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在使用三元催化轉換器以減少排氣污染的發動機上，氧傳感器是必不可少的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近
電噴車為獲得高排氣凈化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳氫化合物和（NOx）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧傳感器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度并反饋給電腦，以控制空燃比。當實際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧傳感器把混合氣稀的狀態（小電動勢：O伏）通知ECU。當空燃比比理論空燃比低時，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧傳感器的狀態（大電動勢：1伏）通知（ECU）電腦。
ECU根據來自氧傳感器的電動勢差別判斷空燃比的低或高，并相應地控制噴油持續的時間。但是，如氧傳器有故障使輸出的電動勢不正常，（ECU）電腦就不能精確控制空燃比。所以氧傳感器還能彌補由于機械及電噴系統其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說是電噴系統中唯一有“智能”的傳感器。
傳感器的作用是測定發動機燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，并把氧氣含量轉換成電壓信號傳遞到發動機計算機，使發動機能夠實現以過量空氣因數為目標的閉環控制；確保三元催化轉化器對排氣中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三種污染物都有最大的轉化效率，最大程度地進行排放污染物的轉化和凈化。
氧傳感器安裝位置在排氣管中，一般第一個裝在三元催化器之前，第二個在三元催化器之后，一個是檢測發動機燃燒情況的傳感器，一個是檢測三元催化器的氧傳感器。看到排氣管上有個螺絲后面帶電線的就是氧傳感器。兩個氧傳感器同時正常工作，把采集的信息傳到ECU，時時調整控制噴油量，保證發動機正常工作。如果氧傳感器損壞，在開車的時候，特別在40到60邁內，急加速時可以感覺到發動機會抖，抖動程度根據車型不同劇烈程度也會不太一樣。
注：汽車用氧傳感器的螺紋尺寸一般為M18，推薦安裝扭矩力為45～55Nm。另外，排氣管，氧傳感器螺紋，這兩個部位在拆卸時要十分注意，不要被損壞。
輕松應對高溫環境
氧傳感器工作時溫度可達800℃，為防止氧傳感器螺紋在高熱環境里燒結，需要涂防卡劑。另外，車輛行駛后的排氣管以及氧傳感器的溫度非常高，為防止燙燒傷，要等排氣管完全冷卻后方可進行下一步操作。
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