氧傳感器培訓(xùn)

氧傳感器培訓(xùn)二、汽車氧傳感器的介紹

自1976年德國的博世(Bosch)公司和日本的豐田公司率先將氧傳感器應(yīng)用到汽車上，并將其產(chǎn)品系列化以來，短短十幾年的時間里，汽車氧傳感器已在日、美、歐廣泛應(yīng)用于汽車空燃比的控制及尾氣凈化上，車輛累計已達(dá)億萬輛。汽車用氧傳感器主要作用在于監(jiān)測發(fā)動機(jī)排氣中的氧含量，并根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)輸出信號電壓，反饋給ECU,從而控制噴油量的大小，使汽車發(fā)動機(jī)隨時處于最佳的燃燒狀態(tài)，并且與三元觸媒相結(jié)合使用可以減少汽車尾氣中有害成分的80%以上，節(jié)油5%～20%。這對能源的節(jié)約和污染的減少是一種必要的手段．因而引起了世界各國的重視。我國已進(jìn)入汽車大國，對如何減少污染負(fù)有重大責(zé)任，我國的汽車工業(yè)也已逐步使用氧傳感器。三、氧傳感器工作原理

氧傳感器的核心元件是氧化鋯管，它是一種固體電解質(zhì)，其內(nèi)外表面都覆蓋有多孔鉑電極和氧化鋁保護(hù)層，內(nèi)表面與大氣相通，外表面與尾氣接觸。

尾氣在與鋯管的外表面接觸時，尾氣中的殘留氧氣透過鉑電極和氧化鋁保護(hù)層同氧化鋯接觸，在一定高溫下鋯管內(nèi)外由于氧濃差而產(chǎn)生電勢差。當(dāng)在濃燃燒時，尾氣中的氧濃度降低，氧傳感器輸出電壓升至參考電壓以上。當(dāng)在稀燃燒時，尾氣中的氧濃度升高，氧傳感器輸出電壓降至參考電壓以下。

在電噴系統(tǒng)中，ECU參考氧傳感器的輸出信號調(diào)整燃料噴射等參數(shù)從而改變發(fā)動機(jī)空燃比，并結(jié)合三元催化裝置，可以最大限度降低尾氣有害氣體排放量，提高燃燒效率、節(jié)約能源，優(yōu)化發(fā)動機(jī)性能。

漢工汽車傳感器有限公司相關(guān)概念及特性曲線當(dāng)混合氣變濃，即排氣中氧含量的濃度降低（λ<1），氧傳感器的輸出電壓信號接近1V。當(dāng)混合氣變稀，即排氣中氧含量的濃度升高（λ>1），氧傳感器的輸出電壓信號將接近0V。漢工汽車傳感器有限公司理論空燃比:A/F=14.7:1（λ=1）濃混合氣：當(dāng)實際空燃比小于理論空燃比時，稱混合氣為濃混合氣。稀混合氣：當(dāng)實際空燃比大于理論空燃比時，稱混合氣為稀混合氣。

四、氧傳感器歷史及發(fā)展方向1.非加熱型氧傳感器（管式）

1976年，博世為降低汽車尾氣排放而發(fā)明的氧傳感器，首次裝備針對美國市場的沃爾沃240/260轎車。博世是氧傳感器的發(fā)明者，在市場和技術(shù)上繼續(xù)保持領(lǐng)先。

非加熱型氧傳感器鋪平了將來的廢氣排放控制之路。其所要求的最低工作溫度為500℃，因此，必須直接緊鄰發(fā)動機(jī)排氣口安裝。博世1線NTK2線2.加熱型氧傳感器3芯（管式）為了能在遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)之處安裝氧傳感器，傳感器（內(nèi)置有一手指形陶瓷感應(yīng)體）的下端裝有獨立的加熱器。在尾氣端，傳感器的廢氣端配有一保護(hù)管，以保護(hù)陶瓷感應(yīng)體不受尾氣中燃燒殘渣的侵蝕。這是第一次將可能轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實，保證了傳感器元件的恒定工作溫度保持在350℃以上。

