值隨溫度的變化情況如 圖 6一 4所示。在此系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位的是催化劑技術(shù)的發(fā)展與氧傳感器的成功開(kāi)發(fā)，氧傳感器是使此系統(tǒng)最有效地發(fā)揮作用必不可少的部件。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器的開(kāi)發(fā)背景 1976年，博世公司首先在沃爾沃車(chē)上裝用了氧傳感器，借此機(jī)會(huì)，通用、福田、豐田、日產(chǎn)相繼完成了氧傳感器的開(kāi)發(fā)工作。 上一頁(yè) 返回 氧傳感器在三元系統(tǒng)中的作用 6. 3. 1空燃比控制與氧傳感器 先來(lái)說(shuō)明三元催化劑系統(tǒng)的基本原理與氧傳感器的作用。 下一頁(yè) 返回 氧傳感器在三元系統(tǒng)中的作用 下面說(shuō)明氧傳感器的基本特性與系統(tǒng)的控制方法。 比較電平大致相當(dāng)于理論空燃比點(diǎn)時(shí)氧傳感器的輸出電平，通常將其調(diào)整在 右，但實(shí)際上，氧傳感器的空燃比特性是變化著的 . 從圖(3)中還可以看出，控制電路具有將出信號(hào)滯后時(shí)間再輸出的功能 .圖 (4)是積分電路，與積分量相應(yīng)，逐漸地增加噴油量。 此外，在低溫范圍內(nèi)，空燃比在適當(dāng)范圍內(nèi)變化時(shí)，三元催化劑本身的凈化效率還高些，所以要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能選用特性適當(dāng)?shù)难鮽鞲衅?。法?guī)中規(guī)定 :當(dāng)尾氣達(dá)到限制值的 倍時(shí)，報(bào)警燈應(yīng)該點(diǎn)亮報(bào)警。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器在三元系統(tǒng)中的作用 (3)斷火檢測(cè)。另一種是間接法，利用曲軸角度傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)因斷火引起的轉(zhuǎn)速變化。通過(guò)電極上所用鉑的催化作用，可以促進(jìn)其反應(yīng)的進(jìn)行。 低溫區(qū)濃狀態(tài)下氧傳感器的輸出電壓比較低，這是傳感器元件的內(nèi)阻在低溫區(qū)時(shí)相當(dāng)高的原因造成的，即使利用輸入阻抗很高的普通電壓表也無(wú)法測(cè)出其輸出電壓。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器的材料與工作原理 ZrO2有三種晶體 :單斜晶體 (M)，正方晶體 (T)及立方晶體(C)，其中 M/T的轉(zhuǎn)換，會(huì)使晶體體積變化 4%左右，這很容易使晶體老化。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器的材料與工作原理 傳感器上，二氧化鋯固體電解質(zhì)的外側(cè)電極涂敷有陶瓷保護(hù)層。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器的材料與工作原理 6. 4. 2二氧化鈦型 二氧化鈦的熔點(diǎn)是 1750℃ ，它以三種狀態(tài)存在，氧化鈦(B)、銳鈦礦形 (A)、板鈦礦形 (B)。 (2) TiO2自身體電阻的變化。二氧化鋯氧傳感器大致可分為帶加熱器和不帶加熱器兩種，其結(jié)構(gòu)分別如 圖6一 10和 圖 6一 11所示。在加熱器的作用下，元件很快被加熱，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后，在很短的時(shí)間內(nèi)元件達(dá)到活性溫度，并進(jìn)入控制狀態(tài)。但這時(shí)，傳感器與微機(jī)之間會(huì)形成電位差，即兩者之間的電阻增加，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的干擾會(huì)竄到信號(hào)線上，造成發(fā)動(dòng)機(jī)控制出現(xiàn)故障。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 為了解決這一問(wèn)題，有一種方案是，將引出線焊在傳感器的本體上，再引出傳感器搭鐵線，由此可能造成在搭鐵線回路中，電波干擾調(diào)制了傳感器輸出信號(hào)。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 氧傳感器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 主絕緣采用了機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好的結(jié)構(gòu)材料 — 氧化鋁陶瓷，氧化鋁陶瓷件設(shè)置在主接頭與傳感元件之間，采用滑石作填加材料，通過(guò)熱鉚主接頭，將傳感元件密封固定。 上一頁(yè) 下一頁(yè)
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