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汽車氧傳感器
閱讀�3942時間�2016-09-28 17:28:55

    汽車氧傳感器是電噴發(fā)動機控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的傳感部件,是控制汽車尾氣排放、降低汽車對�(huán)境污�、提高汽車發(fā)動機燃油燃燒�(zhì)量的�(guān)鍵零�。氧傳感器均安裝在發(fā)動機排氣管上�

器械概述

    汽車氧傳感器是電噴發(fā)動機控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的傳感部件,是控制汽車尾氣排放、降低汽車對�(huán)境污染、提高汽車發(fā)動機燃油燃燒�(zhì)量的�(guān)鍵零��

    氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢,由化學(xué)平衡原理計算出對�(yīng)的氧濃度,達(dá)到監(jiān)測和控制爐內(nèi)燃燒空燃比,保證�(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放�(dá)�(biāo)的測量元�,廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制�

    氧傳感器用于電子控制燃油噴射裝置的反饋控制系�(tǒng),用來檢測排氣中的氧濃度與空燃比的濃稀,在�(fā)動機�(nèi)�(jìn)行理論空燃比�14.7�1)燃燒的�(jiān)控,并向電腦輸送反饋信��

    工作原理

    氧傳感器的工作原理與電池相似,傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是:在一定條件下(高溫和鉑催化),利用氧化皓�(nèi)外兩�(cè)的氧濃度�,產(chǎn)生電位差,且濃度差越�,電位差越大。大氣中氧的含量21%,濃混合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缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的氧,但仍比大氣中的氧少的��

    在高溫及鉑的催化�,帶�(fù)電的氧離子吸附在氧化皓的�(nèi)外表面上。當(dāng)套管廢氣一�(cè)的氧濃度低時,在電極之間�(chǎn)生一個高電壓�0.6�1V�,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�。根�(jù)氧傳感器點電壓信�。因此氧傳感器的電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部�(dá)�300℃以上)起特征才能充分體�(xiàn),才能輸出電�。它約在800℃時,對混合氣的變化反應(yīng)最�,而在低溫時這種特性會�(fā)生很大變��

    �(biāo)�(zhǔn)配置

    氧傳感器是汽車上的標(biāo)�(zhǔn)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(xué)平衡原理計算出對�(yīng)的氧濃度,達(dá)到監(jiān)測和控制燃燒空燃比,以保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放�(dá)�(biāo)的測量元�。氧傳感器廣泛應(yīng)用于各類煤燃�、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制�

    汽車上的氧傳感器工作原理與干電池相似,傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是:在一定條件下,利用氧化鋯�(nèi)外兩�(cè)的氧濃度�,產(chǎn)生電位差,且濃度差越�,電位差越大。大氣中氧的含量�21%,濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含�,稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的�,但仍比大氣中的氧少得多� 在高溫及鉑的催化�,帶�(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的�(nèi)外表面上�

    �(dāng)汽車套管廢氣一�(cè)的氧濃度低時,在氧傳感器電極之間�(chǎn)生一個高電壓�0.6�1V�,這個電壓信號被送到汽車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�(jù)氧傳感器的電壓信�。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部�(dá)�300°C以上)其特性才能充分體�(xiàn),才能輸出電壓。它在約800°C�,對混合氣的變化反應(yīng)最�,而在低溫時這種特性會�(fā)生很大變�

常見故障

    氧傳感器一旦出�(xiàn)故障,將使電子燃油噴射系�(tǒng)的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信�,因而不能對空燃比�(jìn)行反饋控�,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�(wěn)、缺火、喘振等故障�(xiàn)�。因此,必須及時地排除故障或更換[1]  �

    中毒故障

    氧傳感器中毒是經(jīng)常出�(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�,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�(fù)正常工作。但往往由于過高的排氣溫�,而使鉛侵入其�(nèi)�,阻礙了氧離子的�(kuò)散,使氧傳感器失�,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�,汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化�,硅橡膠密封墊圈使用不當(dāng)散發(fā)出的有機硅氣�,都會使氧傳感器失效,因而要使用�(zhì)量好的燃油和潤滑��

    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�(guī)定使用以外的溶劑和防粘劑等由于發(fā)動機燃燒不好,在氧傳感器表面形成積碳,或氧傳感器�(nèi)部�(jìn)入了油污或塵埃等沉積�,會阻礙或阻塞外部空氣�(jìn)入氧傳感器內(nèi)�,使氧傳感器輸出的信號失�(zhǔn),ECU不能及時地修正空燃比� �(chǎn)生積�,主要表�(xiàn)為油耗上�,排放濃度明顯增加。此�,若將沉積物清除,就會恢�(fù)正常工作�

    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�。因�,處理時要特別小�,發(fā)�(xiàn)問題及時更換�

