随着中国实体经济不断增长,汽车的保有量逐年提高,随之带来的环境污染问题也日趋严重,因此,做好尾气排放检测工作变得十分重要。排放检测工作采用汽车尾气传感器,结合不分光红外吸收法对排放的汽车尾气浓度进行测量。在进行汽车尾气在线检测时,气室中取样尾气的扰动影响汽车尾气中各气体成分对红外光的吸收,进而影响检测精度和响应时间。所以,有必要对传感器结构及其内部气体流动特性进行研究。本文以不分光红外法汽车尾气传感器为研究对象,详细阐述了国内外不分光红外法气体传感器的研究进展及其内流场的研究方法。接着介绍了本检测系统的原理,包括红外光谱吸收原理、尾气中各成分红外光谱的选择、不分光红外法汽车尾气传感器的检测原理及系统组成,特别阐述了不分光红外法汽车尾气传感器内流场分析的基础理论,包括汽车尾气传感器内流场的数学模型及网格生成技术。最后,通过ICEM CFD软件对不分光红外法汽车尾气传感器内流场计算域划分了结构化网格和非结构化网格。采用Realizable k-ε模型和SIMPLE算法,利用有限体积法分析软件Fluent对汽车尾气传感器内流场进行了数值模拟分析,并对汽车尾气传感器结构进行了改进,同时对改进后的汽车尾气传感器内流场进行了数值模拟分析与试验验证。试验结果表明:改进后的汽车尾气传感器响应时间提高了3s左右,精度提高了2%,同时测量精度受流速影响较小。