接地方式：外殼接地3.加熱型氧傳感器4芯（管式）

傳感器信號不能通過外殼傳遞，它是通過附加的第4條連接線傳遞的。這樣，由此路新增信號可防止氧傳感器信號斷路而導(dǎo)致失效。

接地方式：獨立接地式/線殼共地式常見導(dǎo)線顏色辨別方式（博世/NTK/漢工）其他幾種常見的導(dǎo)線顏色德爾福(DELPHI)：信號線：紫色接地線：淡粉紅加熱線：棕色電裝1線（DENSO）：信號線：黑色電裝2線（DENSO）：信號線：藍(lán)色接地線：白色電裝3線（DENSO）：信號線：藍(lán)色加熱線：黑色電裝4線（DENSO）：信號線：藍(lán)色接地線：白色加熱線：黑色4.平板型氧傳感器(亦稱片式氧傳感器Planar)

平板型氧傳感器是一種形式更為先進(jìn)的指型傳感器。其陶瓷感應(yīng)體由多片延展的扁平的陶瓷薄片組成。由于加熱器集成于該平板型陶瓷感應(yīng)體，因此氧傳感器能夠更快進(jìn)入工作狀態(tài)。達(dá)到工作溫度的速度是以前的氧傳感器的兩倍，因此，在工況惡劣的冷起動階段，廢氣排放是以前的一半。平板型氧傳感器有雙層保護(hù)管。5.平板寬帶型傳感器(亦稱寬域氧傳感器Wideband)

與以前的傳感器不同，平板寬帶型傳感器配有兩個測量單元和一個6芯的連接器。在油汽混合過濃和過稀的工況時均可實現(xiàn)極精確的測量。即使是天燃?xì)夂筒裼桶l(fā)動機(jī)也可以用它來進(jìn)行控制。指型氧傳感器（亦稱管式氧傳感器）

平板型氧傳感器（亦稱片式氧傳感器）

氧傳感器結(jié)構(gòu)圖示：1.陶瓷感應(yīng)體（鋯管）

2.加熱器

3.保護(hù)管

1.集成了加熱器的平板型陶瓷感應(yīng)體（片芯）

2.雙層保護(hù)管

五、氧傳感器分類漢工汽車傳感器有限公司一、根據(jù)傳感元件材料：氧傳感器有氧化鋯和氧化鈦型2種，其工作原理不同。目前，市場上的主要的氧傳感器都是鋯系氧傳感器，因為鋯系氧傳感器壽命較長，也相對穩(wěn)定。1.二氧化鋯型（ZrO2）鋯元素工作特性：氧化鋯是具有傳導(dǎo)氧離子能力的固體電解質(zhì)，當(dāng)溫度達(dá)到300℃，氧化鋯材料能夠傳導(dǎo)氧離子，從氧離子濃的一方向氧離子稀的一方流動，從而產(chǎn)生電壓信號。漢工氧傳感器為二氧化鋯氧傳感器。2.二氧化鈦型（TiO2）工作原理：尾氣中的氧濃度不同，傳感器的電阻發(fā)生變動?；旌蠚鉂獾那闆r下，傳感器電阻降低至1000歐姆以下?；旌蠚庀〉那闆r下，傳感器電阻升高至20,000歐姆以上。二、根據(jù)結(jié)構(gòu)分類1.非加熱型氧傳感器（1線/2線）：利用發(fā)動機(jī)燃燒廢氣的余熱進(jìn)行加熱，一般裝配在離發(fā)動機(jī)排氣口較近的排氣管上。2.加熱型氧傳感器（3線/4線）：內(nèi)部設(shè)計有加熱器，可利用系統(tǒng)供電電壓強(qiáng)制使氧傳感器加速預(yù)熱，促使其快速反映，及早實現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。可以裝配在距離發(fā)動機(jī)排氣管遠(yuǎn)端。漢工汽車傳感器有限公司三、根據(jù)功能或安裝位置分類控制用氧傳感器：俗稱前氧，可單獨測量發(fā)動機(jī)燃燒廢氣中氧的濃度，生成電壓信號反饋給ECU以達(dá)到理想空燃比狀態(tài)，安裝在三元催化器的上游位置。（圖中1，2為控制用氧傳感器）診斷用氧傳感器：俗稱后氧，安裝在三元催化器下游端。控制氧傳感器（前氧）因老化，其向ECU輸送的電壓信號曲線會發(fā)生偏移。診斷用氧傳感器（后氧）會檢測前氧，三元催化器是否仍然處于最佳工作狀態(tài)。然后ECU就可計算出矯正偏移所需的補償量。（圖中3，4為診斷用氧傳感器）三元催化器漢工汽車傳感器有限公司NTK常見外形：德爾福（DELPHI）常見外形：電裝（DENSO）常見外形：博世常見外形：全球幾大主要知名氧傳感器產(chǎn)家：1、德國：博世（BOSCH）2、日本：NGK-NTK3、美國：德爾福（Delphi）4、日本：電裝（Denso）

