一、序言隨著汽車工業的開展，特別是汽車保有量及使用頻率的增加，汽車尾氣所引起的污染問題越來越引起人們的重視，傳統的化油器式車輛已不適應新的汽車尾氣排放要求，在這種情況下，電控噴油車輛成了汽車工業開展的主流。電控噴油采用閉環控制系統，依據發動機的不同工況及排放諸因素，能及時調節噴油量，這樣就可以使空燃比保持14.7:1，進而獲得理想的動力性和經濟性。而氧傳感器是汽車發動機電子控制系統(EMS)的重要器件。汽車工業綠色環保的時代已然來臨。汽車氧傳感器作為汽車電噴系統的一局部，其對控制尾氣排放，節省燃油消耗起著舉足輕重的作用。國家關于排放政策的越嚴格，氧傳感器的國內市場前景就越明朗。漢工有志成為國內制造氧傳感器的領軍者。二、汽車氧傳感器的介紹自1976年德國的博世(Bosch)公司和日本的豐田公司率先將氧傳感器應用到汽車上，并將其產品系列化以來，短短十幾年的時間里，汽車氧傳感器已在日、美、歐廣泛應用于汽車空燃比的控制及尾氣凈化上，車輛累計已達億萬輛。汽車用氧傳感器主要作用在于監測發動機排氣中的氧含量，并根據所測得的數據輸出信號電壓，反響給ECU,從而控制噴油量的大小，使汽車發動機隨時處于最正確的燃燒狀態，并且與三元觸媒相結合使用可以減少汽車尾氣中有害成分的80%以上，節油5%～20%。這對能源的節約和污染的減少是一種必要的手段．因而引起了世界各國的重視。我國已進入汽車大國，對如何減少污染負有重大責任，我國的汽車工業也已逐步使用氧傳感器。三、氧傳感器工作原理氧傳感器的核心元件是氧化鋯管，它是一種固體電解質，其內外外表都覆蓋有多孔鉑電極和氧化鋁保護層，內外表與大氣相通，外外表與尾氣接觸。

尾氣在與鋯管的外外表接觸時，尾氣中的殘留氧氣透過鉑電極和氧化鋁保護層同氧化鋯接觸，在一定高溫下鋯管內外由于氧濃差而產生電勢差。當在濃燃燒時，尾氣中的氧濃度降低，氧傳感器輸出電壓升至參考電壓以上。當在稀燃燒時，尾氣中的氧濃度升高，氧傳感器輸出電壓降至參考電壓以下。

在電噴系統中，ECU參考氧傳感器的輸出信號調整燃料噴射等參數從而改變發動機空燃比，并結合三元催化裝置，可以最大限度降低尾氣有害氣體排放量，提高燃燒效率、節約能源，優化發動機性能。

漢工汽車傳感器相關概念及特性曲線當混合氣變濃，即排氣中氧含量的濃度降低〔λ<1〕，氧傳感器的輸出電壓信號接近1V。當混合氣變稀，即排氣中氧含量的濃度升高〔λ>1〕，氧傳感器的輸出電壓信號將接近0V。漢工汽車傳感器理論空燃比:A/F=14.7:1〔λ=1〕濃混合氣：當實際空燃比小于理論空燃比時，稱混合氣為濃混合氣。稀混合氣：當實際空燃比大于理論空燃比時，稱混合氣為稀混合氣。四、氧傳感器歷史及開展方向1.非加熱型氧傳感器〔管式〕 1976年，博世為降低汽車尾氣排放而創造的氧傳感器，首次裝備針對美國市場的沃爾沃240/260轎車。博世是氧傳感器的創造者，在市場和技術上繼續保持領先。

非加熱型氧傳感器鋪平了將來的廢氣排放控制之路。其所要求的最低工作溫度為500℃，因此，必須直接緊鄰發動機排氣口安裝。博世1線NTK2線2.加熱型氧傳感器3芯〔管式〕為了能在遠離發動機之處安裝氧傳感器，傳感器〔內置有一手指形陶瓷感應體〕的下端裝有獨立的加熱器。在尾氣端，傳感器的廢氣端配有一保護管，以保護陶瓷感應體不受尾氣中燃燒殘渣的侵蝕。這是第一次將可能轉變為現實，保證了傳感器元件的恒定工作溫度保持在350℃以上。接地方式：外殼接地3.加熱型氧傳感器4芯〔管式〕

