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氧傳感器故障診斷與檢測
資源天下 2013/6/10 10:11:10
摘要：
汽車已成為當(dāng)今世界主要代步工具，人們出行越來越依賴于汽車。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，世界各地對汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越嚴(yán)格，氧傳感器是現(xiàn)代汽車控制廢氣排放，提高燃料經(jīng)濟(jì)性的重要傳感器之一，發(fā)動機(jī)的氧傳感器是發(fā)動機(jī)用于調(diào)節(jié)空燃比信號，氧傳感器故障會造成燃油消耗增大，發(fā)動機(jī)工作異常，不但造成經(jīng)濟(jì)損失還造成大氣污染。氧傳感器一旦出現(xiàn)故障，將使電子燃油噴射系統(tǒng)的電腦不能得到排氣管中的氧濃度的信息，因此不能對空燃比進(jìn)行反饋控制，會使發(fā)動機(jī)耗油量和排放污染物增加，，發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)，缺火，喘振等故障，因此，必須及時的進(jìn)行故障檢測和排除故障或更換。
關(guān)鍵詞：氧傳感器 故障檢查
一．氧傳感器作用：
電噴車為獲得高排氣凈化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳?xì)浠衔锖停∟Ox）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧傳感器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度并反饋給電腦，以控制空燃比。當(dāng)實際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧傳感器把混合氣稀的狀態(tài)（小電動勢：O伏）通知ECU。當(dāng)空燃比比理論空燃比低時，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧傳感器的狀態(tài)（大電動勢：1伏）通知（ECU）電腦。
ECU根據(jù)來自氧傳感器的電動勢差別判斷空燃比的低或高，并相應(yīng)地控制噴油持續(xù)的時間。但是，如氧傳器有故障使輸出的電動勢不正常，（ECU）電腦就不能精確控制空燃比。所以氧傳感器還能彌補(bǔ)由于機(jī)械及電噴系統(tǒng)其它件磨損而引起空燃比的誤差�？梢哉f是電噴系統(tǒng)中唯一有“智能”的傳感器。
傳感器的作用是測定發(fā)動機(jī)燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號傳遞到發(fā)動機(jī)計算機(jī)，使發(fā)動機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標(biāo)的閉環(huán)控制；確保三元催化轉(zhuǎn)化器對排氣中的碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三種污染物都有最大的轉(zhuǎn)化效率，最大程度地進(jìn)行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈化。
二．氧傳感器組成：
目前，實際應(yīng)用的氧傳感器有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器兩種。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分，；單引線的為氧化鋯式氧傳感器；雙引線的為氧化鈦式氧傳感器；三根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器，原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。其中應(yīng)用最多的是氧化鋯式氧傳感器。下面主要分析氧化鋯式氧傳感器的構(gòu)造
在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動機(jī)上，氧傳感器是必不可少的元件。氧傳感器位于排氣管的第一節(jié)，在催化轉(zhuǎn)化器的前面。氧傳感器有個二氧化鋯（一種陶瓷）制造的元件，其里外都鍍有一層很薄的白金。陶瓷化鋯體在一端用鍍薄鉑層來封閉。后者被插到保護(hù)套中，并安裝在一個金屬體內(nèi)。保護(hù)套起到進(jìn)一步保護(hù)作用并使傳感器得以安裝到排氣歧管上。陶瓷體外部暴露在排氣中，而內(nèi)部與環(huán)境大氣相通。
這個元件低溫時有很高的電阻，所以溫度低時不允許電流通過。但高溫時，由于空氣中和廢氣中氧的濃度差異，氧離子卻能通過這個元件。這就產(chǎn)生了電位差，白金將其放大。這樣，空燃比低于理論空燃比（較濃）時，在氧傳感器元件內(nèi)（廢氣）外（大氣）之間有較大的氧氣濃度差。于是，傳感器產(chǎn)生一相對較強(qiáng)的電壓（約翰遜伏）。另一方面，如果混合氣稀，大氣和廢氣之間氧濃度差很小，傳感器也就只產(chǎn)生一相對較弱的電壓（接近0伏）。
由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOX的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
三、汽車氧傳感器的工作原理：
氧傳感器安裝在排氣歧管上，它可以檢測廢氣中的氧氣濃度，據(jù)此計算空燃比，并將結(jié)果傳送到ECU。例如：
（一）、廢氣中氧氣濃度高
當(dāng)廢氣中氧氣的百分比很大時，ECU將據(jù)此判定空燃比大，即混合氣很稀。
（二）、廢氣中氧氣濃度低
當(dāng)廢氣中氧氣的百分比很小時，ECU將據(jù)此判定空燃比小，即混合氣很濃。溫度高于300℃時，所采用的陶瓷材料，用作氧化鐵的導(dǎo)體。在此條件下，如果傳感器兩側(cè)氧的百分比含量不同，就會在兩端產(chǎn)生電壓變化 。兩種環(huán)境（空氣側(cè)和排氣側(cè)）中不同含氧量的測量值的這種變化告訴ECU，在排氣中剩余的氧含量，對保證燃燒有害廢氣生成是不合適的百分比。陶瓷材料在低于300℃溫度時是非線性的，因而傳感器不輸送有用信號。ECU有一個特殊功能，（未完，下一頁）
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