氧傳感器的故障檢測與診斷

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1、氧傳感器的故障檢測與診斷關(guān)鍵詞:氧傳感器故障診斷檢測一、氧傳感器結(jié)構(gòu):氧傳感器采用二氧化鉆(是一種在有氧氣的情況下能產(chǎn)生小電壓的陶瓷材料)作敏感元件,即在傳感器端部冇一個由二氧化鉆做成的試管狀的套管,傳感器內(nèi)側(cè)通大氣,外側(cè)暴露在排氣中。發(fā)動機排出的廢氣,穿過裝在排氣歧管中的氧傳感器的端部,與二氧化錯的外側(cè)接觸。空氣從傳感器的另一-端進入,與套管的內(nèi)側(cè)接觸。套管的內(nèi)外表面覆蓋了薄層多孔鉗(白金)作為電極,內(nèi)表面是負極,外表面是正極。鉗起催化作用,使排氣中的氧與一氧化碳反應(yīng),減少排氣中的含氧量,捉高傳感器的靈敏度。一般在外側(cè)電極表面還有一個

2、多孔氧化鋁陶瓷保護層,它可以防止廢氣燒蝕電極,但廢氣能夠滲進保護層與電極接觸。二,氧傳感器工作原理:車用氧傳感器是汽車電子燃油噴射系統(tǒng)(ECU)的核心器件,用來檢測發(fā)動機排氣屮的氧含量,并根據(jù)所側(cè)得數(shù)據(jù)輸出信號電壓,反饋給ECU,從而控制噴油量的大小,使汽車空燃比達到最近狀態(tài),提高燃燒效率,降低有害氣體(如:CO、HC和NOX)的排放,從而達到減少環(huán)境污染及節(jié)約能源的口的。該傳感器的基本元件是氧化鉆(ZRO2)固體電解質(zhì)。氧化鉆制成試管試的管狀,亦稱鉛管,固定在帶冇安裝螺紋的固定套中,內(nèi)外表而都覆蓋著一層電極,內(nèi)表面與大氣相通,外表面與

3、廢氣接觸。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止廢氣中的雜質(zhì)腐蝕電極,在錯管外表的電極上覆蓋著一層保護層,并且還加裝有防護套管,套管上開有槽口,這樣既可以防止廢氣燒蝕電極,乂可保證廢氣滲進保護層,與電極接觸。氧化鉛是一種具有氧離子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì),氧化鉛在高溫下具冇這樣一種特性,既當(dāng)內(nèi)外側(cè)的氧濃度差較大時,就會產(chǎn)生電動勢。大氣一側(cè)和汽車排放廢氣一側(cè)的氧氣濃度既氧分壓是不同的。氧傳感器的工作原理與干屯池相似,傳感器中的氧化誥元索起類似電解液的作用。其基木工作原理是:在一定條件下(高溫和鉗催化),利用氧化錯內(nèi)外兩側(cè)的氧化濃度程度弟,產(chǎn)生電位差,

4、且濃度差越大,電位越大。犬氣中氧的含量為20%,濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含氧稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因卻火產(chǎn)生的廢氣屮含有較多的氧,但仍比大氣屮的氧少得多。在高溫及鉗的催化下,帶負電的氧離子吸附在氧化鉆套管的內(nèi)外表而上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多,套管上與大氣相同一側(cè)比廢氣一次吸附更多的負離子,兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低吋,在電極之間產(chǎn)生一個高電壓(0.3?IV),這個電壓信號被送到ECU放大處理,ECU把高電壓信號看作濃混合氣,而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號,電腦按照盡可能接近

5、14.7:1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣?因此氧傳感器是電了控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器.氧傳感器只冇在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn),才能輸出電壓。它在約800。C吋,對混合氣的變化反應(yīng)最快,而在低溫吋這種特性會發(fā)生很大變化。在使用三元催化轉(zhuǎn)化器降低排放污染的發(fā)動機上,氧傳感器是比不可少的。三元催化轉(zhuǎn)化器安裝在排氣管的中段,它能凈化排氣中CO、HC和NOx三種主要的有害成分,但只在混合氣的空燃比處于接近理論空燃比的一個窄小范圍內(nèi),三元催化轉(zhuǎn)化器才能有效地起到凈化作用。故在排氣管屮插入氧化傳感器,借檢測廢氣中的氧濃

6、度測定空燃比。并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號或電阻信號,反饋給ECU。ECU控制空燃比收斂于理論值。三,氧傳感器的常見故障:1.氧傳感器屮毒氧化傳感器是經(jīng)常出現(xiàn)的且較難防治的一種故障,尤其是經(jīng)常使用含鉛汽油的汽車,即使是新的氧傳感器,也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒,接著使用一箱不含鉛的汽油就能消除氧傳感器表面的鉛,使其恢復(fù)正常工作。但往往曲于過高的排氣溫度,而使鉛侵入其內(nèi)部,阻礙了氧離子的擴散,使氫傳感器失效,這吋就只能更換了。另外,氧傳感器發(fā)牛硅中毒也是常有的事。一般來說,汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅硅橡膠密封墊圈

7、使用不當(dāng)散發(fā)出的冇機硅氣體,都會使氧傳感器失效,因而要使用質(zhì)量好的燃油和潤滑油。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈,不要在傳感器上涂敷制造廠規(guī)定使用以外的溶劑和防粘劑等。1.積碳由于發(fā)動機燃燒不好,在氧傳感器表面形成積碳,或氧傳感器內(nèi)部進入了油污或塵埃等沉積物,會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內(nèi)部,使氧傳感器輸出的信號失準(zhǔn),ECU不能及吋地修正空燃比。產(chǎn)牛積碳,主要表現(xiàn)為油耗上升,排放濃度明顯增加。此時,若將沉積物清除,就會恢復(fù)正常工作。2.氧傳感器陶瓷碎裂氧傳感器的陶瓷硬而脆,用駛物敲擊或用強烈氣流吹洗,都口J能使具碎裂而失效。因此,處理

8、吋要特別小心,發(fā)現(xiàn)問題及吋更換。3.加熱器電阻絲燒斷對于加熱型氧傳感器,如果加熱器電阻絲燒蝕,就很難使傳感器達到止常的工作溫度而失去作用。4.氧傳奇內(nèi)部線路段脫。四、氧化傳感器的檢查方法1?氧化傳感器加熱器

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