汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)-排氣系統(tǒng)故障排除

工程技術(shù)（技師）學(xué)院實(shí)習(xí)課教案2016至2017學(xué)年第二學(xué)期7周授課班級(jí)：15汽修大專班課題名稱汽車排氣系統(tǒng)故障排除工時(shí)24序號(hào)設(shè)備工具全車電氣設(shè)備實(shí)訓(xùn)臺(tái)、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、實(shí)車實(shí)習(xí)地點(diǎn)學(xué)生人數(shù)汽修實(shí)習(xí)間51人材料無(wú)審批簽字年月日需用儀表量具萬(wàn)用表課題訓(xùn)練內(nèi)容1、氧傳感器的檢測(cè)2、氧傳感的故障排除課題訓(xùn)練目標(biāo)1了解全車系統(tǒng)工作原理，及電路。2掌握基本檢測(cè)方法實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師：組織感恩教育一、課題名稱：汽車排氣系統(tǒng)故障排除二、目的：掌握1、氧傳感器的檢測(cè)2、氧傳感的故障排除三、工時(shí)：練習(xí)24小時(shí)四、需用設(shè)備：1、全車電氣設(shè)備實(shí)訓(xùn)臺(tái)、、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備實(shí)訓(xùn)臺(tái)2、萬(wàn)用表五、材料：無(wú)六、功能介紹：對(duì)汽車排氣系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)，能獨(dú)立完成故障的維修。七、安全及注意事項(xiàng)：實(shí)訓(xùn)安全操作規(guī)程（1）實(shí)訓(xùn)學(xué)生必須認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)院有關(guān)實(shí)訓(xùn)安全管理規(guī)定和安全要求的文件。執(zhí)行文件中的規(guī)定。（2）注意安全防火，正確使用滅火器材，不允許帶火種進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室。如果學(xué)生無(wú)意將火種帶入實(shí)訓(xùn)室，必須交給實(shí)訓(xùn)老師保管處理。（3）愛(ài)護(hù)設(shè)備、儀器、儀表，嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)，正確合理是使用設(shè)備、儀器和儀表，確保完好無(wú)損。(4)愛(ài)護(hù)實(shí)訓(xùn)車輛，學(xué)生在作業(yè)前必須穿上工作服，并在車輛的兩側(cè)葉子板和前臉上面攤上防護(hù)墊，保護(hù)車身漆膜不損傷。（5）在沒(méi)有實(shí)訓(xùn)老師同意的情況下，不準(zhǔn)觸摸動(dòng)用交流電源和交流電設(shè)備八、課題練習(xí)：氧傳感器的一般檢測(cè)方法

1.檢查氧傳感器加熱器電阻。拔下氧傳感器插頭，用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量傳感器側(cè)1、2號(hào)插頭間的電阻值，具體標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)查閱具體車型的維修手冊(cè)，但一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)在4～40之間，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)更換氧傳感器。

