作者:摩教信徒
我在上一篇《电喷摩托车系统开环控制与闭环控制》一文中提到,氧传感器是闭环控制的标志。今天我们就来聊一聊这个氧传感器工作原理与作用。
电喷摩托车为了获得高排放净化率,降低排气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物成份,那就要利用三元催化器,但为了能有效的利用三元催化器,必须精确地控制空燃比,使他始终接近理论空燃比(14.7:1)。氧传感器具有一种特性,在理论空然比附近它输出的电压有突变,这种特性被用来检测排气中氧气的浓度,并反馈给ECU电脑以控制空燃比。当混合气较浓时氧传感器把混合气浓的状态以大电压(接近1v)反馈给ECU,当混合气较稀时氧传感器以小电压(接近于Ov)反馈给ECU。ECU电脑根据来自氧传感器的电压差别判断空然比的高或者低,并相应地控制喷油脉宽(喷油时间)。
现在电喷摩托车上主要运用的氧传感器是二氧化锆式的,二氧化锆氧传感器由锆管(传感元件)、电极和防护套管等组成,如下图所示。锆管由二氧化锆制成的固态电解质元件,在锆管内、外两侧涂覆一层多孔铂膜电极。锆管内侧通大气,外侧与排气接触。
工作时,在高温废气冲击下,氧气产生电离子,由于锆管内侧氧离子浓度高,外侧氧离子浓度低,在氧浓度差作用下,氧离子从大气侧向排气侧扩散,从而形成了氧浓度电压,如下图所示。
当混合气稀时,排气中含氧量高,锆管内外两侧浓度差小,产生电压小,大约为0.1V。当混合气较浓时,排气中含氧量低,浓度差变大而产生的电压高,大约为0.9v。电压的高低以理论空燃比界限发生突变,如下图所示。
氧传感器的输出特性与排气温度有关,当排气温度低于300度时,氧传感器输出特性不稳定。发动机刚启动后,由于排气温度低,氧传感器不工作,发动机在开环状态下工作。只有排气温度升高后,氧传感器才工作。ECU根据氧传感器的信号进行调整喷油量,控制混合气浓度,即发动机开始进行闭环控制。(喜欢我文章的朋友可以关注我,我将持续更新关于电喷摩托车的相关知识)。
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