氧傳感器的功能及使用ppt課件

1、氧傳感器的功能及使用v 沖壓工藝組v 韓寶生氧傳感器的概述 氧傳感器是現代發(fā)動機管理系統(tǒng)中必不可少的重要零部件。它是一種利用電化工原理研究發(fā)展出來的一個電器元件。 氧傳感器在現代發(fā)動機管理系統(tǒng)的配置機構中被用于探測汽車發(fā)動機所排出的燃燒廢氣中氧的含量，借以判定發(fā)動機實時燃油供給之空氣燃料混合比的實際狀態(tài)，并通過自身產生的電器反應信號反饋給發(fā)動機電子控制模塊ECM），以作為系統(tǒng)燃油管理系統(tǒng)的閉環(huán)燃油修正補償控制的重要依據，使燃油管理子系統(tǒng)能夠更加精確地控制調整發(fā)動機各種工作狀態(tài)下的空氣燃料混合比；并在絕大多數工況下使系統(tǒng)保持在理想空燃比工作狀態(tài)，以便獲得更加優(yōu)良的汽車排放控制特性和燃油經濟性。

2、氧傳感器的輸出信號為01的交變電壓信號。在特定的工作溫度范圍里， 氧傳感器可根據發(fā)動機所排出的燃燒廢氣中氧的含量高低自動感應和探測并向發(fā)動機電子控制模塊輸出一個高低不斷變化的電壓信號。 隨著汽車排放法規(guī)的不斷進步，現代發(fā)動機管理系統(tǒng)多采用加熱式氧傳感器。有兩種主要類型：非加熱型氧傳感器和加熱型氧傳感器。當氧傳感器的安裝位置受到整車布局限制， 氧傳感器距離發(fā)動機排氣歧管出口較遠時，由于不能利用發(fā)動機燃燒廢氣對于傳感器迅速加熱，此時也必然需要采用加熱式氧傳感器。 下面以德爾福研究開發(fā)的OSP+型加熱式氧傳感器為例從幾個方面來了解一下氧傳感器， OSP+型氧傳感器內部設計有平板結構多層涂敷技術的熱敏

3、感應元件，元件尺寸小巧，可有效控制傳感器的快速加熱，起燃極為迅速。可使發(fā)動機管理系統(tǒng)及早實現系統(tǒng)的閉環(huán)燃油管理控制。氧傳感器被用于探測發(fā)動機所排廢氣中氧的含量，實時反饋給ECM作為閉環(huán)燃油修正補償控制的實際狀態(tài)的反饋信號，以更加精確地調整和保持理想的空燃比，同時得到更好的排放控制特性和燃油經濟性。1、工作原理 德爾福OSP+型氧傳感器是采用平板結構多層陶瓷元件作為傳感器的基礎元件。氧化鋯元件是一種通體充滿無數微孔的陶瓷基礎元件外面鍍有氧化鋯涂層，該涂層外側暴露于發(fā)動機燃燒廢氣之中；涂層的內側透過含微孔的陶瓷元件與大氣相通。集中在氧化鋯內外兩側電極之間氧含量的差別形成微分電壓信號。 當氧化鋯元件

4、被電流加熱或被流經傳感器的發(fā)動機燃燒廢氣加熱所激活，空氣經過通體充滿無數微孔的陶瓷基礎元件進入氧化鋯元件的內電極，而燃燒廢氣流經氧化鋯的外電極。氧離子將從氧化鋯內電極向外電極移動，傳感器的內外電極之間構成了一個簡單的原電池，發(fā)動機燃燒廢氣中氧離子濃度的高低變化來改變這一輸出電壓信號的高低 氧傳感器通常的工作表現為在當發(fā)動機工作時空燃比變稀時，排氣中氧含量的濃度將會升高，此時，氧傳感器的輸出電壓信號接近0 ；當空燃比變濃時，排氣中氧含量的濃度降低，傳感器的輸出電壓接近1 。 發(fā)動機電子控制模塊ECM根據這一輸入電壓信號，配合系統(tǒng)控制邏輯及控制策略，通過相應的傳感器和執(zhí)行器，就可以調整系統(tǒng)輸出控制

