一、氧传感器器之构造与作用
在讨论氧传感器(OxygenSensor或简称O2sensor)之前，我们先来研究引擎燃烧后所产生的有害废气。一般汽车所排放的废气特别是对人体有害的，主要有三种：一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)，其中CO,HC只要使汽油完全地燃烧即可将这两者废气减至最低，然而当汽油达到完全燃烧时温度容易升高，连带的也就使得NOx剧增，这部份可利用EGR来减少其发生量。但这对于废气的管制显然还不够的，要使引擎所有的转运范围皆达到其控制标准，因此加入了三元触媒转化器(Three-WayCatalystConverter或简称TWC)的控制。触媒转化器基本上就是氧化与还原的作用，如下图所示
1.氧传感器2.触媒结构3.金属网4.隔热外壳
触媒(三元催化)内部有著极为细微的孔洞并含有大量的贵金属：铂(氧化触媒)及铑(还原触媒)，它能将上述三种有害的气体藉由氧化及还原的作用，转化成无害的气体或是一般的废气，其化学作用如下：
2CO+O2→2CO2
2C2H6+2CO→4CO2+6H2O
2NO+2CO→N2+2CO2
然而触媒转化器的使用条件相当严苛，除了须达到较高工作温度外，最重要的是它的最大淨化率是发生在理论混合比附近(14.7:1)，也就是说引擎的燃烧须控制在14.7:1空燃混合之下，要达到此细微之标准并不容易，所以才藉由氧传感器器的作用将空燃比转换成数据供给引擎电脑进而调整到理论范围，稍后也将述说到引擎电脑如何利用含氧感知的讯号来作回馈的作用，使其空燃比维持在14.7:1附近。
二、氧化锆型氧传感器(ZrO2OxygenSensor)
氧化锆(ZrO2)为固态电解质的一种，它有一种特性就是在高温时氧离子易于移动。此型氧传感器将氧化锆烧结成管状，并与内层与外层涂上白金(Pt)，这就是氧化触媒的作用，当氧离子移动时即会产生电动势，而电动势的大小是依氧化锆两侧的白金所接触到的氧而定，最外层则覆盖一层保护壳。如下图所示
内层白金面和大气接触，所以氧气浓度高，外层白金与排气接触，氧气浓度低。当混合比较高时，排放的废气所含的氧相对地减少，因此氧化锆两侧的白金所接触到的氧气高低落差大，所产生的电动势也相对高(将近1V)；当混合比稀时，燃烧完所多馀的氧气较多，氧化锆两侧的白金层的氧气落差小，因此所产生的电动势低(将近0V)。由上述的情形可得到下图
所以引擎控制电脑由此电压讯号即可侦测到当时混合比的状况。然而含氧感知器须在高温才能发挥正常用作(℃~℃)，因此当引擎刚开始发动时，含氧感知器尚未开始作用，须等到达到其作工温度才开始有电动势的产生，所以之后的含氧感知器皆改良成加热型，如前图4所示，也就是利用陶瓷加热器来使得感知器能也迅速地达到正常的作工状态，因此目前的车型几乎可以在引擎发动30秒后，含氧感知器即可供给电脑正确的讯号，有些车型甚至可以达到更低的时间。
三、宽域氧传感器器(Wide-bandOxygenSensor)
接下所介绍的是BOSCH的宽域型氧传感器，其实它的作用原理与稀混合比感知器相同，都是再利用一条控制线来改变含氧的反应，其构造图如下：
它的构造大致上包括含氧感应室(Nernstcell)，这部分就是和LAF的Sensor1一样的作用，及含氧加压室(Pumpcell)和一个加热元件(Heater)。引擎的废气会经由扩散孔(Diffusitongap)，来到感应室与加压室之间。引擎电压会送一讯号来到加压室以作为废气中含氧的参考值，藉由改变电流大小及方向来改变感应室的输出，并且由这个加压电流Ip(Pumpcurrent)可得到与空气过剩率(λ值)的相对图表
当λ=1时Ip=0也就是理论混合比，当λ大于1时也就是稀混合比时，Ip渐渐升高；当λ小于1时也就是浓混合比，Ip转为负值。引擎电脑藉由Ip控制即可得到连续的含氧感应值。
这是博世（BOSCH）LSU4.9
最常见的宽域氧传感器，被广泛用于各种不用的空燃比表。
●基本上氧传感器分成两种：窄域(0~1V)和宽域(0~5V)
现今一般电喷版汽机车，原厂设计几乎都是使用窄域(0~1V)；
窄域氧传感器的原理，都是利用内部氧化锆与气体的反应，
其温度半导体(温度到达摄氏以上时变为导体,常温时为非导体)
及高温电池的特性(高温时不同表面施以不同氧浓度会有电压差产生)
产生输出讯号0~1V的电压准位，提供资讯给空燃比表或是原厂ECU解析判断
粗略的空燃比与电压转换对照表大致如下：
(实际上最佳空燃比应为14.7:1，最大马力空燃比应为12.7:1)
之前我的朋友圈就说过，为了维持国内严苛的国四排放，厂商必须配合氧传感器和三元催化让发动机空燃比维持在14.7以及以上，以便保持排放清洁，但是带来的问题是，引擎温度过高，火花塞发白，动力不足等等一系列问题，这我在之后也会更新一篇文章详细解答。
窄域氧传感器的种类
窄域氧传感器，常见的有1、2、3、4线式
1线式→一条"信号线"，由排气管搭铁接地
(接地端搭铁处，长久下来可能接触不良、无加热线，在温度未达度时，有测量的空窗期)
2线式→两条"信号线"与"接地线"
3线式→一条"信号线"与两条"加热线"，由本身排气管搭铁接地；
(接地端搭铁处，长久下来可能接触不良、有加热线，可在通电数秒内达到工作温度)
4线式→一条"讯号线"、两条"加热线"与一条"接地线"；
(直接使用接地线改善搭铁接地、有加热线，可在通电数秒内达到工作温度)
其实原理都是大同小异，主要会分车种差异只是差在：
○锁牙尺寸：M12P:1.25/M18P:1.5汽车规格
○出线长度与接头型式：依照各家车厂的布线长度、防水接头种类与接脚定义略有不同
○加热器内阻值：各家厂商加热器内阻值，从3~20欧姆略有不同
(加热器内阻值，会直接影响仪表显示的故障灯号，阻值差太多，就会亮起故障灯)
但只要找到"锁牙牙规"与"加热器内阻值"合用的，就就仅需修改接线与接头即可通用。
氧唬的原理
氧唬的原理是利用：把原厂接氧传感器器的4pin接头拔掉，
改接成氧唬，其"加热线内阻"维持原厂阻值(避免亮故障灯)
而"讯号线"则输出偏低的电压讯号(Maybe0.1~0.3V)
让ECU误认车上的空燃比太稀，进而自动调整供油浓度去补偿；
实际上的车子的空燃比并无太稀(约14.7:1)，
被电脑误认补偿供油浓度后，达到12.7:1的最佳马力输出域。
但是问题在于，原厂的空燃比值实际上并不是固定的，而是波动的，而且波动还很大，所以氧唬很可能造成空燃比过浓或者过稀，从而影响引擎的正常工作。
总结
为了让引擎时时刻刻处在最佳状态，必须让空燃比值达到一定的范围，大概在12-13之间。这是原厂ECU达不到也是不能达到的。因此，除了更换全取代ECU，就是对本身ECU进行空燃比的精细调校。如果有需求可以添加
