一種汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種一種汽車尾氣監(jiān)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，以及六方基座連接的鋯元件，內(nèi)筒，其特征在于還包括前護(hù)罩和后護(hù)罩，所述前護(hù)罩與氧傳感器六方基座外輪廓沿周向方向密封連接；所述后護(hù)罩包裹內(nèi)筒外壁，與內(nèi)筒外壁形成密封連接。本發(fā)明氧傳感器的鋯元件外輪廓以及內(nèi)筒外圍分別增加前，后護(hù)罩，改進(jìn)加熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其是在高溫工作狀態(tài)，很好的利用汽車尾氣殘余熱量，減少加熱時(shí)間，同時(shí)具有良好的密封、防水和散熱效果的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)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(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的氧傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]氧傳感器是汽車上的標(biāo)準(zhǔn)配置，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車尾氣所帶來的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，因此，作為三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上，必不可少的元件，氧傳感器得到了越來越頻繁的應(yīng)用。在高溫和鉬催化的條件下，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。在高溫及鉬的催化下，帶負(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)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(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時(shí)，在電極之間產(chǎn)生一個(gè)高電壓(0.6~IV),這個(gè)電壓信號被送到E⑶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(jù)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。
[0003]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(tǒng)，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(xiàn)出較低的氣體響應(yīng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供的 汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，制造工藝簡單，成本低，加熱時(shí)間短，節(jié)約能源，同時(shí)具有良好的密封、防水、散熱效果，提高了氧傳感器的性能。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的汽車尾氣監(jiān)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(nèi)筒，在氧傳感器的鋯元件外輪廓以及內(nèi)筒外圍分別增加前，后護(hù)罩，已達(dá)到利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱快速加熱至活化溫度的目的。
[0006]進(jìn)一步的，所述前護(hù)罩的結(jié)構(gòu)為圓柱形塑料護(hù)罩，大小與六方基座相匹配。前護(hù)罩與氧傳感器六方基座外輪廓連接結(jié)構(gòu)為采用環(huán)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(hù)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。
[0007]進(jìn)一步的，所述環(huán)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。
[0008]進(jìn)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。
[0009]進(jìn)一步的，所述后護(hù)罩的結(jié)構(gòu)為包裹內(nèi)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(nèi)筒與后護(hù)罩間還設(shè)有透氣膜以密封內(nèi)筒與后護(hù)罩之間的空隙，確保尾氣余熱快速作用于鋯元件。
[0010]進(jìn)一步的，所述透氣模由抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的人工合成耐高溫的高分子材料制成。
[0011]進(jìn)一步的，所述加熱器由加熱層和設(shè)置在加熱層內(nèi)的加熱電阻構(gòu)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(shè)置有供參考電極與空氣接觸的空氣通道，力口熱器阻值極值時(shí)間小于20S。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:提供了一種汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，制造工藝簡單，同時(shí)具有良好的防水性，散熱效果以及密封效果，尤其其利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣加熱鋯元件，加熱時(shí)間減少，提高了氧傳感器的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明前護(hù)罩結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明后護(hù)罩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明S形彈簧結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記如下:
I前護(hù)罩'2外護(hù)罩；3內(nèi)護(hù)罩；4加熱器；5鋯元件；6六方基座；7下瓷座；8環(huán)形密封墊圈；9 S型墊圈；10密封環(huán)；11壓緊瓷環(huán)；12外電極；13墊圈；14內(nèi)電極；15內(nèi)筒；16透氣膜；17后護(hù)罩；18小插頭；19防水塞；20上瓷座；21高溫導(dǎo)線；22蝶形彈簧；23插件。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示的，汽車尾氣監(jiān)測專用防塵氧傳感器由鋯元件5、六方基座6和內(nèi)筒15組成。鋯元件5位貫穿與六方基座6，以密封環(huán)10，壓緊瓷環(huán)11固定，下瓷座7嵌合于六方基座6內(nèi)部,上瓷座20嵌合于內(nèi)筒15內(nèi)部固定壓緊瓷環(huán)11。內(nèi)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(nèi)筒15依次相互串接于同一中軸線上，確保氧傳感器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0018]前護(hù)罩結(jié)構(gòu)如圖2所示，前護(hù)罩I與氧傳感器六方基座6外輪廓連接，結(jié)構(gòu)為采用環(huán)形密封墊圈8, S型墊圈9兩級密封墊圈，S型墊圈9貼合在六方基座6上,環(huán)形密封墊圈8疊加在S型墊圈9上，護(hù)罩前端通過兩級密封圈墊與六方基座精密契合。鋯元件5的封閉端插在排氣管中，工作環(huán)境比較惡劣，前護(hù)罩I大幅度過濾沉積顆粒，有機(jī)硅氣體和鉛顆粒。
[0019]鋯元件5的封閉端內(nèi)設(shè)有加熱器4，加熱器4由加熱層和設(shè)置在加熱層內(nèi)的加熱電阻構(gòu)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(shè)置有供參考電極與空氣接觸的空氣通道，加熱器4阻值極值時(shí)間小于20S。外部設(shè)有保護(hù)罩，包括內(nèi)保護(hù)罩3和外保護(hù)罩2，內(nèi)保護(hù)罩3與外保護(hù)罩2通過激光焊接相連，傳感器六方基座6 —端與保護(hù)罩通過焊接相連內(nèi)保護(hù)罩3，外保護(hù)罩2及前護(hù)罩I對鋯元件5起到保護(hù)作用。鋯元件5與傳感器六方基座6之間設(shè)有墊圈13，所述墊圈13緊塞鋯元件5與傳感器六方基座6之間的縫隙，起到固定和密封傳感器六方基座6與鋯元件5的作用。墊圈13保證了氧傳感器良好的密封效果，使得外部空氣與被測廢氣能夠完全隔離。
[0020]內(nèi)筒15 —端在軸向上緊壓墊圈13，以蝶形彈簧22夾緊，固定在六方基座6上，另一端以防水塞19加以密封，鋯元件5的傳感器六方基座6空腔部分安裝外電極12，與安裝在內(nèi)筒15與六方基座6連接處的內(nèi)電極14作用產(chǎn)生電勢差,通過傳感部件傳輸至小插頭18，引出高溫導(dǎo)線21，從防水塞19預(yù)留的孔洞中穿出連接到插件23，起到傳輸信號的作用。
[0021]后護(hù)罩17結(jié)構(gòu)如圖3所不，內(nèi)筒15的外部設(shè)有后護(hù)罩17,后護(hù)罩17成圓柱形包裹內(nèi)筒15外壁，內(nèi)筒15與后護(hù)罩17間還設(shè)有透氣膜16以密封內(nèi)筒與后護(hù)罩之間的空隙，保證本發(fā)明能夠快速的將尾氣中殘余熱量快速傳導(dǎo)至鋯元件，減少加熱器反應(yīng)時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車尾氣監(jiān)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，加熱器，內(nèi)筒，其特征在于還包括前護(hù)罩和后護(hù)罩，所述前護(hù)罩與氧傳感器六方基座外輪廓沿周向方向密封連接；所述后護(hù)罩包裹內(nèi)筒外壁，與內(nèi)筒外壁形成密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器，其特征在于:所述前護(hù)罩的結(jié)構(gòu)為圓柱形塑料護(hù)罩，與六方基座的前端成仿形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器，其特征在于:所述前護(hù)罩與氧傳感器六方基座外輪廓連接結(jié)構(gòu)為采用環(huán)形密封墊圈和S型墊圈兩級密封墊圈，S型墊圈貼合在六方基座上，環(huán)形密封圈疊加在S型墊圈上,護(hù)罩前端通過兩級密封圈墊與六方基座精密契合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器，其特征在于:所述環(huán)形密封墊圈與S型墊圈外輪廓沿周向方向密封連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣監(jiān)測專用氧傳感器，其特征在于:所述后護(hù)罩的結(jié)構(gòu)為包裹內(nèi)筒外壁的圓柱形金屬護(hù)罩，與內(nèi)筒外壁成仿形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器，其特征在于:所述內(nèi)筒與后護(hù)罩間還設(shè)有透氣膜，所述透氣膜用于密封內(nèi)筒與后護(hù)罩之間的空隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣監(jiān)測專用快速加熱氧傳感器，其特征在于:所述加熱器由加熱層和設(shè)置在加熱層內(nèi)的加熱電阻構(gòu)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(shè)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(shí)間小于20S。
【文檔編號】G01N27/409GK103808785SQ201410089394
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】黃龍輝, 趙旭東, 陳杰 申請人:江蘇埃爾貝勒汽車電子有限公司