知識點7氧傳感器的檢測 (1)課件講解

第2章

汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)檢測任務七氧傳感器的檢測2氧傳感器（OxygenSensor簡稱O2S）作用是檢測排氣中氧離子的含量，并將該信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎隕CU。如果氧的含量高，輸出電壓就低；如果氧的含量低，輸出電壓就高。ECU根據(jù)氧傳感器信號，對噴油時間進行修正，實現(xiàn)空燃比反饋控制。氧傳感器安裝在排氣管上，外形與安裝位置如圖2-63所示。氧傳感器按結(jié)構原理不同，氧傳感器分為氧化鋯（ZrO2）式、氧化鈦（TiO2）式和流量泵型（寬氧傳感器）；按照空燃比工作范圍分為窄氧傳感器（普通型）和寬氧傳感器，按工作溫度不同分為加熱型和非加熱型；按安裝位置分為前氧傳感器和后氧傳感器。（一）氧傳感器結(jié)構與原理1．氧化鋯式O2S氧化鋯式氧傳感器主要由鋼質(zhì)護管、鋼質(zhì)殼體、鋁管、加熱元件、電極引線、防水護套和線束插頭等組成鋯管是二氧化鋯（ZrO2）固體電解質(zhì)粉制成的陶瓷管，管的內(nèi)、外表面均涂有金屬鉑層作為電極，內(nèi)側(cè)通大氣，外側(cè)通排氣。3當混合氣過稀時，則排氣中氧含量高，傳感器內(nèi)、外側(cè)氧濃度差小，兩電極間產(chǎn)生的電壓低（約為0.1V），此時ECU將增加噴油量，使實際空燃比減小；反之，混合氣過濃時，則排氣中氧含量低，傳感器內(nèi)、外側(cè)氧濃度差大，兩電極間產(chǎn)生的電壓高（約為0.9V）。此時ECU將減少噴油量，使實際空燃比增大；如此反復，ECU根據(jù)氧傳感器信號不斷調(diào)節(jié)噴油量，將實際空燃比控制在理論空燃比附近。在理論空燃比附近，氧傳感器輸出的電壓信號有一突變。4a2．氧化鈦式O2S

5由二氧化鈦感應元件、鋼質(zhì)殼體、加熱元件和電極引線等組成，如圖2-65a所示。二氧化鈦感應元件的阻值隨氧離子濃度的變化而變化，因此氧化鈦式氧傳感器也稱阻值變化型氧傳感器，信號源相當于一個可變電阻

