我在上一篇《電噴摩托車系統開環控制與閉環控制》一文中提到，氧感測器是閉環控制的標誌。今天我們就來聊一聊這個氧感測器工作原理與作用。

電噴摩托車為了獲得高排放淨化率，降低排氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物成份，那就要利用三元催化器，但為了能有效的利用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使他始終接近理論空燃比(14.7:1)。氧感測器具有一種特性，在理論空然比附近它輸出的電壓有突變，這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度，並反饋給ECU電腦以控制空燃比。當混合氣較濃時氧感測器把混合氣濃的狀態以大電壓(接近1v)反饋給ECU，當混合氣較稀時氧感測器以小電壓(接近於Ov)反饋給ECU。ECU電腦根據來自氧感測器的電壓差別判斷空然比的高或者低，並相應地控制噴油脈寬(噴油時間)。

現在電噴摩托車上主要運用的氧感測器是二氧化鋯式的，二氧化鋯氧感測器由鋯管(感測元件)、電極和防護套管等組成，如下圖所示。鋯管由二氧化鋯製成的固態電解質元件，在鋯管內、外兩側塗覆一層多孔鉑膜電極。鋯管內側通大氣，外側與排氣接觸。

工作時，在高溫廢氣衝擊下，氧氣產生電離子，由於鋯管內側氧離子濃度高，外側氧離子濃度低，在氧濃度差作用下，氧離子從大氣側向排氣側擴散，從而形成了氧濃度電壓，如下圖所示。

當混合氣稀時，排氣中含氧量高，鋯管內外兩側濃度差小，產生電壓小，大約為0.1V。當混合氣較濃時，排氣中含氧量低，濃度差變大而產生的電壓高，大約為0.9v。電壓的高低以理論空燃比界限發生突變，如下圖所示。

氧感測器的輸出特性與排氣溫度有關，當排氣溫度低於300度時，氧感測器輸出特性不穩定。發動機剛啟動後，由於排氣溫度低，氧感測器不工作，發動機在開環狀態下工作。只有排氣溫度升高後，氧感測器才工作。ECU根據氧感測器的訊號進行調整噴油量，控制混合氣濃度，即發動機開始進行閉環控制。(喜歡我文章的朋友可以關注我，我將持續更新關於電噴摩托車的相關知識)。