汽车电子学课件第7章--气体浓度传感器

1、第七章气体浓度传感器,汽车电子控制基础,第一节 概述,用于检测汽车内外产生的各种气体浓度： 氧传感器 空燃比传感器 烟雾浓度传感器 碳烟传感器,第二节 氧传感器,理论空燃比14.71,图7-1 氧传感器外形与安装位置 1排气管 2氧传感器,三元催化反应器能同时净化排气中CO、HC和NOx三种主要的有害成分,图7-2 三元催化反应器净化效率特性曲线,图7-4 二氧化锆氧传感器工作原理,图7-4 二氧化锆氧传感器工作原理,电离,电离，就是指电解质（分子：如醋酸、NH3H2O、H2S、HCl等或晶体，如NaCl、NH4NO3、BaSO4等）在水溶液中或熔融状态下产生自由移动离子的一种过程。原子是由带

2、正电的原子核及其周围的带负电的电子所组成. 由于原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等,所以原子是中性的.原子最外层的电子称为价电子.所谓电离,就是原子受到外界的作用,如被加速的电子或离子与原子碰撞时使原子中的外层电子特别是价电子摆脱原子核的束缚而脱离,原子成为带一个或几个正电荷的离子,这就是正离子.如果在碰撞中原子得到了电子,则就成为负离子.,能斯特方程式,能斯特方程式是表达电极电势跟浓度的关系式。氧化还原电对的电极电势是半反应式中各物质浓度（或气体的压强）的函数。设电对氧化型/还原型的半反应式是氧化型+ne还原型，则该电对的电极电势跟浓度的关系是 式中E是该电对在非标准态下的电极电势，E是标

3、准电极电势，n是半反应中得失电子数。这就是能斯特方程式。在半反应中，如果还有其他物质参与，则其浓度也应写在方程式中（固体和水除外）。利用奈斯特方程，可以由改变物质的浓度（或气体压强）的方法来改变电对的电极电势，从而有可能改变氧化还原反应的方向。,图7-6 氧传感器输出特性曲线图,图7-9 反馈控制特性曲线图 a）混合气实际空燃比 b）氧传感器输出电压 c）喷油量,图7-12 氧传感器的检测,二氧化钛式氧传感器,第三节 稀薄混合气传感器,在超稀薄燃烧领域进行空燃比的反馈控制，与氧化催化剂结合，达到降低燃料消耗的目的。,图7-14 稀薄混合气传感器的基本特性,图7-15 稀薄燃烧系统的构成,全范围

4、空燃比传感器,第四节 烟尘浓度传感器,当烟尘浓度传感器感知烟尘的存在时，就会使空气净化器自动运转；没有烟尘时就会使空气净化器自动停止工作，使车内空气始终保持清洁。,空气交通化装置的组成,第五节 柴油机排烟传感器,NOx传感器,图3-25GDI发动机排气系统的组成,存储式NOX催化转化器与三元催化转化器的结构相当，均为细陶瓷蜂窝状结构。 存储式NOX催化转化器的细陶瓷表面具有氧化钡薄涂层。当温度达到250C500C时，存储式NOX催化转化器可将氧化钡转化为硝酸盐存储起来。如果存储空气占满了，还通过NOX传感器使发动机控制单元识别出这种情况，以切换到还原模式,图3-30 NOX存储式催化转化器的存储过程（在1时存储）,图3-31 NOX存储式催化转化器的还原过程（在1时还原）,作业,1.二氧化锆型氧传感器的工作原理 2.二氧化钛型氧传感器的工作原理 3