傳感器信號不能通過外殼傳遞，它是通過附加的第4條連接線傳遞的。這樣，由此路新增信號可防止氧傳感器信號斷路而導致失效。接地方式：獨立接地式/線殼共地式常見導線顏色區分方式〔博世/NTK/漢工〕其他幾種常見的導線顏色德爾福(DELPHI)：信號線：紫色接地線：淡粉紅加熱線：棕色電裝1線〔DENSO〕：信號線：黑色電裝2線〔DENSO〕：信號線：藍色接地線：白色電裝3線〔DENSO〕：信號線：藍色加熱線：黑色電裝4線〔DENSO〕：信號線：藍色接地線：白色加熱線：黑色4.平板型氧傳感器(亦稱片式氧傳感器Planar)

平板型氧傳感器是一種形式更為先進的指型傳感器。其陶瓷感應體由多片延展的扁平的陶瓷薄片組成。由于加熱器集成于該平板型陶瓷感應體，因此氧傳感器能夠更快進入工作狀態。到達工作溫度的速度是以前的氧傳感器的兩倍，因此，在工況惡劣的冷起動階段，廢氣排放是以前的一半。平板型氧傳感器有雙層保護管。5.平板寬帶型傳感器(亦稱寬域氧傳感器Wideband)

與以前的傳感器不同，平板寬帶型傳感器配有兩個測量單元和一個6芯的連接器。在油汽混合過濃和過稀的工況時均可實現極精確的測量。即使是天燃氣和柴油發動機也可以用它來進行控制。指型氧傳感器〔亦稱管式氧傳感器〕

平板型氧傳感器〔亦稱片式氧傳感器〕

氧傳感器結構圖示：1.陶瓷感應體〔鋯管〕

2.加熱器

3.保護管

1.集成了加熱器的平板型陶瓷感應體〔片芯〕

2.雙層保護管五、氧傳感器分類漢工汽車傳感器一、根據傳感元件材料：氧傳感器有氧化鋯和氧化鈦型2種，其工作原理不同。目前，市場上的主要的氧傳感器都是鋯系氧傳感器，因為鋯系氧傳感器壽命較長，也相對穩定。1.二氧化鋯型〔ZrO2〕鋯元素工作特性：氧化鋯是具有傳導氧離子能力的固體電解質，當溫度到達300℃，氧化鋯材料能夠傳導氧離子，從氧離子濃的一方向氧離子稀的一方流動，從而產生電壓信號。漢工氧傳感器為二氧化鋯氧傳感器。2.二氧化鈦型〔TiO2〕工作原理：尾氣中的氧濃度不同，傳感器的電阻發生變動。混合氣濃的情況下，傳感器電阻降低至1000歐姆以下。混合氣稀的情況下，傳感器電阻升高至20,000歐姆以上。二、根據結構分類1.非加熱型氧傳感器〔1線/2線〕：利用發動機燃燒廢氣的余熱進行加熱，一般裝配在離發動機排氣口較近的排氣管上。2.加熱型氧傳感器〔3線/4線〕：內部設計有加熱器，可利用系統供電電壓強制使氧傳感器加速預熱，促使其快速反映，及早實現系統的閉環控制。可以裝配在距離發動機排氣管遠端。漢工汽車傳感器三、根據功能或安裝位置分類控制用氧傳感器：俗稱前氧，可單獨測量發動機燃燒廢氣中氧的濃度，生成電壓信號反響給ECU以到達理想空燃比狀態，安裝在三元催化器的上游位置。〔圖中1，2為控制用氧傳感器〕診斷用氧傳感器：俗稱后氧，安裝在三元催化器下游端。控制氧傳感器〔前氧〕因老化，其向ECU輸送的電壓信號曲線會發生偏移。診斷用氧傳感器〔后氧〕會檢測前氧，三元催化器是否仍然處于最正確工作狀態。然后ECU就可計算出矯正偏移所需的補償量。〔圖中3，4為診斷用氧傳感器〕三元催化器漢工汽車傳感器NTK常見外形：德爾福〔DELPHI〕常見外形：電裝〔DENSO〕常見外形：博世常見外形：全球幾大主要知名氧傳感器產家：1、德國：博世〔BOSCH〕2、日本：NGK-NTK3、美國：德爾福〔Delphi〕4、日本：電裝〔Denso〕