    阻絲燒斷

    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(dá)到正常的工作溫度而失去作��

    線路斷脫

    氧傳感器�(nèi)部線路斷��

檢查方法

    加熱器電阻檢�

    拔下氧傳感器線束插頭,用萬用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,其阻值為4-40Ω(參考具體車型說明書)。如不符合標(biāo)�(zhǔn),應(yīng)更換氧傳感器�

    反饋電壓的測�

    測量氧傳感器的反饋電壓時,應(yīng)拔下氧傳感器的線束插頭,對照車型的電路圖,從氧傳感器的反饋電壓輸出接線柱上引出一條細(xì)�(dǎo)�,然后插好線束插�,在�(fā)動機運轉(zhuǎn)中,從引出線上測出反饋電�(有些車型也可以由故障檢測插座�(nèi)測得氧傳感器的反饋電�,如豐田汽車公司生產(chǎn)的系列轎車都可以從故障檢測插座內(nèi)的OX1或OX2端子�(nèi)直接測得氧傳感器的反饋電�)�

    對氧傳感器的反饋電壓�(jìn)行檢測時,使用具有低量程(通常�2V)和高阻抗(�(nèi)阻大�10MΩ)的指針型萬用�。具體的檢測方法如下�

    1、將�(fā)動機熱車至正常工作溫�(或起動后�2500r/min的轉(zhuǎn)速運�(zhuǎn)2min)�

    2、將萬用表電壓檔的負(fù)表筆接故障檢測插座內(nèi)的E1或蓄電池�(fù)極,正表筆接故障檢測插座�(nèi)的OX1或OX2插孔,或接氧傳感器線束插頭上的號|出線�

    3、讓�(fā)動機�2500r/min左右的轉(zhuǎn)速保持運�(zhuǎn),同時檢查電壓表指針能否�0-1V之間來回擺動,記�10s�(nèi)電壓表指針擺動的次數(shù)。在正常情況下,隨著反饋控制的�(jìn)�,氧傳感器的反饋電壓將在0.45V上下不斷變化�10s�(nèi)反饋電壓的變化次�(shù)�(yīng)不少�8��

    如果少于8次,則說明氧傳感器或反饋控制系統(tǒng)工作不正�,其原因可能是氧傳感器表面有積碳,使靈敏度降低所致。對�,應(yīng)讓發(fā)動機�2500r/min的轉(zhuǎn)速運�(zhuǎn)�2min,以清除氧傳感器表面的積�,然后再檢查反饋電壓。如果在清除積碳可后電壓表指針變化依舊緩�,則說明氧傳感器損壞,或電腦反饋控制電路有故��

    4、檢查氧傳感器有無損�

    拔下氧傳感器的線束插�,使氧傳感器不再與電腦連接,反饋控制系�(tǒng)處于開環(huán)控制狀�(tài)。將萬用表電壓檔的正表筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出接線柱連接,負(fù)表筆良好搭鐵。在�(fā)動機運轉(zhuǎn)中測量反饋電�,先脫開接在�(jìn)氣管上的曲軸箱強制通風(fēng)管或其他真空軟管,人為地形成稀混合氣,同時觀看電壓表,其指針讀�(shù)�(yīng)下降�

    然后接上脫開的管路,再拔下水溫傳感器接頭,用一�4-8KΩ的電阻代替水溫傳感器,人為地形成濃混合氣,同時觀看電壓表,其指針讀�(shù)�(yīng)上升。也可以用突然踩下或松開加速踏板的方法來改變混合氣的濃度,在突然踩下加速踏板時,混合氣變濃,反饋電壓應(yīng)上升;突然松開加速踏板時,混合氣變稀,反饋電壓應(yīng)下降。如果氧傳感器的反饋電壓無上述變�,表明氧傳感器已損壞�

    另外,氧化鈦式氧傳感器在采用上述方法檢測�,若是良好的氧傳感器,輸出端的電壓應(yīng)�2.5V為中心上下波�。否則可拆下傳感器并暴露在空氣中,冷卻后測量其電阻�。若電阻值很�,說明傳感器是好的,否則�(yīng)更換傳感��

    5、氧傳感器外觀顏色的檢�

    從排氣管上拆下氧傳感�,檢查傳感器外殼上的通氣孔有無堵�,陶瓷芯有無破損。如有破�,則�(yīng)更換氧傳感器�

    通過觀察氧傳感器部位的顏色也可以判斷故障:

    � 、淡灰色:這是氧傳感器的正常顏��

    � 、白色:由硅污染造成�,此時必須更換氧傳感器;

    � 、棕�(如圖所�):由鉛污染造成�,如果嚴(yán)重,也必須更換氧傳感��

    � 、黑色:由積碳造成的,在排除發(fā)動機積碳故障�,一般可以自動清除氧傳感器上的積��

�(fā)展簡�

    市場前景

    汽車行業(yè)是目前國際上�(yīng)用傳感器的市場之一,世界上汽車年產(chǎn)�4000萬輛以上,其�,日本的年產(chǎn)量達(dá)1000萬輛以上。從世界各國公布的專利情況來看,各主要汽車生�(chǎn)廠家和電�、元件生�(chǎn)廠家,都很重視汽車傳感器的研制和生產(chǎn),而氧傳感器的申報專利�(shù),居汽車傳感器的首位,這反映了傳感器的難度和各國的重視程度,控制汽車空/燃比用的氧傳感器日本以每�50�60%的速度增長��

