[方案]氧传感器工作原理

[]氧传感器工作原理 楼主 跳转到 ? 倒序看帖 打印 tT 字体大小: 发表于 2011-9-6 17:30 | 只看该作者 氧传感器的工作原理及检测方法 中威注册会员 工作原理, 混合气, 排气管, 发动机, 传感器 氧传感器的工作原理及检测方法 UID 氧传感器安装在发动机的排气管上，位于三效催化转化29931 器之前，用于测量废气中的氧含量。如果废气中的氧含量高，说帖子 明混合气偏稀，氧传感器将这一信息输入发动机电控单元(ECU)，22 ECU 指令喷油器增加喷油量;如果废气中的氧含量低，说明混合主题 气偏浓，ECU 指令喷油器减少喷油量，从而帮助ECU 把混合气3 的空燃比控制在理论值(14.7)附近。因此，氧传感器相当于一精华 个混合气的浓度开关，它是电喷发动机实行闭环控制不可缺少的0 重要部件。1 氧传感器是一种热敏电压型传感器氧传感器间接地积分 反映进入气缸中混合气的浓度，这种信息是以波动的电压传递给26 电控单元(ECU)的，因此判断氧传感器性能的主要方法是检测威望 氧传感器输出的信号电压值及其波动的范围和波动的频率。另一12 方面，发动机只有达到一定的温度才能激活氧传感器。因此，检金币 测氧传感器前，必须对发动机充分预热，在氧传感器达到正常工2 作温度300?~350?以后才能进行检测，在此之前，氧传感器的贡献 电阻大，如同开路，氧传感器不产生任何电压信号;若发动机的19 排气温度超过800?，氧传感器的控制也将中断。目前有的车型阅读权限 采用主、副2 个氧传感器，主氧传感器(在前)通常带有加热0 器，副氧传感器不带加热器，要依*废气预热，温度超过300?在线时间 才能正常工作。对于加热型氧传感器，其加热电阻的阻值一般为3 小时 5Ω~7Ω。如果加热电阻被烧蚀(电阻为无穷大)，氧传感器很注册时间 难快速达到正常的工作温度，此时应当更换氧传感器。2 氧传感2011-9-2 器的故障确认采取“时域判定法”所谓“时域判定法”，是指某最后登录 传感器的输出信号是否在一定的时间内发生变化以及变化的范2011-9-28 围、频率是否符合值，如果不发生这种变化，自诊断系统即 确认其有故障。氧传感器提供的信号电压标准为0.1 V ~1.0V， 并且在这个范围内快速波动，其波动频率标准为30 次/min。当氧传感器输出的信号电压在0.1 V ~0.3V 之间波动时，ECU 判定为混合气偏稀;当氧传感器的信号电压在0.6 V ~0.9V 之间波动时，ECU 判定为混合气偏浓;当信号电压为0.45V 左右时属最佳。如果氧传感器在一定的时间内没有0.45V 左右的基准信号电压输出，或者信号电压波动的频率不符合标准，即确认氧传感器已经失效。正因为如此，检测氧传感器的反馈信号，目前没有其他设备比示波器更加快捷和有效。3 氧传感器是一种多元故障的“报警器”氧传感器及其线路发生的故障会被电控单元(ECU)存储并且报警。一旦氧传感器输入ECU 的信号电压,0.45 V，或者信号电压波动的频率,20 次/min 时，ECU 就判定为可燃混合气太稀，并且增加喷油量，使油耗增大，故障灯点亮，同时存储故障代码。这种故障属于氧传感器的“自生性故障”。 事实上，不仅氧传感器发生自生性故障时会报警，而且发生他生性故障也会报警。所谓“他生性故障”，是指电控组件本身没有故障，是相关组件工作不良的影响而引起控制系统报警。例如电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、三效催化转化器等发生了脏堵，严重影响了空燃比(A / F)的大小，故障灯也点亮，故障码显示为“氧传感器故障”，此时氧传感器本身其实并没有损坏。从这个意义上说，氧传感器是发动机多元故障的“代言人”。 因此，当电喷发动机出现怠速不稳、缺火、喘抖或者油耗增加等故障时，都应当调取并且解读故障代码，很可能显示“氧传感器故障”。但是，显示“氧传感器故障”故障代码并不一定就是氧传感器本身损坏，线路短路、断路或者ECU 内部控制电路有问题也会输出同样的故障代码。因此，当显示“氧传感器损坏”故障码时，应当进行综合分析和判断，辨明是氧传感器的自生性故障还是他生性故障，以确定故障的具体部位。4 氧传感器最怕铅中毒和硅中毒氧传感器的正常颜色是淡灰色，通过观察氧传感器顶端工作面的颜色，可以判断氧传感器是否因铅中毒、硅中毒或者积碳沉积过多而损坏。?