5、指令，使發(fā)動機工作載荷保持理想的空燃比燃油供給狀態(tài)。 氧傳感器是閉環(huán)燃油管理控制子系統(tǒng)的關鍵元件。正是由于有了該傳感器才使得發(fā)動機的空燃比的閉環(huán)燃油控制成為可能，從而使系統(tǒng)實現達到最佳三元催化轉換器轉化效率所需的理想空燃比的控制目標，實現最佳發(fā)動機燃燒控制2、結構特征 德爾福公司生產的現代發(fā)動機管理系統(tǒng)配套用傳感器的主要特點: 零部件統(tǒng)一設計,全球采購系統(tǒng)可保障全球產品性能的一致性 傳感器具備防水功能 平板式多層感應涂敷結構設計,起燃時間短, 反應迅速 無需空氣滲透過濾裝置 大批量生產,大批量產品應用考核,可靠性能優(yōu)良 超強低溫適應性能 超強抗雜質中毒性能 設計可預防表面化合物燒結 采用不銹鋼

6、材料的輸出信號導線設計,工作可靠 v 具有防錯設計措施,便于應用v 單獨接地設計,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠v3、性能參數和技術規(guī)格在溫度450條件下的發(fā)動機測功機上的實測數值）v 空燃比為濃的電壓信號： 750毫伏v 空燃比為稀的電壓信號： 120毫伏v 450時，空燃比濃變稀的相應時間： 80毫秒v 450時，空燃比稀變濃的相應時間： 65毫秒v 加熱元件電阻21 ） 9.61.5歐姆v 加熱元件電流： 0.520.10Av 加熱元件損耗功率： 7.0瓦v 鋯元件活化時間： 12秒v 內部電阻： 5千歐姆v 外接電壓： 13.5v 裝配螺紋孔尺寸規(guī)格 M18X1.5v 裝配扭緊力矩： 3848N m

7、v 常規(guī)工作溫度范圍： 260 850 v 傳感器信號傳輸線束線徑 0.35平方毫米v 傳感器接線端子定義：v 傳感器的傳送反饋信號電路和加熱控制電路特殊要求v OSP+型氧傳感器引入了由ECM持續(xù)為探測元件提供氧氣作為參照氣體的特殊設計結構。因此，這種氧傳感器需要電子控制系統(tǒng)電路能夠向氧傳感器的信號端輸出710毫安的泵電流，以便將感應元件廢氣一側的氧氣輸到參考氣體一側。泵電流可以由集成到發(fā)動機電子控制模塊ECM的控制輸出電路提供。這樣就可以取消傳感器之廢氣一側與參考氣體一側之間的密封處理元件。4、安裝要求 （1安裝位置要求 控制用傳感器前級氧傳感器設計布置 原則上講，用以進行空燃比控制用的前

8、級氧傳感器應安裝布置于排氣歧管的各個氣缸排氣氣流匯集及混合均勻、可以代表所有氣缸排出廢氣狀態(tài)的位置附近，以便確保所感應出的信號能夠表征所有氣缸排出廢氣狀態(tài)，避免只探測到發(fā)動機某單一氣缸的廢氣中氧離子濃度信息反饋而影響整個系統(tǒng)對發(fā)動機實時燃燒狀態(tài)的正確判斷。同時，為了保證傳感器在冷啟動時盡快實現閉環(huán)控制,傳感器應安裝在離發(fā)動機排氣歧管出口較近、氣流溫度較高的位置 三元催化器功能監(jiān)測用氧傳感器后級氧傳感器安裝設計布置： 由于氧傳感器需要達到適當的工作溫度方可有效的開始工作，根據后氧傳感器的實際安裝位置的具體情況，必須采用加熱型結構設計后級氧傳感器，后氧傳感器的理想安裝位置推薦裝配在三元催化轉化器之