2.檢查氧傳感器反饋電壓。查閱所測(cè)車型的維修手冊(cè)，找氧傳感器信號(hào)線，用電線中的銅絲插入相應(yīng)手術(shù)的插孔。然后插好插接器，用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量銅絲對(duì)負(fù)極的電壓。注意必須使用數(shù)字式萬(wàn)用表，并且銅絲絕對(duì)不能搭鐵，否則將不可恢復(fù)性地?fù)p壞氧傳感器。此時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并使水溫達(dá)到至少80℃，使發(fā)動(dòng)機(jī)多次達(dá)到2500r/min后使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持2500r/min,并觀察萬(wàn)用表顯示的電壓，電壓值應(yīng)在此0.1-1.0V教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入：氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，位于三效催化轉(zhuǎn)化器之前，用于測(cè)量廢氣中的氧含量。如果廢氣中的氧含量高，說(shuō)明混合氣偏稀，氧傳感器將這一信息輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU），ECU指令噴油器增加噴油量；如果廢氣中的氧含量低，說(shuō)明混合氣偏濃，ECU指令噴油器減少噴油量，從而幫助ECU把混合氣的空燃比控制在理論值（14.7）附近。因此，氧傳感器相當(dāng)于一個(gè)混合氣的濃度開(kāi)關(guān)，它是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)行閉環(huán)控制不可缺少的重要部件。1氧傳感器是一種熱敏電壓型傳感器氧傳感器間接地反映進(jìn)入氣缸中混合氣的濃度，這種信息是以波動(dòng)的電壓傳遞給電控單元（ECU）的，因此判斷氧傳感器性能的主要方法是檢測(cè)氧傳感器輸出的信號(hào)電壓值及其波動(dòng)的范圍和波動(dòng)的頻率。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)只有達(dá)到一定的溫度才能激活氧傳感器。因此，檢測(cè)氧傳感器前，必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)充分預(yù)熱，在氧傳感器達(dá)到正常工作溫度300℃~350℃以后才能進(jìn)行檢測(cè)，在此之前，氧傳感器的電阻大，如同開(kāi)路，氧傳感器不產(chǎn)生任何電壓信號(hào)；若發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度超過(guò)800℃，氧傳感器的控制也將中斷。目前有的車型采用主、副2個(gè)氧傳感器，主氧傳感器（在前）通常帶有加熱器，副氧傳感器不帶加熱器，要依*廢氣預(yù)熱，溫度超過(guò)300℃才能正常工作。對(duì)于加熱型氧傳感器，其加熱電阻的阻值一般為5Ω~7Ω。如果加熱電阻被燒蝕（電阻為無(wú)窮大），氧傳感器很難快速達(dá)到正常的工作溫度，此時(shí)應(yīng)當(dāng)更換氧傳感器。

2氧傳感器的故障確認(rèn)采取“時(shí)域判定法”所謂“時(shí)域判定法”，是指某傳感器的輸出信號(hào)是否在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化以及變化的范圍、頻率是否符合標(biāo)準(zhǔn)值，如果不發(fā)生這種變化，自診斷系統(tǒng)即確認(rèn)其有故障。氧傳感器提供的信號(hào)電壓標(biāo)準(zhǔn)為0.1V~1.0V，并且在這個(gè)范圍內(nèi)快速波動(dòng)，其波動(dòng)頻率標(biāo)準(zhǔn)為30次/min。當(dāng)氧傳感器輸出的信號(hào)電壓在0.1V~0.3V之間波動(dòng)時(shí)，ECU判定為混合氣偏??；當(dāng)氧傳感器的信號(hào)電壓在0.6V~0.9V之間波動(dòng)時(shí)，ECU判定為混合氣偏濃；當(dāng)信號(hào)電壓為0.45V左右時(shí)屬最佳。如果氧傳感器在一定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有0.45V左右的基準(zhǔn)信號(hào)電壓輸出，或者信號(hào)電壓波動(dòng)的頻率不符合標(biāo)準(zhǔn)，即確認(rèn)氧傳感器已經(jīng)失效。正因?yàn)槿绱?，檢測(cè)氧傳感器的反饋信號(hào)，目前沒(méi)有其他設(shè)備比示波器更加快捷和有效。

