氧传感器,作为电喷发动机控制系统的核心部件,其工作原理类似于电池。传感器内的氧化锆元素发挥着类似电解液的作用。在特定条件(如高温和铂的催化作用)下,利用氧化锆内外两侧的氧浓度差异产生电位差。这种差异越大,产生的电位差也就越大。大气中的氧含量约为21%,而浓混合气燃烧后的废气中几乎不含氧,稀混合气燃烧后的废气中氧含量虽多,但仍远低于大气中的水平。
当高温和铂的催化作用同时存在时,氧传感器上的氧气被迅速消耗,进而产生电压差。浓混合气产生的电压接近1V,而稀混合气则接近0V。氧传感器的电压信号对空燃比的控制至关重要,进而影响到喷油脉宽的调整。因此,氧传感器在电子控制燃油计量系统中扮演着关键角色。值得注意的是,氧传感器在高温下(端部温度超过300℃)才能充分发挥其特性并输出电压。在约800℃时,它对混合气的变化反应最为灵敏。
作为汽车尾气排放控制、减少环境污染以及提高燃油燃烧质量的关键部件,氧传感器被安装在发动机的排气管上。一旦氧传感器出现故障,电子燃油喷射系统的电脑将无法准确获取排气管中的氧浓度信息,导致空燃比无法得到有效控制。这不仅会增加发动机的油耗和尾气污染,还可能引发怠速不稳、缺火、喘振等问题。因此,及时发现并解决氧传感器的故障问题至关重要。
氧传感器常见的故障类型包括中毒、陶瓷碎裂和阻丝烧断等。其中,中毒故障较为常见且难以预防,尤其是在使用含铅汽油的情况下。轻微的铅中毒可以通过更换无铅汽油来清除氧传感器表面的铅并恢复其正常工作。然而,如果过高的排气温度导致铅侵入传感器内部,阻碍氧离子的扩散,氧传感器将失效并需要更换。此外,硅中毒也是氧传感器常见的故障之一,使用质量好的燃油和润滑油是预防此类故障的关键。
陶瓷碎裂故障通常是由于硬物敲击或强烈气流吹洗造成的。因此,在处理氧传感器时要特别小心,并及时更换受损的传感器。对于加热型氧传感器来说,如果加热器电阻丝烧蚀,传感器将难以达到正常工作温度并失去作用。了解这些故障类型及其成因,有助于更好地维护和保养汽车的氧传感器,确保发动机的正常运行和尾气的环保排放。