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發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:58
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氧傳感器是汽車上的標準配置,它是利用陶瓷敏感元件測量汽車排氣管道中的氧電勢,由化學平衡原理計算出對應的氧濃度,達到監(jiān)測和控制燃燒空燃比,以保證產(chǎn)品質量及尾氣排放達標的測量元件。
氧傳感器中毒是經(jīng)常出現(xiàn)并且較難防治的一種故障,氧傳感器頂尖部位的正常顏色為淡灰色,當頂尖部位的顏色為白色則是硅中毒,顏色為棕色則是鉛中毒。
①淡灰色頂尖:這是氧傳感器的正常顏色;
②白色頂尖:由硅污染造成的,此時必須更換氧傳感器;
③棕色頂尖:由鉛污染造成的,如果嚴重,也必須更換氧傳感器;
④黑色頂尖:由積碳造成的,在排除發(fā)動機積碳故障后,一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。
直觀辨別氧傳感器中毒
↓↓
1、氧傳感器的作用
就是檢測尾氣中的含氧量,來確定混合氣的濃度,并反饋給ECU。電噴車為獲得高排氣凈化率,降低排氣中(CO)一氧化碳、(HC)碳氫化合物和(NOx)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。
2、氧傳感器的分類
2-1 按材料劃分: 氧化鈦式,氧化鋯式
a.氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的,故又稱電阻型氧傳感器
b.氧化鋯式氧傳感器 的基本元件是氧化鋯陶瓷管(固體電解質),亦稱鋯管
按照氧傳感器后面線的數(shù)量劃分,可以分為:2線、3線、4線、5線、6線等。
2-2 按照氧傳感器信號特性可以劃分,可以分為:窄域(躍變式)、寬域(寬頻帶式)。
2-3 按照氧傳感器是否存在加熱,可以分為:加熱式和非加熱式。傳統(tǒng)氧傳感器 是不帶加熱的,目前使用的全部為帶加熱的,否則剛剛啟動一段時間,氧傳感器 不能快速達到正常工作條件,是不符合國家規(guī)定。
3、氧傳感器的常見故障
3-1 氧傳感器中毒
氧傳感器中毒是經(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,使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫度,而使鉛侵入其內(nèi)部,阻礙了氧離子的擴散,使氧傳感器失效,這時就只能更換了。
另外,氧傳感器發(fā)生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,硅橡膠密封墊圈使用不當散發(fā)出的有機硅氣體,都會使氧傳感器失效,因而要使用質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。
3-2 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,ECU不能及時地修正空燃比。產(chǎn)生積碳,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,就會恢復正常工作。
3-3 氧傳感器陶瓷碎裂
氧傳感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,處理時要特別小心,發(fā)現(xiàn)問題及時更換。
4、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正常的工作溫度而失去作用。
5、氧傳感器內(nèi)部線路斷脫。
6、氧傳感器外觀顏色的檢查
從排氣管上拆下氧傳感器,檢查傳感器外殼上的通氣孔有無堵塞,陶瓷芯有無破損。如有破損,則應更換氧傳感器。
通過觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障:
6-1 淡灰色頂尖:這是氧傳感器的正常顏色;
6-2 白色頂尖:由硅污染造成的,此時必須更換氧傳感器;
6-3 棕色頂尖:由鉛污染造成的,如果嚴重,也必須更換氧傳感器;
6-4 黑色頂尖:由積碳造成的,在排除發(fā)動機積碳故障后,一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。
主氧傳感器包括一根加熱氧化鋯元件的熱棒,加熱棒受(ECU)電腦控制,當空氣進量小(排氣溫度低)電流流向加熱棒加熱傳感器,使能精確檢測氧氣濃度。
在試管狀態(tài)化鋯元素(ZRO2)的內(nèi)外兩側,設置有白金電極,為了保護白金電極,用陶瓷包覆電機外側,內(nèi)側輸入氧濃度高于大氣,外側輸入的氧濃度低于汽車排出氣體濃度。
應當指出采用三元催化器后,必須使用無鉛汽油,否則三元催化器和氧傳感器會很快失效。再注意,氧傳感器在油門穩(wěn)定,配制標準混合時較為重要的作用,而在頻繁加濃或變稀混合時,(ECU)電腦將忽略氧傳感器的信息,氧傳感器就不能起作用。
7、后氧傳感器
現(xiàn)今車輛安有兩個氧傳感器,三元催化器前放一個,后放一個。前方的作用是檢測發(fā)動機不同工況的空燃比,同時電腦根據(jù)該信號調(diào)整噴油量和計算點火時間。后方的主要是檢測三元催化器的工作好壞!即催化器的轉化率。通過與前氧傳感器的數(shù)據(jù)作比較來檢測三元催化器是否工作正常(好壞)的重要依據(jù).