3氧傳感器是一種多元故障的“報(bào)警器”氧傳感器及其線路發(fā)生的故障會(huì)被電控單元（ECU）存儲(chǔ)并且報(bào)警。一旦氧傳感器輸入ECU的信號(hào)電壓＜0.45V，或者信號(hào)電壓波動(dòng)的頻率＜20次/min時(shí)，ECU就判定為可燃混合氣太稀，并且增加噴油量，使油耗增大，故障燈點(diǎn)亮，同時(shí)存儲(chǔ)故障代碼。這種故障屬于氧傳感器的“自生性故障”。事實(shí)上，不僅氧傳感器發(fā)生自生性故障時(shí)會(huì)報(bào)警，而且發(fā)生他生性故障也會(huì)報(bào)警。所謂“他生性故障”，是指電控組件本身沒(méi)有故障，是相關(guān)組件工作不良的影響而引起控制系統(tǒng)報(bào)警。例如電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、噴油器、三效催化轉(zhuǎn)化器等發(fā)生了臟堵，嚴(yán)重影響了空燃比（A/F）的大小，故障燈也點(diǎn)亮，故障碼顯示為“氧傳感器故障”，此時(shí)氧傳感器本身其實(shí)并沒(méi)有損壞。從這個(gè)意義上說(shuō)，氧傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)多元故障的“代言人”。因此，當(dāng)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘抖或者油耗增加等故障時(shí)，都應(yīng)當(dāng)調(diào)取并且解讀故障代碼，很可能顯示“氧傳感器故障”。但是，顯示“氧傳感器故障”故障代碼并不一定就是氧傳感器本身?yè)p壞，線路短路、斷路或者ECU內(nèi)部控制電路有問(wèn)題也會(huì)輸出同樣的故障代碼。因此，當(dāng)顯示“氧傳感器損壞”故障碼時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行綜合分析和判斷，辨明是氧傳感器的自生性故障還是他生性故障，以確定故障的具體部位。

4氧傳感器最怕鉛中毒和硅中毒氧傳感器的正常顏色是淡灰色，通過(guò)觀察氧傳感器頂端工作面的顏色，可以判斷氧傳感器是否因鉛中毒、硅中毒或者積碳沉積過(guò)多而損壞。⑴頂端工作面呈棕色。這是由“鉛中毒”引起的顏色。有資料顯示，使用含鉛汽油只要行駛500km，鉛化物就會(huì)粘附在氧傳感器的工作面上，使氧傳感器基本喪失信息反饋功能。無(wú)論氧化鋯式氧傳感器還是氧化鈦式氧傳感器，都怕廢氣中的鉛化物和碳化物的污染和覆蓋。汽車一旦使用了含鉛汽油或者發(fā)動(dòng)機(jī)“燒機(jī)油”，由于鉛化物和碳化物的覆蓋，氧傳感器的信號(hào)電壓突變特性立即失準(zhǔn)，響應(yīng)速度降低到10s內(nèi)少于8次，并且報(bào)警顯示，此時(shí)只能更換新的氧傳感器。⑵頂端工作面呈白色。這是由于在維修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)使用了硅密封膠、硅密封圈等引起的“硅中毒”。硅膠中含有醋酸（它起硫化作用），當(dāng)醋酸硅膠應(yīng)用在有機(jī)油流動(dòng)的部位，醋酸蒸發(fā)，進(jìn)入曲軸箱，經(jīng)過(guò)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)又進(jìn)入氣缸，最終經(jīng)過(guò)排氣管排出而損壞氧傳感器。另外，如果汽油和機(jī)油中含有的硅化合物過(guò)多，燃燒后生成二氧化硅（SiO2），也會(huì)使氧傳感器“中毒”失效。一輛大宇王子（PRINCE）轎車大修發(fā)動(dòng)機(jī)以后，試車時(shí)一切正常，只是排氣管接口墊有點(diǎn)漏氣，自制了一個(gè)厚石棉墊，裝車后排氣管不再漏氣，可是發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后聞到一種怪味，之后又出現(xiàn)怠速不穩(wěn)和加速不良現(xiàn)象，同時(shí)故障燈點(diǎn)亮。經(jīng)過(guò)檢查，顯示故障碼13，即氧傳感器故障。更換氧傳感器和火花塞都無(wú)效，還用尾氣分析儀檢測(cè)了尾氣各成分的含量?？紤]到故障是在更換了排氣管接口石棉墊后出現(xiàn)的，該墊片位于氧傳感器的前方，而且相距很近，懷疑石棉中的某種成分污染了氧傳感器，于是換回原來(lái)的排氣管墊片試驗(yàn)，結(jié)果故障不再出現(xiàn)。這說(shuō)明石棉墊在高溫條件下有二氧化硅（SiO2）或者其他有機(jī)硅氣體散發(fā)出來(lái)，造成氧傳感器硅中毒。⑶頂端工作面呈黑色。這是由積碳引起的顏色，當(dāng)積碳沉