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为适应日益严格的汽车尾气排放要求，传统的氧化锆式氧传感器状态型监测精度已远远不能满足要求，监测范围更大、性能更优越的宽带型氧传感器应用越来越多。
本文以2010款丰田卡罗拉车1ZR-FE 发动机空燃比传感器为例，详细介绍其工作原理及检测方法。
1 空燃比传感器的工作原理空燃比传感器的工作原理与普通氧化锆型氧传感器的工作原理基本相同，都采用锆元件，但是进行了优化升级，充分应用氧浓差及泵氧原理。
根据氧化锆这种固体电解质的特性，当氧化锆两侧铂电极的含氧量存在差别时，在正、负铂电极上会产生相应的电动势；反之，当在氧化锆两侧的铂电极上加上一定驱动电压时，内部氧离子就会产生规律性运动，在正、负极之间重新分配，从而改变输出电流和电压。
1.1 空燃比传感器的作用及安装位置与传统氧传感器相比，空燃比传感器信号既满足准确性又满足快速性要求，能够随时调节空燃比大小始终保持在理论值区域，特别是在汽车某些典型工况下（如冷机起动、暖机、急加速、急减速等），能有效控制所需空燃比，克服传统氧传感器监测缺陷，极大降低了有害气体的产生，获得了良好的排放性。
在丰田卡罗拉车发动机双氧传感器的排放系统中，上游氧传感器选用空燃比传感器，下游氧传感器选用加热型的氧化锆式氧传感器。
1.2 空燃比传感器的基本结构丰田卡罗拉车发动机采用4线制空燃比传感器，氧化锆元件结构为平面型，属临界电流型宽带氧传感器。
外观上与传统氧化锆型传感器极为相似，注意不要混淆、错误使用和安装。
空燃比传感器本体的两侧设置铂电极，正极设在封闭的空气腔一侧，负极与尾气间填充多孔性的扩散阻力层和多孔氧化铝层，区别于传统氧传感器。
尾气中的氧分子要到达负极侧，需要依次通过多孔性氧化铝层及扩散阻力层，反之亦然。
空燃比传感器的基本结构如图1所示。
1.3 空燃比传感器控制原理及信号输出特性发动机控制单元（ECM ）内部有特殊设计的稳压电路，其主要作用是在空燃比传感器空气腔侧铂电极（正极）提供3.3 V 恒定电压，同时在尾气侧铂电丰田卡罗拉车发动机空燃比传感器的原理与检修淄博市技师学院 孙长新1—陶瓷涂层；2—多孔氧化铝；3—扩散阻力层；4—氧化铝；5—空气；6—加热器；7—铂电极。
空燃比传感器的工作原理
空燃比传感器是现代汽车发动机控制系统中非常重要的一个传感器，在控制发动机燃油混合物的配比和达到最佳燃烧状态方面发挥着重要的作用。
那么，空燃比传感器的工作原理是什么呢？
空燃比传感器工作原理的核心是利用了周围空气中含氧量的变化来感知发动机的空燃比。
传感器的外部构造看起来很简单，它包括一个外壳、一个O型密封圈、一个氧气传感层、一个产生电流的电极、引出线以及一个固定在传感器上的加热器。
在实际工作过程中，加热器可以提高整个传感器的温度，增加氧气传感层中的氧气浓度，并达到快速响应的目的。
在发动机工作时，空气和燃料进入发动机燃烧室，形成混合气体，接着汽车在进行燃烧反应时，需要提供足够量的氧气，才能让燃料完全燃烧，并且达到最优的燃烧状态。
在化学反应发生的同时，空燃比传感器会在周围空气中自动检测出氧气的浓度。
接着传感器中的电极就会测量氧气泵入后残留的氧气浓度，也就是断言当前空气中氧气的含量，并告诉控制单元当前发动机的空燃比是多少。
一般来说，汽车制造商会基于加速度、负载和转速之类的变量对燃油的浓度进行控制和调节。
然而，如果空燃比过高或过低，就可能使发
动机的性能不佳、油耗增加，排放物更多。
传感器的工作目的在于帮
助发动机控制系统实现稳定、高效的控制。
当空燃比传感器检测到发
动机的空燃比异常时，会立即通知控制单元，让系统采取适当的措施。
总而言之，空燃比传感器的工作原理非常简单，但是对于发动机控制
系统的性能却至关重要。
准确测量空气中氧气的浓度，能够为发动机
提供最佳的空燃比，确保劣质燃油、低质量空气和不削减氧气的状况下，始终完成燃烧工作，从而保证了燃油经济性和环保性。
空燃比传感器的工作原理1. 空燃比传感器的概述2. 空燃比的定义和意义3. 空燃比传感器的分类3.1 压力式空燃比传感器3.2 氧传感器3.3 端子电位传感器4. 空燃比传感器的工作原理4.1 压力式空燃比传感器的工作原理4.1.1 压力传感器的结构和工作原理4.1.2 空燃比传感器的工作原理4.2 氧传感器的工作原理4.2.1 氧传感器的结构和工作原理4.2.2 空燃比传感器的工作原理4.3 端子电位传感器的工作原理4.3.1 端子电位传感器的结构和工作原理4.3.2 空燃比传感器的工作原理5. 空燃比传感器的应用领域6. 空燃比传感器的发展趋势1. 空燃比传感器的概述空燃比传感器是一种用于测量内燃机燃烧室中混合气的空气和燃料的比例的传感器。
它能提供有关燃烧状况的信息，帮助引擎控制系统调整燃料喷射量，以保持最佳的燃烧效率和排放控制。
2. 空燃比的定义和意义空燃比是指燃烧室中混合气的空气和燃料的化学计量比。
空气燃料混合物的空燃比过高或过低都会导致燃烧不完全、能量损失和尾气排放增加。
因此，准确测量和控制空燃比对于发动机性能和排放控制非常重要。
3. 空燃比传感器的分类空燃比传感器主要有三种类型，分别是压力式空燃比传感器、氧传感器和端子电位传感器。
3.1 压力式空燃比传感器压力式空燃比传感器通过测量进气歧管中的绝对压力和大气压力的差异来确定空燃比。
根据压力变化与空燃比的关系，系统可以精确计算出当前的空燃比数值。
3.2 氧传感器氧传感器通过测量进气歧管中的氧气浓度来确定空燃比。
氧传感器利用氧离子在高温下与氧离子传导体上的氧化物之间的反应作用，产生电压信号来指示空燃比的富瘤燃。
3.3 端子电位传感器端子电位传感器是利用燃烧过程中热电效应产生的电势差来测量空燃比。
它基于氧化物线性电导的原理，通过测量燃烧室内壁和燃烧室内混合气体之间的电势差，来从数值上确定燃烧室内的空燃比。
4. 空燃比传感器的工作原理4.1 压力式空燃比传感器的工作原理4.1.1 压力传感器的结构和工作原理压力式空燃比传感器通常由一个压力传感器和一个温度传感器组成。
