汽车应用

汽车氧气传感器，俗称O ₂（“ōtwo”）传感器，使现代电子燃料喷射和排放控制成为可能。它们帮助实时确定内燃机的空燃比是浓还是稀。由于氧气传感器位于排气流中，因此它们不直接测量进入发动机的空气或燃料，但是当氧气传感器的信息与其他来源的信息结合使用时，可以间接确定空燃比。闭环反馈控制的燃油喷射会根据实时传感器数据来改变燃油喷射器的输出，而不是以预定的（开环）燃油图运行。除了使电子燃料喷射有效运行之外，这种排放控制技术还可以减少未燃烧燃料和进入大气的氮氧化物的数量。未燃烧的燃料在空气中传播的烃的形式的污染，同时氮氧化物（NO _X气体）是燃烧室温度超过1300米的结果开尔文，由于在燃料混合物的过量空气，因此有助于烟雾和酸雨。沃尔沃是1970年代末xxx家采用这项技术的汽车制造商，同时在催化转化器中使用了三效催化剂。

该传感器实际上并不测量氧气浓度，而是测量废气中的氧气量与空气中的氧气量之差。浓混合气会引起氧气需求。由于氧离子通过传感器层的传输，这种需求导致电压升高。稀混合气会导致低压，因为氧气过多。

现代的火花点火式内燃机使用氧气传感器和催化转化器，以减少废气排放。有关氧气浓度的信息将发送到发动机管理计算机或发动机控制单元（ECU），后者会调节注入发动机的燃油量，以补偿过量的空气或过量的燃油。ECU试图通过解释从氧气传感器获得的信息来平均维持一定的空燃比。主要目标是在功率，燃油经济性和排放之间做出折衷，并且在大多数情况下是通过接近化学计量比的空燃比实现的。用于火花点火发动机（例如燃烧汽油或液化石油气的发动机）（与柴油相反），现代系统关注的三种排放类型是：碳氢化合物（当燃料未完全燃烧时释放，例如在不点火或浓空燃比时释放），一氧化碳（运行产生的结果）略浓和NO _x（在稀混合气中占主导）。这些传感器的故障，例如由于正常老化，使用含铅燃料，或被硅酮或硅酸盐污染的燃料而引起的故障，都可能导致汽车催化转换器的损坏和昂贵的维修费用。

篡改或修改氧气传感器发送给发动机计算机的信号可能有害于排放控制，甚至可能损坏车辆。当发动机处于低负载条件下时（例如非常缓慢地加速或保持恒定速度时），它将以“闭环模式”运行。这是指ECU与氧气传感器之间的反馈回路，其中ECU调整燃油量并期望看到氧气传感器响应的结果变化。该循环迫使发动机在连续的循环中同时略微稀薄地运行和略微稀薄运行，因为它试图平均保持大多数化学计量比。如果修改导致发动机适度稀薄运转，则燃油效率会略有提高，排放，更高的废气温度，有时功率的轻微增加会迅速导致失火和功率急剧损失，并且在超稀薄空气中可能会损坏发动机和催化转化器（由于失火） –燃油比。如果修改导致发动机变富油，则功率会稍微增加到一定程度（此后，发动机会因过多的未燃烧燃料而开始泛洪），但代价是燃料效率降低，未燃烧的碳氢化合物也会增加在排气中会导致催化转化器过热。在浓混合气下长时间运行会导致催化转化器发生灾难性故障。ECU还控制火花发动机的正时随着燃油喷射器脉冲宽度的增加，每当燃油在燃烧循环中点燃得太早或太晚时，改变发动机以使其稀薄或过浓的操作的修改都可能导致低效的燃油消耗。