[發明專利]一種汽車尾氣監測專用快速加熱氧傳感器

有效

• 申請號: 201410089394.2
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103808785A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 黃龍輝;趙旭東;陳杰
• 申請（專利權）人: 江蘇埃爾貝勒汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種氧傳感器，主要用于檢測汽車尾氣氧濃度以控制發動機空燃比的氧傳感器。

背景技術

氧傳感器是汽車上的標準配置，隨著汽車工業的發展，汽車尾氣所帶來的環境污染問題日益嚴重，因此，作為三元催化轉換器以減少排氣污染的發動機上，必不可少的元件，氧傳感器得到了越來越頻繁的應用。在高溫和鉑催化的條件下，利用氧化鋯內外兩側的氧濃度差，產生電位差，且濃度差越大，電位差越大。在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子，兩側離子的濃度差產生電動勢。當套管廢氣一側的氧濃度低時，在電極之間產生一個高電壓(0.6～1V)，這個電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。

目前使用廣泛的氧傳感器是濃差型氧化鋯氧傳感器，其核心元件是，即鋯管，市場上使用的氧傳感器為了快速加熱至活化溫度，采用了制熱系統，將鋯管與加熱器合成一體，然而，由于氧化鋯陶瓷管很大，氧傳感器不能快速加熱到足夠的程度，仍舊會表現出較低的氣體響應性能。

發明內容

????本發明提供的汽車尾氣監測專用快速加熱氧傳感器結構簡單，易于安裝，制造工藝簡單，成本低，加熱時間短，節約能源，同時具有良好的密封、防水、散熱效果，提高了氧傳感器的性能。

為解決上述技術問題，本發明的汽車尾氣監測專用快速加熱氧傳感器主體為氧傳感器，所述氧傳感器包括六方基座，以及六方基座兩邊連接的鋯元件，內筒，在氧傳感器的鋯元件外輪廓以及內筒外圍分別增加前，后護罩，已達到利用汽車發動機尾氣余熱快速加熱至活化溫度的目的。

進一步的，所述前護罩的結構為圓柱形塑料護罩，大小與六方基座相匹配。前護罩與氧傳感器六方基座外輪廓連接結構為采用環形密封墊圈，S型墊圈兩級密封墊圈，S型墊圈貼合在六方基座上，密封圈疊加在S型墊圈上，護罩前端通過兩級密封圈墊與六方基座精密契合，保證氧傳感器密封性能。

進一步的，所述環形密封墊圈由耐高溫橡膠制成，與S型墊圈外輪廓沿周向方向密封連接。

進一步的，所述S型墊圈是一種耐高溫的具有良好塑性的金屬材料制成，所述S型墊圈被六方基座的外輪廓部位擠壓變形以密封傳感器六方基座與密封圈墊之間的空隙。

進一步的，所述后護罩的結構為包裹內筒外壁的圓柱形，由耐高溫的具有良好塑性的金屬材料制成。內筒與后護罩間還設有透氣膜以密封內筒與后護罩之間的空隙，確保尾氣余熱快速作用于鋯元件。

進一步的，所述透氣模由抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的人工合成耐高溫的高分子材料制成。

進一步的，所述加熱器由加熱層和設置在加熱層內的加熱電阻構成，加熱電阻與加熱層之間絕緣，加熱器與鋯元件基體之間設置有供參考電極與空氣接觸的空氣通道，加熱器阻值極值時間小于20S。

本發明的優點在于：提供了一種汽車尾氣監測專用快速加熱氧傳感器，其結構簡單，易于安裝，制造工藝簡單，同時具有良好的防水性，散熱效果以及密封效果，尤其其利用發動機尾氣加熱鋯元件，加熱時間減少，提高了氧傳感器的性能。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明前護罩結構示意圖；

圖3為本發明后護罩結構示意圖。

圖4為本發明S形彈簧結構示意圖。

附圖標記如下：

1?前護罩;2?外護罩;3?內護罩;4?加熱器;5?鋯元件;6?六方基座;7?下瓷座;8?環形密封墊圈;9?S型墊圈;10密封環;11壓緊瓷環;12外電極;13墊圈;14內電極;15內筒;16透氣膜;17后護罩;18小插頭;19防水塞;20上瓷座;21高溫導線;22蝶形彈簧;23插件。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案作詳細說明。

如圖1所示的，汽車尾氣監測專用防塵氧傳感器由鋯元件5、六方基座6和內筒15組成。鋯元件5位貫穿與六方基座6，以密封環10，壓緊瓷環11固定，下瓷座7嵌合于六方基座6內部，上瓷座20嵌合于內筒15內部固定壓緊瓷環11。內筒15位于六方基座6后方，兩者通過蝶形彈簧22相連接。鋯元件5、六方基座6和內筒15依次相互串接于同一中軸線上，確保氧傳感器的結構穩定。