氧传感器的作用和工作原理是什么？

氧传感器，又称氧传感器（Oxygen Sensor），是现代汽车尾气排放控制系统中的一个关键部件。它的主要作用是监测发动机燃烧过程中的氧气浓度，从而帮助控制燃油喷射量和尾气排放。

作用：

1. 监测尾气中的氧气含量：氧传感器可以实时监测汽车尾气中的氧气浓度，为电子控制单元（ECU）提供数据。
2. 优化空燃比：通过监测氧气浓度，ECU可以调整燃油喷射量，使发动机燃烧更加充分，从而优化空燃比（空气与燃油的混合比例）。
3. 降低排放：优化空燃比可以减少一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等有害气体的排放，有助于改善环境质量。
4. 提高燃油经济性：通过精确控制空燃比，可以减少燃油消耗，提高燃油经济性。

工作原理：

氧传感器的工作原理基于电化学原理，主要分为以下两种类型：

氧化锆式氧传感器：

• 工作原理：这种传感器由氧化锆（ZrO2）陶瓷材料制成，具有离子传导性。当传感器置于尾气中时，高温会使氧化锆陶瓷两侧的电极产生电势差。
• 电势差变化：当尾气中的氧气浓度高时（富氧状态），氧化锆两侧的电极电势差较小；当氧气浓度低时（贫氧状态），电势差较大。
• 信号输出：ECU根据电势差的变化来判断空燃比，并相应地调整燃油喷射量。

宽域型氧传感器：

• 工作原理：这种传感器也称为加热型氧传感器，它使用铂金作为催化剂，在传感器内部加热到约450℃。
• 催化反应：当尾气中的氧气与催化剂发生反应时，会产生电流。
• 电流变化：根据电流的大小，ECU可以判断尾气中的氧气浓度，进而调整空燃比。

无论是哪种类型的氧传感器，它们都通过监测尾气中的氧气浓度，为ECU提供反馈信号，帮助实现精确的燃油喷射控制，从而优化发动机性能和减少排放。