汽車(chē)氧傳感器簡(jiǎn)介及市場(chǎng)分析一、汽車(chē)氧傳感器的簡(jiǎn)介汽車(chē)氧傳感器是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的傳感部件，是控制汽車(chē)尾氣排放、降低汽車(chē)對(duì)環(huán)境污染、提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒質(zhì)量的關(guān)鍵零件。氧傳感器的作用氧傳感器均安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上。1.1監(jiān)測(cè)尾氣中氧的濃度，并將信息反饋給ECU，調(diào)整噴油量和點(diǎn)火時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳空燃比閉環(huán)控制；1.2確保三效催化轉(zhuǎn)換器對(duì)排氣中（HC）、（CO）和（NOx）三種污染物有最大的轉(zhuǎn)化效率。氧傳感器的分類(lèi)2.1按材料成分：（1）氧化錯(cuò)式 （2）氧化鈦式氧化錯(cuò)式氧傳感器：氧化錯(cuò)式氧傳感器（見(jiàn)圖1）的基本元件是專(zhuān)用陶瓷體，即氧化錯(cuò)（ZrO2）固體電解質(zhì)，陶瓷體制成管狀（錯(cuò)管），固定在帶有安裝螺紋的固定套中。錯(cuò)管表面裝有透氣鉑電極，配有護(hù)管及電接頭，其內(nèi)表面與大氣相通，外表面與廢氣相通，外表面還加裝了一個(gè)防護(hù)套管，套管上開(kāi)有通氣槽。錯(cuò)管的陶瓷體是多孔的，允許氧滲入該固體電解質(zhì)內(nèi)，溫度較高時(shí)（高于300°C），氧氣發(fā)生電離，如果在陶瓷體內(nèi)（大氣）外（廢氣）側(cè)的氧氣濃度不同，就會(huì)在2個(gè)鉑電極表面產(chǎn)生電壓降，含氧量高的一側(cè)為高電位。當(dāng)混合氣稀時(shí)，排氣中含氧多，兩側(cè)濃度差小，只產(chǎn)生小的電壓；反之，混合氣濃時(shí)，產(chǎn)生高電壓。根據(jù)所測(cè)電壓值就可測(cè)量氧傳感器外表面氧氣含量，而發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放中的氧含量主要取決于混合氣的空燃比，因此，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電信號(hào)分析汽油的燃燒狀況，以便及時(shí)修正噴油量，使空燃比處于理想狀況。圖1.氧化錯(cuò)式氧傳感器在排氣管中的結(jié)構(gòu)氧化鈦式氧傳感器：氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦(TiO2)材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性構(gòu)成的，故又稱(chēng)為電阻型氧傳感器。二氧化鈦是在室溫下具有很高電阻的半導(dǎo)體，但當(dāng)排氣中氧含量少(混合氣濃)時(shí)，氧分子將脫離，使其品體出現(xiàn)缺陷，便有更多的電子可用來(lái)傳遞電流，材料的電阻亦隨之降低。此種現(xiàn)象與溫度和氧含量有關(guān)，因此，欲將二氧化鈦在300?900°C的排氣溫度中連續(xù)使用，必須作溫度補(bǔ)償。圖2為氧化鈦式氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，它具有2個(gè)二氧化鈦元件，一個(gè)是具有多孔性的用來(lái)感測(cè)排氣中氧含量的二氧化鈦陶瓷，另一個(gè)則為實(shí)心二氧化鈦陶瓷，用作加熱調(diào)節(jié)，補(bǔ)償溫度誤差。該傳感器外端以具有孔槽的金屬管作為防護(hù)套，一方面讓廢氣進(jìn)出，另一方面防止里面二氧化鈦元件受到外物撞擊，傳感器接線端以橡膠作為密封材料，防止外界氣體滲入。它一般安裝在排氣歧管或尾管上，可借助排氣高溫將傳感器加熱至適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?。氧化鈦式氧傳感器的?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜，抗腐蝕、抗污染能力強(qiáng)，經(jīng)久耐用，可靠性高。圖2.氧化鈦式氧傳感器結(jié)構(gòu)示意圖2.2按線數(shù)分：（1）單、雙線型（2）三、四線型2.3按是否加熱分：（1）加熱型：a氧化錯(cuò)式 b氧化鈦式（2） 非加熱型:a氧化錯(cuò)式b氧化鈦式二、汽車(chē)氧傳感器的市場(chǎng)分析我國(guó)汽車(chē)氧傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)氧傳感器技術(shù)與氧傳感器行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)BOSCH、NGK、DENSO、DELPHI等之間的技術(shù)差距大約是20年。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品類(lèi)型來(lái)看，當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)主要生產(chǎn)管式的氧傳感器，這是BOSCH公司80年代開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，而且管式的技術(shù)問(wèn)題大多企業(yè)并沒(méi)有解決，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用壽命短、響應(yīng)時(shí)間慢。BOSCH公司新推出的板式（片式）、寬域氧傳感器國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有一家企業(yè)能夠批生產(chǎn)的，而有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2009年75%的新車(chē)裝的是片式氧傳感器產(chǎn)品。從工藝層面看，國(guó)內(nèi)氧傳感器生產(chǎn)基本有兩種工藝：一是注塑成型，大部分企業(yè)采用該工藝，該工藝方法具有成本低、坯體一致性好等特點(diǎn)；另一種是冷等靜壓，極少數(shù)廠家采用該工藝，該工藝制作的產(chǎn)品性能要優(yōu)于注塑成型，質(zhì)地較好，但成本高、報(bào)廢率高；而B(niǎo)OSCH、NGK、DENSO、DELPHI等均采用等靜壓成型配合整套磨削工藝，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性得到了很好的保證。我國(guó)汽車(chē)氧傳感器的市場(chǎng)前景汽車(chē)行業(yè)是目前國(guó)際上應(yīng)用傳感器的最大市場(chǎng)之一，現(xiàn)在世界上汽車(chē)年產(chǎn)量4000萬(wàn)輛以上。從世界各國(guó)的專(zhuān)利情況來(lái)看，各主要汽車(chē)生產(chǎn)廠家和元器件生產(chǎn)廠家，都很重視汽車(chē)傳感器的研制和生產(chǎn)，而氧傳感器的申報(bào)專(zhuān)利數(shù)居汽車(chē)傳感器的首位，這反映了傳感器的難度和各國(guó)的重視程度?？刂破?chē)空燃比用的氧傳感器日本以每年50?60%的速度增長(zhǎng)著，就我國(guó)來(lái)說(shuō)，僅近三年需改加氧傳感器的車(chē)就有2000萬(wàn)輛，每年新生產(chǎn)的轎車(chē)所需的氧傳感器也超過(guò)200萬(wàn)個(gè)。目前國(guó)內(nèi)從事氧傳感器研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)均為中小型民營(yíng)企業(yè)，所以，氧傳感器的市場(chǎng)前景非常廣闊。

附：國(guó)內(nèi)外部分氧傳感器生產(chǎn)企業(yè)名單。序號(hào)公司名稱(chēng)網(wǎng)址地區(qū)1博世/BOSCHwww,德國(guó)2日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社/NGK日本3電裝/DENSOwww,日本4德?tīng)柛?DELPHIHYPERLI