2. 氧傳感器工況判斷
氧傳感器通過電壓變化幅度和變化頻率可以來判斷空燃比和氧傳感器的好壞。
01 燃燒良好:氧傳感器電壓應該在0.4~0.6V之間變化。變化頻率應該在10 次/min以上,一般這樣良好的燃燒,會在10 ~ 20次/min。
02 瞬間混合氣過濃活過稀:氧傳感器電壓是在0.1 ~ 0.9V之間變化,但這時變化頻率只有6 ~ 8 次/min,氧傳感器有可能不靈敏,或者可能是噴油器泄油或者噴油器堵塞,所以發(fā)動機ECU就對噴油量調(diào)節(jié)幅度增大。
維修圖解
氧傳感器輸出電壓特征:
理論空燃比(空燃比)A/F=14.7 ∶ 1(λ=1)。
濃混合氣當實際空燃比小于理論空燃比時,稱混合氣為濃混合氣。當混合氣變濃,即排氣中氧含量的濃度降低(λ<1),氧傳感器的輸出電壓信號接近1V。
稀混合氣當實際空燃比大于理論空燃比時,稱混合氣為稀混合氣。當混合氣變稀,即排氣中氧含量的濃度升高(λ>1),氧傳感器的輸出電壓信號將接近0V。
氧傳感器判定
3. 氧傳感器電路
維修圖解
大眾捷達(參數(shù)|圖片)某車型氧傳感器控制
氧傳感器G39電路如圖4-43所示,加熱器由燃油泵繼電器J17供電,發(fā)動機啟動后對加熱器通電,以便迅速達到工作溫度。
氧傳感器G39大約從300℃ 開始產(chǎn)生信號,溫度低信號頻率低,溫度高信號頻率高,但溫度高于850℃ 會損壞氧傳感器。控制單元根據(jù)氧傳感器信號修正噴油器的噴油時間,使混合氣的λ 等于1。λ調(diào)節(jié)可以自學習,不斷有新的λ 學習值出現(xiàn),也不斷圍繞學習值進行系數(shù)調(diào)節(jié)。若G39信號中斷,λ 調(diào)節(jié)不再起作用,此時控制單元執(zhí)行最后一次λ 自學習值。
氧傳感器G39電路
4.氧傳感器反饋電壓的測量
萬用表檢測:氧傳感達到工作溫度350℃或啟動后以2500r/min 的轉速運轉3min,對氧傳感器的輸出電壓進行測試,也就是發(fā)動機熱車至正常工作溫度且穩(wěn)定運轉時,接線正常情況下用萬用表檢測氧傳感器信號線(灰色和黑色)間電壓應在0.1 ~ 0.9V跳變周期內(nèi)快速波動。
用故障診斷儀檢測:將發(fā)動機熱車至正常工作溫度,觀察“氧傳感器電壓”項顯示數(shù)值應在0.1 ~ 0.9V跳變周期內(nèi)快速波動。
維修圖解
用電壓判斷氧傳感器故障:
01 使用氧化鋯加熱型氧傳感器,混合汽在接近理論空燃比時,輸出0.45V 電壓。
02 尾氣稍微偏濃時,輸出電壓就突變?yōu)?.6 ~ 0.9V。
03 尾氣變稀后,輸出電壓突變?yōu)?.3 ~ 0.1V。
04 電壓值為0V、0.4 ~ 0.5V、1.1V的恒定值時,說明氧傳感器線路出現(xiàn)故障。
5. 氧傳感器加熱器電阻的檢查
用萬用表電阻擋(歐姆擋)測量氧傳感器接線端中加熱電阻接柱(白色)與搭鐵接柱(白色)之間的電阻,其阻值為20℃時是1~6W或12W (具體車型和參數(shù)要參考車型手冊)。電阻值若為∞,則是加熱電阻燒斷,如果不符合標準,應更換氧傳感器。
6. 氧傳感器故障影響
01 直觀辨別氧傳感器中毒(見下表)。
02 氧傳感器失效影響。
氧傳感器出現(xiàn)故障會怠速不穩(wěn),耗量過大。氧傳感器損壞明顯導致發(fā)動機動力不足,加速遲緩,排氣冒黑煙。
