氧传感器出现故障将会导致发电机油耗和排气污染增加

导读:自从制定了排放法规之后，对环境和排放的要求就不断强化，与此同时，为了适应这个不断强化的法规要求，首先柴油发电机上开始采用三元催化转化剂作为排气净化置。为了充分发挥三元催化转化剂的最佳净化特性，需要将空燃比控制在理论空燃比附近的很窄范围以内。
为了裣测理论空燃比，在排气管中设置了氧传感器，由此检测实际空燃比相对理论空燃比是还是稀，以此作为柴油发电机闭环控制的反馈信号，柴油发电机电脑据此信号及时对燃油噴油量进行微量修正。目前已实际应用的氧传感器有二氧化锆(Zr02)和二氧化钛两种氧传感器。二氧化皓传感器。这种氧传感器是用得最多的一种。图2-34为氧传感器外形和结构。在试管状的二氧化锆元件内外两面上设置白金电极，并在电极外侧涂上陶瓷以保护电极。在元件内侧引入氧浓度高的空气，在其外侧引人氧浓度低的排气。

1. 二氧化锆元件在高温下具有在其内外表面氧浓度差的情况下产生电动势的性质c如图2-35所示，在传感器的大气侧和排气侧，氧的浓度即氧的分压不同。氧离子从氧浓度高的大气侧向氧浓度低的排气侧移动。结果在两电极之间产生服从Nernst公式的电动势。

电动势E与氧分压的对数成正比。氧传感器内外表面的氧的浓度差越大,所产生的电动势就越大。但是，即使在比理论混合气浓的状态下燃烧，在排气中仍存在若干氧气，所以产生不了足够的电动势（图2-36a）。

由于在接近理论空燃比范围内所产生的电动势变化很小，所以很难通过检测此电动势来准确地检测出理论空燃比。于是，就利用具有催化作用的白金做电极，使电动势在理论空燃比附近有很大的变化。
浓混合气燃烧的排气与白金接触时，在白金的催化作用下，排气中所残余的低浓度的氧与排气中的CO及HC发生反应，使得白金表面上几乎没有氧，故在氧传感器表面上氧的浓度差变得非常大，可产生大约IV的电动势。
当稀混合气燃烧时，由于在排气中存在高浓度的氧和低浓度的CO，所以，即使02和CO发生反应，也仍存在多余的氧，故氧的浓度差很小，几乎不产生电动势。
不过，上述特性是在比较高的温度条件下的特性。当温度低时，氧传感器的特性将产生很大的变化。所以，为了获得稳定的输出信息，将氧传感器安装在温度尽可能高的位置，而在二氧化锆元件内侧设置陶瓷加热器，使元件始终保持在高温状态。