一、氧传感器的作用

氧传感器的作用是测定废气中的氧含量，然后将检测的结果及时反馈给发动机的控制系统，以便使发动机控制系统不论发动机机械状态如何，都能有效地对燃料系统进行调控，把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内，使装有三元催化转换器的发动机达到最佳的排气净化效果。氧传感器装在排气歧管或前排气管内，如图2-3-20所示。

为了与新的排放法规相适应，在汽车上采用了三元催化剂排气净化装置。为充分发挥三元催化剂的净化特性，需要把空燃比控制在理论空燃比(λ=1)附近的狭窄范围内。

二、氧传感器的分类

现在已经实用化了的氧传感器有氧化锆(ZrO₂)氧传感器和二氧化钛(TiO₂)氧传感器两种。

三、氧传感器的构造和工作原理

1.氧化锆式氧传感器

氧化锆式氧传感器工作原理：其内侧通大气(含氧量高),外侧通过发动机的排气(含氧量低)。混合气偏浓时，排气中的含氧量极少，氧化锆内外侧氧的浓度差大，因而产生一个较高的电压；混合气偏稀时，排气中含有较多的氧，氧化锆内外侧的氧浓度差较小，产生的电压较低，可使电动势以理论空燃比为界发生突变。

氧化锆的内外表面涂有铂，铂的外表面有一层陶瓷，起保护铂电极的作用。氧化锆表面涂铂的作用是催化排气中的O2与CO反应，使混合气偏浓时氧含量几乎为零，以提高氧传感器的灵敏度。

氧化锆需在400℃以上的温度下才能正常工作。为此，在一些氧化锆型氧传感器(图2-3-24)中设有加热器，其作用是在排气管温度尚未达到氧传感器正常工作温度时通电加热氧传感器，以使其迅速达到正常工作温度。

2.二氧化钛式氧传感器

二氧化钛式氧传感器就是利用氧化钛的电阻随周围气体中氧含量变化而相应改变的这一特性制成。将二氧化钛敏感元件置于排气管中，当混合气偏稀时，排气中氧含量较高，传感器的电阻较大；当混合气偏浓时，排气中的氧含量较低，传感器的电阻相应减少。由于在理论空燃比附近电阻值急剧变化，故其输出电压也急剧变化，如图2-3-27所示。这一电阻的变化通过传感器内部电路变成相应的电压信号反馈给发动机ECU。

二氧化钛式氧传感器的3个端子分别是基准电源、传感器输出端和搭铁端。由于二氧化钛的电阻随温度变化，故串联热敏电阻后具有温度补偿作用。在低温状态下，二氧化钛电阻值增大，影响其正常的性能，为使其快速升温以活化其性能，可装有加热线圈。

二氧化钛式氧传感器虽然比氧化锆式氧传感器结构简单、体积小、便宜，但电阻随温度的变化大。因此需要加设温度修正回路，内装加热器，以便使高温下的二氧化钛式氧传感器检测特性比较稳定。