汽车氧传感器简介及市场分析
一、汽车氧传感器的简介
汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件，是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。
1.氧传感器的作用
氧传感器均安装在发动机排气管上。
1.1 监测尾气中氧的浓度，并将信息反馈给ECU，调整喷油量和点火时间，从而实现发动机的最佳空燃比闭环控制；
1.2 确保三效催化转换器对排气中（HC）、（CO）和（NOX）三种污染物有最大的转化效率。
2.氧传感器的分类
2.1 按材料成分：（1）氧化锆式  （2）氧化钛式
氧化锆式氧传感器：
氧化锆式氧传感器(见图1)的基本元件是专用陶瓷体，即氧化锆(ZrO2)固体电解质，陶瓷体制成管状(锆管)，固定在带有安装螺纹的固定套中。锆管表面装有透气铂电极，配有护管及电接头，其内表面与大气相通，外表面与废气相通，外表面还加装了一个防护套管，套管上开有通气槽。锆管的陶瓷体是多孔的，允许氧渗入该固体电解质内，温度较高时(高于300℃)，氧气发生电离，如果在陶瓷体内(大气)外(废气)侧的氧气浓度不同，就会在2个铂电极表面产生电压降，含氧量高的一侧为高电位。当混合气稀时，排气中含氧多，两侧浓度差小，只产生小的电压；反之，混合气浓时，产生高电压。根据所测电压值就可测量氧传感器外表面氧气含量 ，而发动机废气排放中的氧含量主要取决于混合气的空燃比，因此，ECU根据氧传感器输入的电信号分析汽油的燃烧状况，以便及时修正喷油量，使空燃比处于理想状况。
图1. 氧化锆式氧传感器在排气管中的结构
氧化钛式氧传感器：
氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛(TiO2)材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性构成的，故又称为电阻型氧传感器。二氧化钛是在室温下具有很高电阻的半导体，但当排气中氧含量少(混合气浓)时，氧分子将脱离，使其晶体出现缺陷，便有更多的电子可用来传递电流，材料的电阻亦随之降低。此种现象与温度和氧含量有关，因此，欲将二氧化钛在300～900℃的排气温度中连续使用，必须作温度补偿。图2为氧化钛式氧传感器的结构示意图，它具有2个二氧化钛元件，一个是具有多孔性的用来感测排气中氧含量的二氧化钛陶瓷，另一个则为实心二氧化钛陶瓷，用作加热调节，补偿温度误差。该传感器外端以具有孔槽的金属管作为防护套，一方面让废气进出，另一方面防止里面二氧化钛元件受到外物撞击，传感器接线端以橡胶作为密封材料，防止外界气体渗入。它一般安装在排气歧管或尾管上，可借助排气高温将传感器加热至适当的工作温度。氧化钛式氧传感器的优点是结构简单，造价便宜，抗腐蚀、抗污染能力强，经久耐用，可靠性高。
图2. 氧化钛式氧传感器结构示意图
2.2 按线数分：（1）单、双线型（2）三、四线型
2.3 按是否加热分：
（1）加热型：a氧化锆式  b氧化钛式
（2）非加热型:a氧化锆式b 氧化钛式
二、汽车氧传感器的市场分析
1.我国汽车氧传感器的发展现状
国内氧传感器技术与氧传感器行业领军企业BOSCH、NGK、DENSO、DELPHI等之间的技术差距大约是20年。
从当前国内企业的产品类型来看，当前国内企业主要生产管式的氧传感器，这是BOSCH公司80年代开发的产品，而且管式的技术问题大多企业并没有解决，主要体现在产品的使用寿命短、响应时间慢。BOSCH公司新推出的板式（片式）、宽域氧传感器国内目前没有一家企业能够批生产的，而有关数据显示，2009年75%的新车装的是片式氧传感器产品。
从工艺层面看，国内氧传感器生产基本有两种工艺：一是注塑成型，大部分企业采用该工艺，该工艺方法具有成本低、坯体一致性好等特点；另一种是冷等静压，极少数厂家采用该工艺，该工艺制作的产品性能要优于注塑成型，质地较好，但成本高、报废率高；而BOSCH、NGK、DENSO、DELPHI等均采用等静压成型配合整套磨削工艺，产品的稳定性和一致性得到了很好的保证。
2.我国汽车氧传感器的市场前景
汽车行业是目前国际上应用传感器的最大市场之一，现在世界上汽车年产量4000万辆以上。从世界各国的专利情况来看，各主要汽车生产厂家和元器件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产，而氧传感器的申报专利数居汽车传感器的首位，这反映了传感器的难度和各国的重视程度。控制汽车空燃比用的氧传感器日本以每年50～60%的速度增长着，就我国来说，仅近三年需改加氧传感器的车就有2000万辆，每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前国内从事氧传感器研发、生产的企业均为中小型民营企业，所以，氧传感器的市场前景非常广阔。
附：国内外部分氧传感器生产企业名单。
序号
公司名称
网址
地区
1
博世/BOSCH
www.bosch
德国
2
日本特殊陶业株式会社/NGK
kntk
日本
3
电装/DENSO
www.denso
日本
福特斯
4
德尔福/DELPHI
www.delphi
美国
5
汇润机电有限公司
www.achr
温州
6
福特斯汽车电子有限公司
www.volkse
苏州（中德合资）
7
江苏博威汽车科技有限公司
www.bowin-power
江苏.镇江
8
星陶科技股份有限公司
adexproduct
台湾