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所属分类: |
汽车 |
项目来源: |
自创 |
技术持有方姓名: |
华中科技大学 |
所在地域: |
北京 |
是否中介: |
否 |
是否重点项目: |
否 |
技术简介: |
汽车氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,达到监测和控制炉内燃烧空燃比,保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。该装置可广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式,具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制,既能稳定和提高产品质量,又可缩短生产周期,节约能源。 氧传感器的工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用,其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21%,浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少得多。 在高温及铂的催化下,带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多,套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子,因而两侧离子的浓度差便可生产电动势。当套管废气一侧的氧浓度低时,在电极之间产生一个高电压(0.6~1V),这个电压信号被送到ECU放大处理,ECU把高电压信号看作浓混合气,而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号,电脑按照尽可能接近14.7:1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传达感器只有在高温时(端部达到300℃以上)其特性才充分体现,才能输出电压;它在约800℃时,对混合气的变化反应最快,而在低温时这种特性会发生很大变化。 汽车行业是目前国际上应用传感器最大市场之一,现在世界上汽车年产量在4000万辆以上,其中日本的年产量达1000万辆以上。从世界各国公布的专利情况来看,各主要汽车生产厂家和电气、元件生产厂家,都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数,居汽车传感器的首位,这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度。控制汽车空燃比用的氧传感器在日本以每年50%~60%的速度增长。就我国来说,仅近三年需改加氧传感器的旧车就超过200万个。目前,一辆普通家用轿车大约要安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器的数量可多达200余只。据报道,2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元(9.04亿件产品),2005年将达到84.5亿美元(12.68亿件产品),增长率为6.5%(按美元计)和7.0%(按产品件数计),所以,氧传感器(氧探头)的市场前景非常广阔. |
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