Função
O sensor de oxigénio é um instrumento para controlar as emissões de gases de escape de motores a gasolina, diesel e gás. É um sensor de concentração de oxigénio que mede o conteúdo residual de oxigénio dos gases de escape e depois transmite um sinal para a unidade de controlo do motor sob a forma de voltagem eléctrica. A voltagem do sensor de oxigénio permite à unidade de controlo detectar se a mistura é demasiado pobre ou rica. Se a mistura for demasiado rica, a unidade de controlo reduz a quantidade de combustível na relação A/F e aumenta-a se a mistura for demasiado pobre.
O valor medido pelo sensor de oxigénio permite à unidade de controlo ajustar a quantidade de combustível injectado para obter uma mistura óptima. Isto cria condições ideais para o tratamento dos gases de escape no conversor catalítico É aqui tida em conta a carga do motor. Pode também haver um segundo sensor de oxigénio, o sensor de diagnóstico (a jusante do conversor catalítico). Isto detecta se o sensor de controlo (a montante do gato) está a funcionar com o efeito ideal. A unidade de controlo pode então calcular como compensar isto.
Configuração no sistema de gases de escape
Em motores mais recentes, o sistema de escape tem um sensor de oxigénio a montante e a jusante do conversor catalítico. Os gases de escape fluem sobre o lado do eléctrodo do elemento sensor, enquanto o outro está em contacto com o ar exterior. O ar exterior funciona aqui como uma referência para a medição do teor de oxigénio residual. O sistema foi simplificado pela última geração de sensores de oxigénio, em que o valor de referência medido contra o ar exterior é substituído por uma voltagem de referência.
Tipos de sensores de oxigénio
Hoje em dia existem basicamente dois tipos diferentes de sensores: o binário e o sensor universal de oxigénio dos gases de escape (UEGO).
O sensor binário de oxigénio de gases de escape
Quando à temperatura de funcionamento (a partir de 350 °C), o sensor binário gera uma alteração na voltagem eléctrica em função do nível de oxigénio no escape. Ele compara o conteúdo residual de oxigénio no escape com o nível de oxigénio do ar ambiente e identifica a transição de uma mistura rica (falta de ar) para uma mistura pobre (excesso de ar) e vice-versa.
O sensor universal de oxigénio dos gases de escape
O sensor universal de oxigénio dos gases de escape é extremamente preciso ao medir uma relação ar/combustível rica e pobre. Tem uma gama de medição maior e é também adequado para utilização em motores a gasóleo e a gás.
actualmente são utilizados sensores de oxigénio aquecidos para garantir que os sensores de oxigénio 
alcancem a temperatura de funcionamento mais rapidamente e possam assim intervir mais cedo no processo de controlo de emissões. Os sensores HEGO aquecidos já não têm de ser sempre instalados perto do motor.
Estrutura do sensor de oxigénio
Sensor do tipo dedo
O núcleo do sensor do tipo dedo consiste num elemento de cerâmica em forma de dedo. É aquecido por um aquecedor incorporado no sensor, uma vez que o controlo só é possível com uma temperatura mínima de funcionamento de 350 °C. Os gases de escape fluem sobre o lado do eléctrodo do elemento sensor, enquanto o outro está em contacto com o ar exterior. O ar exterior actua aqui como referência para a medição do teor de oxigénio residual. Para proteger o elemento sensor de resíduos de combustão e condensados nos gases de escape, a caixa do sensor está equipada com um tubo de protecção na extremidade do gás de escape.
Sensor planar
O sensor de oxigénio planar é fabricado utilizando tecnologia de película espessa. A forma do elemento sensor assemelha-se a uma placa alongada. Tanto a célula de medição como o elemento de aquecimento estão integrados nesta placa, permitindo assim que o sensor atinja o seu estado operacional mais rapidamente. Aqui também são utilizados tubos de protecção adequados para proteger o elemento sensor de resíduos de combustão e condensados no escape.