9、下游外殼的延長管上、且距催化轉化器載體后端面100300毫米以內。當三元催化轉化器下游與排氣消聲器之間為帶有裝配法蘭結構時，為了防止因聯結法蘭漏氣造成排氣氧含量信號的錯誤判斷，須將傳感器裝配布置在三元催化轉化器一側的聯結法蘭上游。 （2安裝方向要求 氧傳感器的裝配位置選擇應特別注意避免路面砂石直接沖擊后飛濺到氧傳感器的外殼及傳感器的線束上，所以氧傳感器頭部應朝下裝配，且其裝配孔軸心線與水平面夾角不小于10度為佳。v氧傳感器安裝方向應可能減少冷凝水在傳感器頭部附近或傳感器自身內部產生聚集的可能性，以便將由于排氣中冷凝水對傳感器鋯元件造成的熱沖擊損壞之可能性將至最低。v（3安裝凸臺要求：v 裝配凸

10、臺材料：不銹鋼v 凸臺推薦最大厚度：不大于13毫米v 螺紋孔尺寸：M18X1.5v 螺紋質量：表面應無毛刺、砂眼，或其他任何可能影響安裝和拆卸的缺陷v 安裝表面平面度0.2，表面光潔度為Ra3.2，表面對安裝孔心的垂直度為0.2（4車身裝配孔尺寸要求后氧傳感器） 對于接插器選在車身內部的后氧傳感器布置設計，由于傳感器需要穿過車身底板，傳感器線束設計有防水橡膠封塞用于防止線束磨損和造成短路。傳感器一般采用從外向內裝配方式。 后氧傳感器與車身穿越裝配孔的推薦尺寸為25.025.2毫米；適用于鋼板厚度0.7毫米。（5其他裝配要求：防燒結劑：新傳感器螺紋表面要涂有防燒結劑，傳感器在拆下后重新安裝前應補

11、涂防燒結劑。（6傳感器拆裝及其他注意事項： 禁止氧傳感器跌落或與硬物表面撞擊。 裝上氧傳感器后，禁止給發(fā)動機施加大的敲擊力例如在發(fā)動機缸體上打印發(fā)動機號）v 禁止讓發(fā)動機排放的積碳、硅油、機油、鉛 或其他有機物等污染傳感器v 禁止過度用力拉拽或纏繞傳感器線束、拉拽導線來調整發(fā)動機的方位，可導致損壞加熱元件、導線和不良電路連接v 拆掉包裝時，要解開包裝帶，而不是拽著導線從包裝帶中拉出v 禁止壓折、打節(jié)或其它損傷傳感器線束的操作 v 禁止在 插接頭上使用油脂、清潔劑或其它雜質v 在安裝時，禁止將傳感器導線與傳感器本體彎折至小于90度角v 在汽車上，將氧傳感器線束遠離可能產生較大電磁干擾的裝置，比如火花塞導線、發(fā)電機等v 拆裝之前適度加熱排氣系統(tǒng)v 拆卸后應用硬絲刷清理安裝孔及附近區(qū)域v 重新安裝傳感器應用新的密封墊圈及涂抹專用螺紋防燒結劑 v5、推薦使用條件 v （1傳感器常規(guī)工作溫度范圍 v 發(fā)動機排氣歧管溫度范圍：260850v 傳感器最高連續(xù)工作溫度及允許最大過熱溫度：（2允許燃油雜質量： 鉛Pb）： 不大于0.005克/升 磷P）： 不大于0.0002克/升 硫 (S)： 不大于0.04%（重量比） 硅 （Si） 不大于4ppm 機油消耗 不大于0.02升/小時6、失效模式 氧傳感器主要失效模式概述如下： 氧傳感器電器接插器與車身線束的接線端子連接接觸不良； 氧傳感器