自動車用O2センサーに関する情報

自動車用O2センサーは、電子燃料噴射エンジン制御システムの重要なフィードバックセンサーです。これは、自動車の排気ガスを抑制し、自動車の環境汚染を減らし、自動車エンジンの燃料燃焼品質を向上させるための重要な部分です。O2センサーはエンジンエキゾーストパイプに取り付けられています。次に、自動車用O2センサーについてご紹介します。

概要

自動車のO2センサーは、車内の酸素濃度を測定できるセンサー検出装置であり、現在では車の標準となっています。O2センサーは主に自動車エンジンの排気管に配置されています。これは、電子燃料噴射エンジン制御システムの重要な検知コンポーネントです。また、自動車の排気ガスを抑制し、自動車の環境汚染を減らし、自動車のエンジン燃料の燃焼品質を向上させるための重要な部分でもあります。

番号

一般的に、車にはフロントO2センサーとリアO2センサーの2つのO2センサーがあります。フロントO2センサーは、通常、三元触媒コンバーターの前のエキゾーストマニホールドに取り付けられ、主に混合気の補正を行います。リアO2センサーは、三元触媒コンバーター後部のエキゾーストパイプに取り付けられており、主に三元触媒コンバーターの作動効果を確認するために使用されます。

原理　

現在、自動車に使用されている主なO2センサーには、二酸化ジルコニウムO2センサー、二酸化チタンO2センサー、広域O2センサーがあります。その中で最も広く使われているのは二酸化ジルコニウムO2センサーです。以下では、自動車用O2センサーの原理を紹介するために、例として二酸化ジルコニウムO2センサーを使用します。

二酸化ジルコニウムO2センサーは、ジルコニウム管（検出素子）、電極、保護スリーブで構成されています。ジルコニウム管は、少量のイットリウムを含む二酸化ジルコニウム（ZrO2）でできた固体電解質元素です。ジルコニウム管の内側と外側は、多孔質の白金膜電極の層でコーティングされています。ジルコニウム管の内側は大気に開放されており、外側は排気ガスと接触しています。

簡単に言えば、自動車用O2センサーは、主にジルコニアセラミックと、内面と外面のプラチナの薄層で構成されています。内部空間は酸素が豊富な外気で満たされ、外面は排気ガスにさらされています。センサーには加熱回路が装備されています。車が始動した後、加熱回路は通常の操作に必要な350°Cにすばやく達することができます。したがって、自動車用O2センサーは加熱式O2センサーとも呼ばれます。

O2センサーは、主にセラミックに敏感な要素を使用して自動車の排気管内のO2電位を測定し、化学バランスの原理によって対応するO2濃度を計算するため、燃焼空燃比を監視および制御できます。混合ガスの空燃比リッチ＆リーン信号を監視した後、自動車用ECUに信号を入力し、ECUは信号に応じてエンジンの燃料噴射量を調整し、閉ループ制御を実現します。触媒コンバーターは、その浄化機能をよりよく実行し、最終的に効果的な排気ガスを確保することができます。

具体的には、自動車用O2センサーの動作原理は乾電池と同様であり、センサー内の酸化ジルコニウム元素は電解質のように機能します。特定の条件下では、ジルコニアの内側と外側のO2濃度の差を使用して電位差を生成できます。濃度差が大きいほど、電位差は大きくなります。高温と白金の触媒作用の下で、O2はイオン化されます。ジルコニウム管内のO2イオン濃度が高く、外側のO2イオン濃度が低いため、O2濃度差の作用により、酸素イオンが大気側から排気側に拡散し、両側にイオンが集中します。この違いにより起電力が発生し、O2濃度に差のある電池が形成されます。

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