六、公司簡介溫州漢工汽車傳感器坐落在溫州高新技術產業園，專業生產汽車氧傳感器，并以汽車傳感器為開展方向。公司具備包括氧化鋯探頭在內的各項核心技術和成熟的生產工藝。公司憑借高管層多年的電子公司管理經驗及技術才能，近幾年已逐步具備產品相關知識及優秀的專業技術研發隊伍和熟練的生產工人，通過與國內外原材料供給商的交流，我們進行了大量的研究和試驗，二氧化鋯氧傳感器生產技術越趨成熟，產品的主要性能指標已到達國家行業標準并接近興旺國家同類產品水平。同時，公司在2023年12月通過了ISO9001：2000質量管理體系認證。本公司作為專業的汽車傳感器制造企業，注冊資金500萬元，廠房面積2000多平方米。目前擁有國內最先進，最齊全的氧傳感器制造和測試設備，如高溫燒結電爐，等靜壓成型機，等離子噴涂設備，激光焊接機，超聲波清洗機，氧傳感器性能測試臺等關鍵設備，能滿足氧傳感器的生產。產品性能指標到達國家行業標準QC/T803.1-2023《車用氧傳感器技術條件第1局部：管形加熱型氧傳感器》。產品的主要性能指標已到達國家行業標準并接近興旺國家同類產品水平。漢工汽車傳感器ISO9001:2000漢工氧傳感器的開展2004-2006年，建立汽車氧傳感器研發基地，進行相關的技術研究和產品開發，生產的氧傳感器開始進入維修市場。2007年，正式成立溫州漢工汽車傳感器，為溫州華潤電機有限公司關聯企業。2023年，生產的氧傳感器通過溫州市質量技術監督檢測院的型式試驗和天津汽車研究所的耐久性試驗。2023年，陸續和汽車主機廠和電噴系統公司進行配套試驗，進展順利。2023年，被列為《溫州經濟開發區科技方案工程》。2023年12月，公司通過ISO9001:2000質量管理體系認證。2023年，被列為《溫州市科技方案工程》。2023年，浙江省和國家《科技型中小企業創新基金工程》已在申報中。七、漢工汽車氧傳感器常用外型漢工汽車傳感器德爾福外型〔1線〕博世外型〔1線〕博世外型〔3線〕博世外型〔4線〕NTK外型 〔4線〕博士外型〔4線〕八、漢工氧傳感器簡介氧傳感器由氧化鋯管、加熱棒、密封件、裝置件、耐高溫電纜及電接頭等組成。其基體材料采用納米級釔穩定化氧化鋯固體電解質材料。鋯管空腔內可裝有加熱器，加熱器受發動機控制單元ECU控制，其作用是當排氣溫度低的時候加熱氧傳感器。漢工汽車傳感器九、性能參數和技術規格加熱型氧傳感器工作電壓范圍：12~14V溫度范圍：允許燃料：無鉛汽油〔93#或以上〕。適用于汽油機，不適用天然氣和柴油。性能：氧傳感器的部位下限工作溫度℃上限工作溫度℃陶瓷探針頂部350850外殼六角螺母————570電纜線和絕緣接頭————250連接插頭————120項目（350℃）參數氧傳感器電壓(mv)λ=0.93~0.97750~910氧傳感器電壓(mv)λ=1.05~1.10-30~70響應時間(600mv~300mv)＜250ms響應時間(300mv~600mv)＜250ms加熱功率（12V）12w/18w(可根據系統定制)安裝螺紋尺寸M18×1.5-6e線數3線/4線1.鋯管傳感元件----漢工獨立自主開發①氧傳感器氧化鋯管粉體的設計研發針對傳統的氧化鋯粉體配方燒結溫度高，在實際使用過程中氧化鋯管容易開裂等問題，通過在氧化鋯粉體傳統配方當中適當添加其他微量元素，獲得了氧化鋯粉體的一種新配方。實驗研究和實際測試結果說明，采用氧化鋯粉體新配方，在保持與傳統配方氧化鋯燒結體密度及高溫導電性能根本相當的情況下，氧化鋯管的開裂傾向明顯下降，抗熱震性能顯著提高，同時有效降低了燒結溫度，改善了燒結性能，大大提高了氧化鋯管的成品率。②氧化鋯管的成形工藝傳統的氧化鋯管一般采用注塑成型工藝，采用這種工藝制造的氧化鋯管存在強度低、密度不均勻和精度差等問題，直接影響了氧傳感器的壽命及可靠性，難以保證氧傳感器的高性能。為了確保氧傳感器的產品性能和鋯管加工的成品率，本公司采用了等靜壓成型工藝，該工藝要求對粉體的預壓制及高壓成形過程中的時間及壓力進行精確控制，為了消除人工操作所造成的時間壓力控制誤差，本公司對原有的等靜壓成型設備進行了自動化改造，并開發了配套的工裝模具，通過大量試驗，摸索出了一套氧化鋯管等靜壓成型的新工藝流程。采用該工藝與傳統的注塑成型工藝相比，有效提高了氧化鋯管的機械強度，而且密度更為均勻，尺寸精度大為提高，氧化鋯管的成品率可提高20%以上。十、產品優勢漢工汽車傳感器③氧傳感器鋯管保護層噴涂工藝對氧傳感器外電極進行有效的保護是防止電極中毒失效的重要措施，通常需要在氧化鋯鋯管外外表的鉑電極上包裹一層多孔保護層，對廢氣中的雜質起到“過濾〞作用，要求保護層既要透氣又能擋住污染微粒。由于受到尾氣交變高、低溫的沖擊，采用火焰噴涂涂層，外電極保護層容易脫落。為了克服這個問題，我們研制了一套數控陶瓷微粒等離子噴涂設備。通過對等離子噴涂等參數的控制，使等離子火焰能按照預定的程序均勻地將陶瓷微粒燒結在鋯管電極外表，有效提高了外電極與保護層的結合強度，熱震實驗結果說明，耐熱性能得到明顯改善，增強了氧傳感器的抗失效能力。我們的氧傳感器在汽車專業試驗機構的裝車試驗中穩定可靠，耐久性試驗已超過5萬公里。2、加熱棒漢工所采購的加熱棒是利用IC外殼的封裝技術，并可把加熱器的圖形印刷在陶瓷片上，同時利用高溫共燒的方法制出精巧的加熱器。質量及穩定性要遠遠好于市場上一般氧傳感器廠家所用的加熱棒。3、產品技術性能比較優勢漢工氧傳感器樣品與國外同類產品〔德國Bosch公司生產的LSH型氧傳感器〕的性能比照情況如下表所示。由比照結果可以看出，本公司產品的局部性能指標已到達國外產品的水平，而售價只相當于國外產品的50%。本公司的氧傳感器經過進一步完善以后，各項性能指標全面到達或超過國外產品是完全可能的。產品評價指標本項目產品國家標準國外產品（德國Bosch公司生產的LSH型氧傳感器）工作溫度350