維修圖解 1
例如,某捷達轎車怠速不穩(wěn)定,排氣管放黑煙。
01 執(zhí)行故障診斷儀檢測,發(fā)現(xiàn)有故障碼“,即氧傳感器無信號”。
02 讀取數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)氧傳感器電壓在0.45V不變化。這樣電壓沒有變化,說明氧傳感器信號中斷,就直接可以判斷氧傳感器損壞。
03 更換氧傳感器,排除故障。
維修圖解 2
故障概述
寶來(參數(shù)|圖片)1.6L,氧傳感器損壞導致燃油消耗高。
檢查和分析
01 檢測發(fā)動機控制單元存儲故障碼“,氧傳感器不工作”,讀取數(shù)據(jù)塊中氧傳感器信號電壓,怠速時變化太慢。
02 使用尾氣分析儀,測量怠速尾氣:HC為248×10-6%,CO為2.8% ;測量高怠速尾氣:HC 為150×10-6%,CO 為0.58%,測量表明CO、HC 都高于正常值。
03 讀取數(shù)據(jù)塊, 噴油脈寬為2.4 ~ 2.7ms, 吸入空氣量2.4 ~ 2.7g/s,冷卻液溫度和進氣溫度正常。測量氧傳感器信號線、加熱線正常,測量加熱電壓也正常。
故障確定和排除
當拆下氧傳感器時發(fā)現(xiàn),傳感器半邊為棕色,半邊為黑色,判斷氧傳感器中毒,故障點確定。更換氧傳感器,啟動發(fā)動機,此前的故障碼排除,測量怠速尾氣:CO 為0.1%,HC 為9×10-6%,CO2 為14.8%,O2 為0.02%,各項數(shù)據(jù)均合格。跟蹤記錄,燃油消耗正常。
導致故障根本原因
檢測結果推斷該車產(chǎn)生故障的原因是劣質汽油導致氧傳感器損壞。含有雜質的劣質汽油不能充分燃燒,直接造成排氣不暢,尾氣不達標,發(fā)動機工作不穩(wěn)定,加速無力,油耗升高。如果加油后出現(xiàn)加速挫車、急加速回火、爆震等現(xiàn)象,有時候發(fā)動機故障燈會點亮,就應考慮可能是偽劣汽油的問題。
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氧傳感器出現(xiàn)故障,引起的故障原因是多方面的,故障的表現(xiàn)癥狀也不相同,具體得依故障的部位,信號值的大小,車型的控制策略而不同。
下面說說氧傳感器壞了的故障表現(xiàn)癥狀和氧傳感器的故障判斷方法。
氧傳感器壞了的故障表現(xiàn)癥狀
氧傳感器出現(xiàn)故障會怠速不穩(wěn),耗量過大。氧傳感器損壞明顯導致發(fā)動機動力不足,加速遲緩,排氣冒黑煙。
氧傳感器故障一般發(fā)動機故障燈會亮燈,發(fā)動機會怠速不穩(wěn),排氣有突突聲,有嗆鼻的氣味,油耗會增加,可以用故障診斷儀檢測一下電壓,一般在0.1-1伏之間不斷變化,變化次數(shù)10秒超過8次,如果電壓在0.1-0.5伏之間變化,說明混合氣過稀,如果在0.5-1伏之間變化,說明混合氣過濃,如果在0.4-0.5之間不動,說明氧傳感器損壞。
氧傳感器性能的檢查方法
氧傳感器性能的檢查分為三種情況,一是檢測傳感器電阻;二是測量氧傳感器電壓輸出信號的變化;三是觀察氧傳感器外觀的顏色。
(1)檢查氧傳感器電阻。
當發(fā)動機溫度達到正常后,拔下氧傳感器的導線連接器,用電阻表檢測壓力傳感器的端子之間的電阻值,電阻值應符合具體車型標準值的要求(一般為440Ω),如電阻值不符合要求,則應更換氧傳感器。