二氧化鈦屬于N型半導體元件，其阻值隨氧離子濃度的變化而變化，感應元件周圍的氧離子濃度較大，則阻值低，感應元件周圍的氧離子很少，則阻值高，鈦氧傳感器的電阻將在混合氣的過量空氣系數(shù)大約為1（空燃比A/F約為14.7）時產(chǎn)生突變，其電阻值與過量空氣系數(shù)的關系如圖2-66a所示。二氧化鈦感應元件的電路上串聯(lián)一個分壓電阻，由ECU向傳感器提供一個（5V）穩(wěn)壓的工作電壓，二氧化鈦作為一個可變電阻，其上的分壓為氧傳感器的輸出信號，排氣中氧含量較多時，輸出低電壓；排氣中氧含量少時，輸出高電壓。電路如圖2-66b所示。6氧傳感器失效的主要原因是感應元件老化和中毒。氧傳感器老化的主要原因是感應元件局部表面溫度過高。氧傳感器的感應元件受到污染而失效的現(xiàn)象稱為中毒。氧傳感器中毒主要是指鉛（Pb）中毒、硅（Si）中毒和磷中毒。7（二）寬帶氧傳感器控制原理1.寬帶氧傳感器類型及作用8調(diào)整更精確、更精細。通過單元泵工作，可將尾氣吸入測量室，單元泵工作所用電流，即為傳遞給控制單元的電信號。控制的電壓值在450mv附近。裝在三元催化反應器前插頭為6腳2．寬氧傳感器的工作原理3．寬帶氧傳感器的檢測氧傳感器的常見故障氧傳感器一旦出現(xiàn)故障，汽車電控單元就不能接收空燃比反饋信號，因而不能對空燃比進行反饋控制，會使發(fā)動機油耗和排氣污染增加，發(fā)動機出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘振等故障現(xiàn)象。檢測時，先將氧傳感器從排氣管拆下，觀察氧傳感器端部顏色，可判斷其技術狀況的變化情況。如果氧傳感器端部為淡灰色時，氧傳感器技術狀況正常；如果氧傳感器端部為棕色時，是鉛污染造成的，應更換氧傳感器；如果氧傳感器端部為黑色時，是積碳造成的，若清除積碳可繼續(xù)使用；如果氧傳感器端部為白色時，是硅污染造成的，應更換氧傳感器。101．鋯型氧傳感器檢測（1）元件及線路檢測普通加熱型氧傳感器檢測方法，以大眾寶來發(fā)動機的氧傳感器為例。大眾寶來發(fā)動機采用加熱鋯型雙氧傳感器，即氧傳感器GX7和GX10，均為加熱型，大眾新寶來轎車前后氧傳感器控制電路11前氧傳感器GX7后氧傳感器GX10測試端子標準值測試端子標準值線束端T4c/1與T4c/2之間電壓12~14V線束端T4d/1與T4d/2之間電壓12~14V傳感器插座T4c/1與T4c/2端子間阻值6.5Ω傳感器插座T4d/1與T4d/2端子間阻值6.5ΩT4c/2、T4c/3、T4c/4端子與T94/7、T94/15、T94/14間阻值小于0.5ΩT4d/2、T4d/3、T4d/4端子與T94/73、T94/17、T94/16間阻值小于0.5ΩT4c2、3、4端子對地間阻值無窮大T4d2、3、4端子對地間阻值無窮大12（2）讀取氧傳感器的數(shù)據(jù)塊發(fā)動機以2500r/min左右的轉(zhuǎn)速保持運轉(zhuǎn)，前氧傳感器正常的電壓信號，應在0.2到0.9V之間連續(xù)波動，10s內(nèi)反饋電壓的變化次數(shù)應不少于8次。如果電壓信號在0到0.5V之間，表示混合氣太稀，如果電壓信號保持在0.5到1.0V之間，表示混合氣太濃。若不在標準范圍內(nèi)，應檢查氧傳感器供電電壓、相關線路。13（3）檢測氧傳感器的輸出波形在閉環(huán)控制情況下，氧傳感器信號電壓應在100mV~1000mV之間不斷地跳動，如果信號電壓穩(wěn)定在450mV附近，即在400mV和500mV之間達30s以上時，則不論是否處在閉環(huán)控制，均表明該傳感器有故障，或信號電路為開路。14后氧傳感器檢查主要任務是監(jiān)控三元催化器工作狀況，其次才配合前氧傳感器的工作，進入閉環(huán)控制。當三元催化器正常工作時，后氧傳感器動態(tài)響應受到前氧傳感器的阻尼，所以，后氧傳感器的動態(tài)響應曲線的振幅比較小，前后氧傳感器標準波形15檢查流量泵氧傳感器性能時，最好用診斷儀和廢氣分析儀配合使用，如果診斷儀的空燃比參數(shù)與廢氣分析儀的值不匹配時，則需要進一步檢查。檢查方法和步驟如下：（1）加熱器電路的檢查檢查方法與普通氧傳感器的加熱器電路檢查相同。（2）拔下傳感器線束接頭，用萬用表檢查泵單元輸出和輸入線路之間的修正電阻，其值應該在30~300Ω之間。（3）把傳感器的接頭插上，用萬用表檢查參考電壓，其值應該在2.4~2.7V之間。（4）檢查泵單元和氧化鋯單元信號用一個雙通道示波器，連接示波器的地線到搭鐵點。接著連接一個通道到氧化鋯單元信號線，另一個通道連接泵單元輸入信號。氧化鋯單元信號電壓應該一直保持在0.45V。在混合氣從最濃變?yōu)橄r，會產(chǎn)生一個大于1.0V的電壓變化。163．典型寬氧傳感器電路及檢測大眾邁騰車發(fā)動機設置兩個氧傳感器，控制電路如圖2-73所示，即前氧傳感器G39和后氧傳感器G130，均為加熱型氧傳感器。后氧傳感器G130安裝在三元催化器后方，仍為普通加熱型開關式氧傳感器，檢測方法同寶來車氧傳感器。171+5=0.4-0.5V;2+6=77.5歐；5+6、2+5斷3+4加熱器電阻2.5-10歐（1）萬用表檢測G391）點火開關OFF，拔下前氧傳感器的插頭。2）萬用表測量傳感器端的端子3與端子4之間的阻值，正常值為2～5Ω。3）萬用表測量傳感器端的端子1與端子5之間的阻值，正常值為125Ω左右。3）點火開關ON，在線束側(cè)測量各端子的電壓值，端子2與端子6之間應為0.45V左右；端子4對地電壓為12V，2S后為變?yōu)?，這是因為點火開關打到ON位置不著車，電腦控制油泵繼電器只有2S左右的通電時間。18（2）診斷儀檢測G39利用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流功能，測量寬帶氧傳感器的輸出電壓值。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，過量空氣系數(shù)從0.686至1.405之間變化，相當于空燃比從10至20的范圍