汽車氧傳感器工作原理及其失效原因

　　汽車氧傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)中一個重要的組成部分，它能夠有效地提高發(fā)動機性能及整車的經(jīng)濟性。了解汽車氧傳感器工作原理以及汽車氧傳感器的失效原因，對于整體把握汽車控制系統(tǒng)有很大的幫助。本文介紹汽車氧傳感器工作原理及其失效原因。

　　1、汽車氧傳感器工作原理

　　氧化鋯(ZrO2)為固態(tài)電解質(zhì)的一種，它有一種特性就是在高溫時氧離子易于移動。此型氧傳感器將氧化鋯燒結(jié)成管狀，并與內(nèi)層與外層涂上白金(Pt)，這就是氧化觸媒的作用，當氧離子移動時即會產(chǎn)生電動勢，而電動勢的大小是依氧化鋯兩側(cè)的白金所接觸到的氧而定，最外層則覆蓋一層保護殼。

　　內(nèi)層白金面所大氣接觸，所以氧氣濃度高，外層白金與排氣接觸，氧氣濃度低。當混合比較高時，排放的廢氣所含的氧相對地減少，因此氧化鋯兩側(cè)的白金所接觸到的氧氣高低落差大，所產(chǎn)生的電動勢也相對高(將近1V);當混合比稀時，燃燒完所多余的氧氣較多，氧化鋯兩側(cè)的白金層的氧氣落差小，因此所產(chǎn)生的電動勢低(將近0V)。

　　引擎控制計算機由此電壓訊號即可偵測到當時混合比的狀況。然而氧傳感器須在高溫才能發(fā)揮正常用作(400℃~900℃)，因此當引擎剛開始發(fā)動時，氧傳感器尚未開始作用，須等到達到其作工溫度才開始有電動勢的產(chǎn)生，所以之后的氧傳感器皆改良成加熱型，如圖所示，也就是利用陶瓷加熱器來使得傳感器能也迅速地達到正常的作工狀態(tài)，因此目前的車型幾乎可以在引擎發(fā)動30秒后，汽車氧傳感器即可供給計算機正確的訊號，有些車型甚至可以達到更低的時間。

　　2、汽車氧傳感器的失效原因

　　汽車氧傳感器失效的主要原因是傳感元件老化和中毒。氧傳感器老化的主要原因是傳感元件局部表面溫度過高。氧傳感器的傳感元件受到污染而失效的現(xiàn)象稱為中毒。氧傳感器中毒主要是指鉛中毒、硅中毒、和磷中毒。