    Repose品牌致力于將汽車的排氣管改造到一個接近完美的水準(zhǔn),嚴(yán)格把控改裝排氣管時的每個環(huán)節(jié),作為一直引用德國的理念與改裝技�(shù)品牌之一,關(guān)心每位用戶所想是Repose改裝的方�,并且會對車主詳�(xì)講解相關(guān)改裝方向的技�(shù),這也是Repose一直引用德國技�(shù)的原因之一�

    就我國來�,僅近三年需改�(jìn)加氧傳感器的舊車就有2000萬輛,每年新生產(chǎn)的轎車所需的氧傳感器也超過200萬�。一輛普通家用轎車上大約安裝幾十個到近百個傳感器,而豪華轎車上的傳感器也超過二百余�。據(jù)報道�2000年汽車傳感器的市場為61.7億美元(9.04億件�(chǎn)品),到2005年將�(dá)�84.5億美元(12.68億件),增長�6.5%(按美元計)�7.0%(按�(chǎn)品件�(shù)計),所以,氧傳感器(氧探頭)的市場前景非常廣闊�

    �(fā)展重�

    從情況來�,針對氧傳感器材料的研究重點�(yīng)在以下幾個方面:

    (1)、研究改�(jìn)保護(hù)層材料,提高抗劣化�,增強透氣��

    汽油和機油中含有�、硫、磷等雜�(zhì),會使傳感器性能大幅下降.而灰�、油、硅等成分則會堵塞傳感器保護(hù)層和電極。為�,需改�(jìn)保護(hù)層材�,使傳感器元件抗劣化性能提高??刹扇〉姆绞接惺褂梦叫�?、催化作用好的材�,使雜質(zhì)被吸�、聚集在保護(hù)層上并得到轉(zhuǎn)�。同時通過添加適當(dāng)材料改�(jìn)制造工藝.使保�(hù)層透氣性能增強,減小響�(yīng)時間�

    (2)、提高氧傳感器材料的�(huán)境適�(yīng)�,延長使用壽��

    對于汽車用氧傳感器其工作�(huán)境很惡劣.工作時處于500℃~800℃的高溫�,平時還要承受一30℃左右的氣候溫度的影響。因�,擴(kuò)大其工作溫度范圍,尤其是商溫區(qū)工作�(wěn)定性,耐久�,成為材料改�(jìn)的一個方�。同時整個元件在很大溫差快速變化下,其可靠�、抗劣化性的改�(jìn)也是~個關(guān)鍵問�。普遍采取的方法�,從材料添加劑入�,改�(jìn)電極材料、敏感材料在高溫時的�(wěn)定�,改�(jìn)工藝,提高電極與敏感材料的附著力�

    (3)、擴(kuò)大空/燃比控制測量區(qū)�。實�(xiàn)廣域�/燃比的測量控制是~個方向�

    這樣可使氧傳感器能連續(xù)計量控測從過濃區(qū)域空/燃比向稀薄區(qū)�(貧油區(qū))的整個狀�(tài),實�(xiàn)廠域反饋控制�

    (4)、提高測�、反饋信號的精確�,增強對瞬時變化狀�(tài)的反饋控制能��

    由子西方�(fā)�(dá)國家對排放廢氣法�(guī)的目趨嚴(yán)�,因而要求氧傳感器測量信號的精度不斷提高,以利于提高控制能力。同時對瞬時變化的排氣也要求做到及時測量修正。因此,這也成為改�(jìn)材料性能的一個主要方��

    總之,隨著我國汽車工�(yè)的迅猛發(fā)�,隨著汽車技�(shù)的�(jìn)步和傳感器制造工藝技�(shù)的提�,汽車用氧傳感器將會不斷的完善發(fā)展,其發(fā)展前景十分廣��

    判斷汽車氧傳感器好壞的方�

    1.觀察法

    之前已經(jīng)在這里�(fā)布過了,主要是看氧傳感器的顏�,判斷氧傳感器的好壞 移步至采用觀察顏色的方法判斷氧傳感器的好�

    2.測量氧傳感器的電�

    拔下傳感器插頭,測量其中兩根線的電阻看是否在合適的范�(一般為3�5歐姆左右)為正�

    3.汽車電腦檢測儀檢查

    需要著�,熱�,水溫達(dá)�80�,查看電腦檢測儀氧傳感器的電壓值會�0v-1v不斷變化,頻率越�,傳感器越好�

    如果電壓�0v�1v,或不變化說明該傳感器已�(jīng)老化,或工作不良,需要更��

維庫電子�,電子知識,一查百��

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