顶端工作面呈棕色。这是由“铅中毒”引起的颜色。有显示，使用含铅汽油只要行驶500 km，铅化物就会粘附在氧传感器的工作面上，使氧传感器基本丧失信息反馈功能。无论氧化锆式氧传感器还是氧化钛式氧传感器，都怕废气中的铅化物和碳化物的污染和覆盖。汽车一旦使用了含铅汽油或者发动机“烧机油”，由于铅化物和碳化物的覆盖，氧传感器的信号电压突变特性立即失准，响应速度降低到10s 内少于8 次，并且报警显示，此时只能更换新的氧传感器。?顶端工作面呈白色。这是由于在维修发动机时使用了硅密封胶、硅密封圈等引起的“硅中毒”。硅胶中含有醋酸(它起硫化作用)，当醋酸硅胶应用在有机油流动的部位，醋酸蒸发，进入曲轴箱，经过废气再循环系统又进入气缸，最终经过排气管排出而损坏氧传感器。另外，如果汽油和机油中含有的硅化合物过多，燃烧后生成二氧化硅(SiO2)，也会使氧传感器“中毒”失效。 一辆大宇王子(PRINCE)轿车大修发动机以后，试车时一切正常，只是排气管接口垫有点漏气，自制了一个厚石棉垫，装车后排气管不再漏气，可是发动机预热后闻到一种怪味，之后又出现怠速不稳和加速不良现象，同时故障灯点亮。经过检查，显示故障码13，即氧传感器故障。更换氧传感器和火花塞都无效，还用尾气分析仪检测了尾气各成分的含量。考虑到故障是在更换了排气管接口石棉垫后出现的，该垫片位于氧传感器的前方，而且相距很近，怀疑石棉中的某种成分污染了氧传感器，于是换回原来的排气管垫片试验，结果故障不再出现。这说明石棉垫在高温条件下有二氧化硅(SiO2)或者其他有机硅气体散发出来，造成氧传感器硅中毒。?顶端工作面呈黑色。这是由积碳引起的颜色，当积碳沉积过多时，会影响氧传感器反馈信息的灵敏度。5 氧传感器的3 种检测方法?分工况检测:氧传感器输出的信号电压(指ECU 导线侧连接器端子对地的电压)应当符合下面的要求——a.点火开关位于ON 位置时，信号电压大约为0V;b.发动机冷机怠速运转时，信号电压大约为0V;c.发动机预热后怠速运转时，信号电压大约为0 V~1.0V;d.发动机预热后加速运转时，信号电压大约为0.5 V~1.0V;e.发动机预热后减速运转时，信号电压大约为0 V~0.4V。?灵敏度检测:起动发动机，让发动机以2500 r/min 的转速运转3min，使氧传感器达到工作温度。发动机继续以2500r/min 的转速运转，同时测量氧传感器的信号电压，如果信号电压在0.1 V~1.0V 之间波动的次数为10 s 内大于8 次，说明氧传感器的灵敏度正常。否则，应当更换氧传感器。?模拟检测:拔下一根发动机的真空软管，模拟混合气变稀，若氧传感器的信号电压下降到0.1 V~0.3V;堵住空气滤清器的进气口，模拟混合气变浓，若氧传感器的信号电压上升到0.8 V~1.0V，说明氧传感器工作正常。如果氧传感器的信号电压不发生上述变化，说明氧传感器有故障，应该予以更换。6 维修氧传感器的其他?ECU 对氧传感器“混合气过稀”信号的修正范围 是有限的(标准系数为1?20%)，不能克服点火时刻偏晚带来的危害。因此，对“空燃比”的调整不能过份依赖氧传感器，还需要对相关的系统进行检查。?由于氧传感器所形成的电动势的能量非常小，所以用普通的万用表是无法测定的，必须使用示波器或者高阻抗的数字式万用表才行。?一部分老车型的电控单元(ECU)在怠速状态下会忽略氧传感器的信号，只有在发动机转速达到1800r/min 时ECU 才对混合气进行闭环控制。因此，对这类汽车必须先将转速提高到1800r/min，然后再对氧传感器进行检测。?由于氧传感器始终处在高温废气之中，与其他传感器相比，它的故障率较高，使用寿命较短(普通型氧传感器的寿命为5~8 万Km，加热型氧传感器的寿命大约10 万Km)。氧传感器损坏后应当及时更换，采取将氧传感器断路或者短路的办法是不可取的，因为此时实行的是“开路控制”，对空燃比的调节不精确，会带来动力性、经济性和排气净化性的恶化。?氧传感器柄部套下有通气孔，外界空气由此进入氧传感器的内腔，作为“参考气”，因此应该检查该通气孔是否畅通。一旦油污或者其他沉积物进入氧传感器内腔，或者堵塞了该通气孔，会使氧传感器的输出信号失真。?不要在氧传感器的插头上涂抹制造厂未规定使用的溶剂、清净液、防粘剂、油性液体或者挥发性固体。?氧传感器的拧紧扭矩为50~60 N?m。注意:在安装时不要对氧传 感器侧的电缆金属扣环不适当地加热。 收藏 分享