(2)檢查氧傳感器電壓
氧傳感器電壓輸出信號的檢測,是在裝好氧傳感器的導線連接器后,從信號端子引出一根導線,啟動發(fā)動機,使發(fā)動機達到正常工作溫度,并維持發(fā)動機怠速運轉。此時,用電壓表檢測氧傳感器信號端子的輸出電壓。當拔掉某個氣缸的高壓分火線(斷火),排氣中的含氧量將下降,如果電壓表指示的電壓有所升高,說明傳感器性能良好(氧傳感器輸出電壓一般在0.20.9V之間,其變化范圍在0.5V左右)。
(3)觀察氧傳感器外觀的顏色
在對氧傳感器進行檢查時,有時通過觀察氧傳感器頂尖的顏色也可知道故障原因。氧傳感器頂尖的正常顏色為淡灰色。一旦發(fā)現(xiàn)氧傳感器頂尖的顏色發(fā)生變化時,就預示著氧傳感器存在著故障或者故障隱患。
a.黑色頂尖的氧傳感器是由碳污染造成的,拆下后,應清除其上的積碳沉積。
b.如果發(fā)現(xiàn)氧傳感器具有白色的頂尖,這說明是硅污染造成的,這是由于發(fā)動機在維修時,使用了不符合要求的硅密封膠,此時必須更換氧傳感器。
c.當發(fā)現(xiàn)氧傳感器頂尖為紅棕色,則說明氧傳感器受鉛污染,這是由于汽車使用了含鉛汽油所致。
任何含有醋酸(起硫化作用)的硅密封膠都會損害氧傳模器。硅膠也叫室溫硫化(RTV)膠。含醋酸的硅膠,如果用于發(fā)動機上潤滑油流動的部位,醋酸會蒸發(fā)進入曲軸箱或者氣門區(qū),然后經(jīng)過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)進入進氣管,在正常工況下,就會經(jīng)發(fā)動機由排氣管排出,從而損害氧傳感器。
氧傳感器作為電子控制燃油噴射發(fā)動機的重要部件,對發(fā)動機正常運轉和尾氣排放的有效控制起著至關重要的作用,一旦氧傳感器及其連接線路出現(xiàn)故障,不但會使排放超標,還會使發(fā)動機工況惡化,導致怠速熄火、發(fā)動機運轉失準等各種故障。因此,適時地對氧傳感器進行監(jiān)測和觀察,對保證汽車在良好狀態(tài)下運行,大有益處。
辨別氧傳感器好壞的方法
汽車實際應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,先檢查氧傳感器的電阻是否完好,拔下氧傳感器線束插頭,用萬能表電阻檔測量氧傳感器接線端中加熱器接柱與搭鐵接柱之間的電阻,其阻值參考具體車型說明書。
如不符合標準,應更換氧傳感器。通過觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障,
1、淡灰色頂尖:這是氧傳感器的正常顏色。
2、白色頂尖:由硅污染造成的,此時必須更換氧傳感器。
3、棕色頂尖:由鉛污染造成的,如果嚴重也必須更換氧傳感器。
4、黑色頂尖:由積炭造成的,在排除發(fā)動機積炭故障后,一般可以自動清除氧傳感器上的積炭
氧傳感器的故障的檢查判斷
氧傳感器的信號電壓作為反映空燃比狀況的最直接數(shù)據(jù),在故障診斷中是一個非常重要的參考數(shù)據(jù)。閉環(huán)狀態(tài)下,氧傳感器的工作電壓一般為0.1—0.9V。通常情況下,維修人員使用示波器檢測或用電控檢測儀讀取相應數(shù)據(jù)流。這些診斷設備在很多中小型維修廠都沒有。
在沒有設備的情況下,怎么檢修氧傳感器的好壞呢?
