氧传感器在汽车尾气排放系统中发挥着至关重要的作用。它能够检测发动机燃烧后排气中的氧气含量,并将这一信息转换为电压信号,传递给发动机控制单元。这使得发动机能够实现以过量空气系数为目标的闭环控制,从而优化燃烧过程,提高发动机的效率和性能。
此外,氧传感器还能确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物具有最大的转化效率。这意味着它能最大程度地减少有害排放物,实现尾气的有效净化。
在氧传感器的工作过程中,空燃比是一个关键因素。当空燃比较低时(即混合气较浓),废气中的氧含量较少,导致氧传感器陶瓷管外侧的氧离子较少,从而产生较高的电动势。相反,当空燃比等于14.7时,陶瓷管内外两侧的氧离子浓度达到平衡,产生的电动势为基准电动势。而当空燃比较高时(即混合气较稀),废气中的氧含量较高,陶瓷管内外两侧的氧离子浓度差减小,导致产生的电动势很低,几乎为零。
因此,氧传感器通过精确测量和控制空燃比,确保发动机在各种工况下都能实现高效、清洁的燃烧,对于现代汽车的环保性能和动力性能至关重要。