氧化鋯氧氣傳感器的研究進展
氧氣傳感器用于電子控制燃油噴射裝置的反饋系統中,可以使噴射裝置實現閉環控制,精確控制燃油的噴射時間和噴射量,使燃油充分燃燒,這樣不僅可以降低油耗、提升功率,而且還有效地降低了排放污染。
汽車用氧氣傳感器的從工作原理可分為3類:濃差電池型氧傳感器、氧化物半導體型氧傳感器、電化學泵型氧傳感器。汽車用濃差電池型ZrO2氧氣傳感器已問世30多年,是目前最成熟、產量最多的一種氧氣傳感器。
氧氣傳感器對降低汽車排氣有害物的排放及燃油經濟性的提高起到很大的作用,隨著各國對汽車排放的控制及能源問題的日益重視,有關氧氣傳感器研究開發及制造技術也在不斷發展。目前汽車用氧氣傳感器仍以濃差電池型氧化鋯傳感器為主,而隨著環境保護及汽車燃料效率問題的越來越受關注,稀燃系統有可能成為汽車發動機空燃比控制系統的主流,從而促進極限型氧化鋯傳感器的快速發展。
與此同時,降低氧氣傳感器的工作溫度、傳感器薄膜化以及采用微機械工藝等問題也越來越受到關注。大量新材料和新器件結構不斷被推出,使氧氣傳感器工作性能不斷提高,同時向多功能化、微型化、低成本等方向發展。
此外,目前氧化鋯氧氣傳感器使用的電極材料以Pt為主,成本很高,且抗中毒能力較差、工作溫度較高。因此,尋找新的電極材料,降低氧氣傳感器的工作溫度也是研究的一個重要方向。總之,隨著國內汽車工業的迅猛發展,以及汽車技術的進步和傳感器制造工藝技術的提高,車用氧氣傳感器將會不斷完善發展,其發展前景十分廣闊。
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