六、公司簡介

溫州漢工汽車傳感器有限公司坐落在溫州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園，專業(yè)生產(chǎn)汽車氧傳感器，并以汽車傳感器為發(fā)展方向。公司具備包括氧化鋯探頭在內(nèi)的各項核心技術(shù)和成熟的生產(chǎn)工藝。公司憑借高管層多年的電子公司管理經(jīng)驗及技術(shù)才能，近幾年已逐步具備產(chǎn)品相關(guān)知識及優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)研發(fā)隊伍和熟練的生產(chǎn)工人，通過與國內(nèi)外原材料供應(yīng)商的交流，我們進(jìn)行了大量的研究和試驗，二氧化鋯氧傳感器生產(chǎn)技術(shù)越趨成熟，產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)已達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并接近發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品水平。同時，公司在2008年12月通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。本公司作為專業(yè)的汽車傳感器制造企業(yè)，注冊資金500萬元，廠房面積2000多平方米。目前擁有國內(nèi)最先進(jìn)，最齊全的氧傳感器制造和測試設(shè)備，如高溫?zé)Y(jié)電爐，等靜壓成型機(jī)，等離子噴涂設(shè)備，激光焊接機(jī)，超聲波清洗機(jī)，氧傳感器性能測試臺等關(guān)鍵設(shè)備，能滿足氧傳感器的生產(chǎn)。產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T803.1-2008《車用氧傳感器技術(shù)條件第1部分：管形加熱型氧傳感器》。產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)已達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并接近發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品水平。漢工汽車傳感器有限公司ISO9001:2000漢工氧傳感器的發(fā)展2004-2006年，建立汽車氧傳感器研發(fā)基地，進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，生產(chǎn)的氧傳感器開始進(jìn)入維修市場。2007年，正式成立溫州漢工汽車傳感器有限公司，為溫州華潤電機(jī)有限公司關(guān)聯(lián)企業(yè)。2008年，生產(chǎn)的氧傳感器通過溫州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院的型式試驗和天津汽車研究所的耐久性試驗。2008年，陸續(xù)和汽車主機(jī)廠和電噴系統(tǒng)公司進(jìn)行配套試驗，進(jìn)展順利。2008年，被列為《溫州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)科技計劃項目》。2008年12月，公司通過ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。2009年，被列為《溫州市科技計劃項目》。2009年，浙江省和國家《科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金項目》已在申報中。七、漢工汽車氧傳感器常用外型漢工汽車傳感器有限公司德爾福外型（1線）博世外型（1線）博世外型（3線）博世外型（4線）NTK外型 （4線）博士外型（4線）八、漢工氧傳感器簡介氧傳感器由氧化鋯管、加熱棒、密封件、裝置件、耐高溫電纜及電接頭等組成。其基體材料采用納米級釔穩(wěn)定化氧化鋯固體電解質(zhì)材料。鋯管空腔內(nèi)可裝有加熱器，加熱器受發(fā)動機(jī)控制單元ECU控制，其作用是當(dāng)排氣溫度低的時候加熱氧傳感器。漢工汽車傳感器有限公司九、性能參數(shù)和技術(shù)規(guī)格加熱型氧傳感器工作電壓范圍：12~14V溫度范圍：允許燃料：無鉛汽油（93#或以上）。適用于汽油機(jī)，不適用天然氣和柴油。性能：氧傳感器的部位下限工作溫度℃上限工作溫度℃陶瓷探針頂部350850外殼六角螺母————570電纜線和絕緣接頭————250連接插頭————120項目（350℃）參數(shù)氧傳感器電壓(mv)λ=0.93~0.97750~910氧傳感器電壓(mv)λ=1.05~1.10-30~70響應(yīng)時間(600mv~300mv)＜250ms響應(yīng)時間(300mv~600mv)＜250ms加熱功率（12V）12w/18w(可根據(jù)系統(tǒng)定制)安裝螺紋尺寸M18×1.5-6e線數(shù)3線/4線1.鋯管傳感元件----漢工獨立自主開發(fā)①氧傳感器氧化鋯管粉體的設(shè)計研發(fā)針對傳統(tǒng)的氧化鋯粉體配方燒結(jié)溫度高，在實際使用過程中氧化鋯管容易開裂等問題，通過在氧化鋯粉體傳統(tǒng)配方當(dāng)中適當(dāng)添加其他微量元素，獲得了氧化鋯粉體的一種新配方。實驗研究和實際測試結(jié)果表明，采用氧化鋯粉體新配方，在保持與傳統(tǒng)配方氧化鋯燒結(jié)體密度及高溫導(dǎo)電性能基本相當(dāng)?shù)那闆r下，氧化鋯管的開裂傾向明顯下降，抗熱震性能顯著提高，同時有效降低了燒結(jié)溫度，改善了燒結(jié)性能，大大提高了氧化鋯管的成品率。②氧化鋯管的成形工藝傳統(tǒng)的氧化鋯管一般采用注塑成型工藝，采用這種工藝制造的氧化鋯管存在強(qiáng)度低、密度不均勻和精度差等問題，直接影響了氧傳感器的壽命及可靠性，難以保證氧傳感器的高性能。為了確保氧傳感器的產(chǎn)品性能和鋯管加工的成品率，本公司采用了等靜壓成型工藝，該工藝要求對粉體的預(yù)壓制及高壓成形過程中的時間及壓力進(jìn)行精確控制，為了消除人工操作所造成的時間壓力控制誤差，本公司對原有的等靜壓成型設(shè)備進(jìn)行了自動化改造，并開發(fā)了配套的工裝模具，通過大量試驗，摸索出了一套氧化鋯管等靜壓成型的新工藝流程。采用該工藝與傳統(tǒng)的注塑成型工藝相比，有效提高了氧化鋯管的機(jī)械強(qiáng)度，而且密度更為均勻，尺寸精度大為提高，氧化鋯管的成品率可提高20%以上。