C~850C350

C~850C350

C~850C響應時間＜150ms＜300ms＜150ms濃燃燒輸出電壓350

C時，Uout=750~910mV850C時，Uout=625~785mV350

C時，Uout=750~910mV850C時，Uout=625~785mV350

C時，Uout=770~910mV850C時，Uout=640~780mV稀燃燒輸出電壓350

C時，Uout=-30~70mV850C時，Uout=20~90mV350

C時，Uout=-30~70mV850C時，Uout=20~90mV350

C時，Uout=-30~70mV850C時，Uout=25~85mV內阻＜2kΩ——＜1kΩ鋯元件活化時間＜55s——＜45s加熱器電流1.0±0.1A——0.95±0.15A廢氣口氣密封性泄漏率＜0.8ml/min泄漏率＜1ml/min——價格（元）——十一、區分氧傳感器中毒正常特征：保護管無殘留，顏色呈晦暗色機油污染特征：保護管外表覆上一層白色或灰黑色油狀的沉積物。成因：燃油添加劑或機油進入發動機進行燃燒硅中毒特征：保護管沉積物顏色介于亮白色和顆粒狀的淺灰色之間。成因：硅化合物存在于一些密封材料、潤滑劑及防凍劑中的腐蝕抑制成分。鉛中毒特征：保護管外表有發亮的生銹層。成因：使用含鉛汽油。*含鉛汽油會損害氧傳感器和三元催化器。大多數的氧傳感器經過含鉛汽油的侵蝕后，使用里程數會急劇下降。經常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧傳感器，也只能工作幾千公里。防凍劑污染