用一個發(fā)光二極管搭到信號輸出端和搭鐵。
氧傳感器正常工作時,在每一個濃稀循環(huán),信號電壓達到發(fā)光二極管0.6—0.7V的門坎電壓時,發(fā)光二極管便會閃亮一次;
如果混合氣過稀,發(fā)光二極管一直不亮;如果混合氣過濃,發(fā)光二極管會一直亮著;
如果氧傳感器損壞,一般會長亮或不亮。
檢查氧傳感器的好壞,還有一個簡單便捷的方法,在氧傳感器的信號輸出端再從蓄電池正極引入一根電源線,發(fā)光二極管發(fā)亮,這樣便可以在回路中形成0.6—0.7V的模擬信號電壓。
根據(jù)發(fā)動機的工作狀況是否改善,便可以輕松判斷出氧傳感器是否損壞。
如果氧傳感器性能不良,并非一定要更換才行,氧傳感器由于積炭和汽油中鉛元素的影響,會在長久的工作時,在外壁上附著一種灰白色的物質,即俗名“鉛中毒”,這樣會影響測量精度。
所以應對氧傳感器進行還原。
方法如下:
駕駛車輛,將連接口固定在1擋,油門踩到底,車高速行駛后突然松開,并重復多次。或將氧傳感器卸下,用氧焊槍對準,直至燒白為止。
汽車維修中有很多人將發(fā)光二極管作為試燈使用,但真正用來檢測氧傳感器卻并不多見。
巧妙利用發(fā)光二極管0.6~0.7V門坎電壓特性,可以取代對氧傳感器讀取數(shù)據(jù)流、設定示波器的操作。能夠快速檢查出空燃比的狀況。
另外模擬0.6~0.7V的信號電壓,可以快速診斷出氧傳感器的好壞。
檢測發(fā)動機排出的廢氣中的氧氣的含量。主要是為了達到燃油經(jīng)濟性、動力性、排放更環(huán)保來設置的。
當檢測到發(fā)動機尾氣中的氧氣含量高時,說明之前的可燃混合氣稀了,下一個工作過程應該多噴點油。
當檢測到發(fā)動機尾氣中的氧氣含量低時,說明之前的可燃混合氣濃了,下一個工作過程應該少噴點油。
其實這就是向發(fā)動機電腦反饋噴油量是否合適,達到反饋控制的目的。
氧傳感器有前氧和后氧之分,其中前氧也叫空燃比傳感器。不是不能自己拆卸更換,而是前后氧傳感器都必須要有專用工具才能拆卸,同時前氧后氧其安裝位置也比較特殊,跟發(fā)動機布局息息相關。橫置和縱置發(fā)動機需要拆卸的東西都不一樣。需要一定設備及工具才能拆卸。更換它需要一定的技能及設備,不建議自己動手。
如果你仔細看,就會發(fā)現(xiàn)不管是前氧和后氧,它們都是安裝排氣管路上,排氣管溫度高。所以他們都是嵌入排氣管內(nèi),前氧傳感器周邊還有一圈像隔熱圈一樣。同時氧傳感器線束是直接接入其本體內(nèi),零件側沒有單獨插頭可拆卸(如上圖)。只有氧傳感器線束側有連接器可斷開。這就說明拆卸氧傳感器必須要專用工具進行拆卸。這個專用工具就是一個樣式比較特殊的套筒,它有一面是有缺口,這個缺口就是方便我們把氧傳感器線束放進去,以免轉動時傷到線束。
前氧傳感器根據(jù)發(fā)動機布局需要拆卸的是不一樣的。前氧安裝在排氣歧管上。但受發(fā)動機布局限制,橫置發(fā)動機有些放在發(fā)動機前部(多見于自然吸氣發(fā)動機),有些放在發(fā)動機后部(常見與渦輪增壓發(fā)動機)。如果是縱置發(fā)動機,前氧安裝在側面(6缸V型發(fā)動機)或后部(4缸發(fā)動機)。
如果發(fā)動機是橫置而且前氧傳感器又在前面相對好拆。其他的就需要拆卸很多東西,尤其渦輪增壓型發(fā)動機和安裝位置為側面的車輛。
而后氧傳感器相對簡單多了,但它需要舉升車輛,才能使用專用工具拆卸。
拆卸氧傳感器注意事項
專用套筒必須安裝到氧傳感器根部,才能用力擰松。不然容易滑牙,滑牙非常麻煩。
擰松時注意氧傳感器上的線束,安裝套好了在擰。同時擰的時候不要一次性轉動到底。這樣線束很容易變形甚至斷裂。擰松后,要來回多調(diào)整轉動角度,以保護線束。
專用套筒尺寸也是有區(qū)分的,購買前要先弄清楚氧傳感器是多大的尺寸。
拆卸氧傳感器說難不難,不難也難。不熟悉的,也沒有工具設備的。還是老老實實去維修店更換。
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