十、產(chǎn)品優(yōu)勢漢工汽車傳感器有限公司③氧傳感器鋯管保護(hù)層噴涂工藝對氧傳感器外電極進(jìn)行有效的保護(hù)是防止電極中毒失效的重要措施，通常需要在氧化鋯鋯管外表面的鉑電極上包裹一層多孔保護(hù)層，對廢氣中的雜質(zhì)起到“過濾”作用，要求保護(hù)層既要透氣又能擋住污染微粒。由于受到尾氣交變高、低溫的沖擊，采用火焰噴涂涂層，外電極保護(hù)層容易脫落。為了克服這個問題，我們研制了一套數(shù)控陶瓷微粒等離子噴涂設(shè)備。通過對等離子噴涂等參數(shù)的控制，使等離子火焰能按照預(yù)定的程序均勻地將陶瓷微粒燒結(jié)在鋯管電極表面，有效提高了外電極與保護(hù)層的結(jié)合強(qiáng)度，熱震實驗結(jié)果表明，耐熱性能得到明顯改善，增強(qiáng)了氧傳感器的抗失效能力。我們的氧傳感器在汽車專業(yè)試驗機(jī)構(gòu)的裝車試驗中穩(wěn)定可靠，耐久性試驗已超過5萬公里。2、加熱棒漢工所采購的加熱棒是利用IC外殼的封裝技術(shù)，并可把加熱器的圖形印刷在陶瓷片上，同時利用高溫共燒的辦法制出精巧的加熱器。質(zhì)量及穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于市場上一般氧傳感器廠家所用的加熱棒。3、產(chǎn)品技術(shù)性能比較優(yōu)勢漢工氧傳感器樣品與國外同類產(chǎn)品（德國Bosch公司生產(chǎn)的LSH型氧傳感器）的性能對比情況如下表所示。由對比結(jié)果可以看出，本公司產(chǎn)品的部分性能指標(biāo)已達(dá)到國外產(chǎn)品的水平，而售價只相當(dāng)于國外產(chǎn)品的50%。本公司的氧傳感器經(jīng)過進(jìn)一步完善以后，各項性能指標(biāo)全面達(dá)到或超過國外產(chǎn)品是完全可能的。

產(chǎn)品評價指標(biāo)本項目產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)國外產(chǎn)品（德國Bosch公司生產(chǎn)的LSH型氧傳感器）工作溫度350C~850C350C~850C350C~850C響應(yīng)時間＜150ms＜300ms＜150ms濃燃燒輸出電壓350C

時，Uout=750~910mV850C

時，Uout=625~785mV350C

時，Uout=750~910mV850C

時，Uout=625~785mV350C

時，Uout=770~910mV850C

時，Uout=640~780mV稀燃燒輸出電壓350C

時，Uout=-30~70mV850C

時，Uout=20~90mV350C

時，Uout=-30~70mV850C

時，Uout=20~90mV350C

時，Uout=-30~70mV850C

時，Uout=2