空燃比傳感器.ppt

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1、空燃比傳感器一、空燃比傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理空燃比傳感器又叫寬帶氧傳感器（或?qū)挿秶鮽鞲衅鳌⒕€性氧傳感器、稀混合比氧傳感器等）。它能連續(xù)檢測(cè)出稀薄燃燒區(qū)的空燃比，可正常工作的空燃比范圍大約為12∶1～20∶1，使得ECM在非理論空燃比區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)噴油量的反饋控制成為可能?？杖急葌鞲衅饔袃煞N結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)卧碗p元件。1）單元件空燃比傳感器單元件空燃比傳感器的氧化鋯元件采用平面型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)有鉑電極，其中正極通過(guò)空氣腔與大氣相通，負(fù)極與排氣之間有一多孔性的擴(kuò)散障礙層和多孔氧化鋁層，排氣管中的氧分子可以通過(guò)多孔性氧化鋁層和擴(kuò)散障礙層到達(dá)陰極表面。控制電路使

2、正極的電壓高于負(fù)極［見(jiàn)圖a，從而在氧化鋯元件中產(chǎn)生一個(gè)泵電流，陰極上的氧分子在此電流的作用下移動(dòng)到陽(yáng)極?；脽羝?0ECM內(nèi)的平衡監(jiān)控電路控制泵電流的大小，通過(guò)改變兩極之間的電壓差，使泵電流達(dá)到飽和狀態(tài)。達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的泵電流的大小取決于氧向擴(kuò)散腔的擴(kuò)散速率，并與排氣中的氧分子濃度成正比，或與混合氣的空燃比數(shù)值成反比。此電流的大小在ECM內(nèi)部被轉(zhuǎn)換成與混合氣空燃比數(shù)值成正比的電壓信號(hào)。實(shí)際的空燃比信號(hào)電壓值在2.4～4.0V變化，見(jiàn)圖b?；脽羝?0單元件空燃比傳感器和氧傳感器一樣，有4根接線［見(jiàn)圖a］，其中2根為氧化鋯的2個(gè)電極，之間的電壓差約為0.4

3、V；另外2根為加熱器的接線?；脽羝?0單元件空燃比傳感器1—陶瓷涂層2—多孔氧化鋁3—擴(kuò)散障礙層4—氧化鋁5—空氣6—加熱器7—鉑電極圖a單元件空燃比傳感器的控制電路2）雙元件空燃比傳感器雙元件空燃比傳感器由2個(gè)氧化鋯單元組成（見(jiàn)圖2.62），其中靠近排氣側(cè)的是一個(gè)泵氧單元A，另一個(gè)靠近大氣的是電池單元B。B的一面與大氣接觸而另一面是擴(kuò)散腔2，通過(guò)擴(kuò)散孔1與排氣接觸，由于兩側(cè)的氧含量不同，因此在兩電極之間產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)?；脽羝?3ECM監(jiān)測(cè)電池單元B的電壓差信號(hào)端的電壓值，并控制施加于泵氧單元A上的電壓，以改變其泵電流，造成氧離子的移動(dòng)，以改變擴(kuò)散腔

4、內(nèi)的氧分子濃度，使電池單元B的電壓差信號(hào)值維持在0.45V。圖b雙元件空燃比傳感器原理1—擴(kuò)散孔2—擴(kuò)散腔3—空氣腔4—微調(diào)電阻ECM根據(jù)此時(shí)泵氧電流（即輸入泵電流）的大小和方向計(jì)算出相應(yīng)的混合氣濃度。雙元件空燃比傳感器有5根接線端子，其中2根是加熱器的接線，1根是泵氧單元和電池單元共用的參考接地線，1根為電池單元的信號(hào)線，另1根是泵氧單元泵電流的輸入線。為了補(bǔ)償制造誤差，制造廠在每個(gè)傳感器的泵電流電路上增加一個(gè)微調(diào)電阻，使5根接線的空燃比傳感器變?yōu)橛?根接線。二空燃比傳感器的檢測(cè)1單元件空燃比傳感器的檢測(cè)2雙元件空燃比傳感器的檢測(cè)1）單元件空燃比傳

5、感器的檢測(cè)（1）單元件空燃比傳感器加熱器的檢測(cè)。①關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下空燃比傳感器的線束插頭。②參照維修手冊(cè)和電路圖的指示，用數(shù)字萬(wàn)用表從傳感器插頭上檢測(cè)空燃比傳感器加熱器的電阻，其阻值標(biāo)準(zhǔn)為1.8～3.4?（豐田車(chē)型標(biāo)準(zhǔn)），如不相符，應(yīng)更換傳感器。（2）單元件空燃比傳感器控制電路的檢測(cè)。①檢查加熱器電路加熱器電路有兩條線，一條電源線，另一條控制線。打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，電源線上的電壓，應(yīng)為12V。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制線上的電壓應(yīng)低于12V；用電流鉗測(cè)量，該控制線上應(yīng)有最大可達(dá)6A的電流；用示波器測(cè)量該控制線，應(yīng)有脈沖電壓信號(hào)。②檢查傳感器信號(hào)電路可用萬(wàn)用表

6、的電壓擋測(cè)量?jī)筛盘?hào)線，在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，一條信號(hào)線的電壓值應(yīng)該是3.0V，另一條信號(hào)線的電壓值應(yīng)該是3.3V。如果電壓值不正確，可能是線路開(kāi)路或短路或者是ECM故障。（3）單元件空燃比傳感器功能的檢測(cè)。單元件空燃比傳感器的功能可以用汽車(chē)制造廠家提供的專(zhuān)用解碼器檢測(cè)。通常是通過(guò)解碼器向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)出讓混合氣以一定比例加濃或變稀的指令，同時(shí)讀取空燃比傳感器的信號(hào)變化，并據(jù)此判定氧傳感器是否工作正常。單元件空燃比傳感器的功能也可以用萬(wàn)用表檢測(cè)，其方法如下。①運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)使之達(dá)到正常工作溫度。②在傳感器線束插頭連接良好的狀態(tài)下，用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓷l信號(hào)線間的

7、電壓差。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩信號(hào)線的電壓差應(yīng)為0.3V。③人為地改變混合氣濃度，此時(shí)兩信號(hào)線的電壓差會(huì)像傳統(tǒng)的氧傳感器那樣在0～1.0V變化。當(dāng)混合氣變濃時(shí)（可向進(jìn)氣管內(nèi)噴入少許丙烷），兩信號(hào)線的電壓差會(huì)減小；反之，當(dāng)混合氣變稀時(shí)（如拔下某根真空管使之產(chǎn)生真空泄漏），兩信號(hào)線的電壓差會(huì)增加。如果沒(méi)有這種變化，說(shuō)明傳感器有故障，應(yīng)更換。2)雙元件空燃比傳感器的檢測(cè)雙元件空燃比傳感器的工作性能可以采用解碼器和廢氣分析儀相配合的方法來(lái)檢測(cè)。其方法如下。①將解碼器與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接。②運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)至正常工作溫度，在讀取解碼器上顯示的空燃比信號(hào)參數(shù)的同時(shí)，用廢氣

8、分析儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣。③通過(guò)人為的手段使混合氣變濃或變稀，將解碼器顯示的空燃比數(shù)值與廢氣分析儀的檢測(cè)結(jié)果相