一、氧傳感器的作用
    上世紀(jì)90年代，汽車(chē)排放污染已日漸成為人們關(guān)注的熱門(mén)話(huà)題。隨著我國(guó)汽車(chē)排放法規(guī)的逐步規(guī)范和社會(huì)對(duì)汽車(chē)排放污染物控制的重視，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)在我國(guó)開(kāi)始普及。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已日益成熟，而汽車(chē)排放污染也得到了逐步控制，這都和發(fā)動(dòng)機(jī)上一個(gè)重要的部件—氧傳感器密不可分。

    確切地說(shuō)，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)采用了混合氣成分的閉環(huán)控制和三元催化反應(yīng)裝置的聯(lián)合使用技術(shù)，這是目前為止汽油機(jī)最有效的凈化排氣的方法。三元催化轉(zhuǎn)化器能有效地凈化CO,HC和NOx這三種有害氣體，但其凈化效率嚴(yán)格依賴(lài)于混合氣濃度必須保持在理論空燃比（14.7:1）附近的狹小范圍內(nèi)。一旦混合氣體濃度偏離了這個(gè)范圍，三元催化轉(zhuǎn)化器凈化排氣污染物的能力便急劇下降。正是由于空燃比的變化會(huì)引起排氣中氧濃度相應(yīng)的變化，因此，便在排氣管中設(shè)置了氧傳感器。

    氧傳感器隨時(shí)檢測(cè)排氣中的氧濃度，并隨時(shí)向汽車(chē)的電控單元反饋信號(hào)。電控單元根據(jù)反饋信號(hào)及時(shí)調(diào)整噴油量，如信號(hào)反映混合氣偏濃，則減少?lài)娪蜁r(shí)間；反之，則增加噴油時(shí)間，從而使混合氣的空燃比始終保持在理論空燃比附近。這就是所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制。

    氧傳感器是實(shí)現(xiàn)這一閉環(huán)控制必不可少的重要部件，它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制起著不可或缺的作用。現(xiàn)代電噴發(fā)動(dòng)機(jī)一般裝有前后兩只氧傳感器，三元催化轉(zhuǎn)化器效率監(jiān)測(cè)，必須使用位于三元催化轉(zhuǎn)化器后方的第二個(gè)氧傳感器。當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)化器工作正常時(shí)，位于三元催化器前方的氧傳感器的變動(dòng)次數(shù)應(yīng)高于后方的氧傳感器，監(jiān)測(cè)器比較前／后氧傳感器的變動(dòng)次數(shù)來(lái)判定三元催化轉(zhuǎn)化器老化與否，如圖1所示。

    二、氧傳感器的類(lèi)型及工作原理

      目前使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種，其中應(yīng)用最多的是氧化鋯式氧傳感器。

    1.氧化鋯式氧傳感器
    氧化鋯式氧傳感器的基本元件是氧化鋯陶瓷管，亦稱(chēng)鋯管，如圖2所示。錯(cuò)管固定在帶有安裝螺紋的固定套中，內(nèi)外表面均覆蓋著一層多孔性的鉛膜，其內(nèi)表面與大氣接觸，外表面與廢氣接觸。氧傳感器的接線(xiàn)端有一個(gè)金屬護(hù)套，其上開(kāi)有一個(gè)用于錯(cuò)管內(nèi)腔與大氣相通的孔；電線(xiàn)將錯(cuò)管內(nèi)表面鉑極經(jīng)絕緣套從此接線(xiàn)端引出。

    氧化鋯在溫度超過(guò)300℃后，才能進(jìn)行正常工作。大部分汽車(chē)使用帶加熱器的氧傳感器，傳感器內(nèi)有一個(gè)電加熱元件，可在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的10-30s內(nèi)迅速將氧傳感器加熱至工作溫度。

    2.氧化鈦式氧傳感器
    氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的，故又稱(chēng)電阻型氧傳感器。

    二氧化鈦式氧傳感器的外形和氧化鋯式氧傳感器相似，在傳感器前端的護(hù)罩內(nèi)是一個(gè)二氧化鈦厚膜元件。純二氧化鈦在常溫下是一種高電阻的半導(dǎo)體，但表面一旦缺氧，其品格便出現(xiàn)缺陷，電阻隨之減小。由于二氧化鈦的電阻也隨溫度不同而變化，因此，在二氧化鈦式氧傳感器內(nèi)部也有一個(gè)電加熱器，以保持氧化欽式氧傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的溫度恒定不變。

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