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吉林大学交通学院 自 考 本 科 毕 业 論 文 浅谈电脑检测氧传感器故障故障检测浅谈电脑检测氧传感器故障故障检测 学院名称：学院名称： 吉林铁道职业技术学院吉林铁道职业技术学院 专业名称：专业名称： 汽车检测与维修汽车检测与维修 学生姓名：学生姓名： 程殿鹏程殿鹏 指导教师：指导教师： 乔国春乔国春 起止日期：起止日期： 013.3.15 ———— 013.9.15 吉 林 大 学 交 通 学 院 【【摘要摘要】】随着汽车技术的发展世界各国对汽车尾气排放标准要求越来越 严格，电喷汽车越来越受市场的追捧电脑检测氧传感器故障是现代汽车控制废气排放、 提高燃油经济性的重要传感器之一，发动机的电脑检測氧传感器故障是发动机用于调节 空燃比信号电脑检测氧传感器故障故障会造成燃油消耗增大，发动机工作异常不但 造成经济损失还會造成大气污染。而电脑检测氧传感器故障一旦出现故障将使电子燃 油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进 行反馈控制会使发动机油耗和排放污染增加，发动机怠速不稳、缺火、 喘振等故障现象因此，必须及时的进行故障检测和排除故障或更换 【【关键词关键词】】汽车排放控制 电脑检测氧传感器故障 故障检测 I 目 录 前 言1 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点.2 1.1 電脑检测氧传感器故障的组成2 1.2 电脑检测氧传感器故障的工作原理.3 1.3 氧化锆型电脑检测氧传感器故障.4 1.4 氧化钛型电脑检测氧传感器故障.8 第二章 汽車电脑检测氧传感器故障的技术特点10 2.1 电脑检测氧传感器故障的作用.10 2.2 电脑检测氧传感器故障技术特点分析10 2.2.1 电脑检测氧传感器故障是一种热敏電压型传感器.10 2.2.2 电脑检测氧传感器故障的故障确认采取“时域判定法”11 2.2.3 电脑检测氧传感器故障是一种多元故障的“报警器”12 2.3 简单介绍现在电腦检测氧传感器故障技术的发展情况12 2.3.1 摩擦电极引线方式的电脑检测氧传感器故障.12 2.3.2 新型电脑检测氧传感器故障13 第三章 电脑检测氧传感器故障故障对发动机的影响分析.14 3.1 电脑检测氧传感器故障引起的故障现象14 3.2 电控发动机电脑检测氧传感器故障故障分析.14 3.3 电脑检测氧传感器故障常见故障.15 3.3.1 电脑检测氧传感器故障中毒15 3.3.2 积碳.16 3.3.3 电脑检测氧传感器故障陶瓷碎裂.16 3.3.4 加热器电阻丝烧断.16 II 3.4 维修电脑检测氧传感器故障的注意事项16 第四章 汽车电腦检测氧传感器故障典型故障分析18 4.1 故障现象18 4.2 故障检修与诊断.18 结 论21 参考文献.22 致 谢23 前言 1 前前 言言 随着汽车工业的发展和汽车保有量的急剧增加，汽车排放对大气的污 染已经构成了公害．它恶化了人类的生存环境影响了人们的身体健康， 已发展成为严重的社会问题在有些大城市，汽车废气排放已经接近或超 过环境容量为了保护日益恶化的地球环境，世界各国先后出台了便为严 格的汽车污染物排放标准汽车苼产商在汽车的生产设计过程中，加设了 减少对空气污染的辅助装置如在电控燃油喷射技术的基础上，采用三元 催化器就可以获得更高净化率的排放控制，但是为了能最有效地使用三 元催化器必须精确地控制空燃比，使它始终接接理论空燃比因此在排 气管上增加了┅个电脑检测氧传感器故障，经常地检测排气的质量并将其变换成电信 号传给 ECU。发动机控制单元 ECU 根据电脑检测氧传感器故障提供的信号不断地检测 和调整发动机喷油器的喷油量，使发动机在多数情况下都工作在理论空燃 比附近实现了喷油的闭环控制，也有效地的提高發动机性能及整车的经 济性汽车行业是目前国际上应用传感器最大市场之一，现在世界上汽车 年产量在 4000 万辆以上其中日本的年产量达 1000 萬辆以上。从世界各 国公布的专利情况来看各主要汽车生产厂家和电气、元件生产厂家，都 很重视汽车传感器的研制和生产而电脑检測氧传感器故障的申报专利数，居汽车传感 器的首位这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度。控制汽车空 燃比用的电脑检测氧傳感器故障在日本以每年 50％-60％的速度增长就我国来说，仅 近三年需改加电脑检测氧传感器故障的旧车就超过 2000 万辆每年新生产的轿车所需 的电脑检测氧传感器故障也超过 200 万个。目前一辆普通家用轿车大约要安装几十到 近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达 200 余呮据报道， 2000 年汽车传感器的市场为 61.7 亿美元(9.04 亿件产品)2005 年达到 84.5 亿美元(12.68 亿件产品)，增长率为 6.5％(按美元计)和 7.0％(按产 品件数计)所以，电脑检测氧传感器故障的市场前景非常广阔对电脑检测氧传感器故障的研究也 前言 2 成为热点。 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 3 第一嶂 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 1.1 电脑检测氧传感器故障的组成 电脑检测氧传感器故障利用了 Nernst 原理 其核心元件是多孔的 ZrO2陶瓷管它昰一种固态电解质，两侧面分别 烧结上多孔铂（Pt）电极在一定温度下，由于两侧氧浓度不同高浓度 侧(陶瓷管内侧 4)的氧分子被吸附在铂電极上与电子（4e）结合形成氧离 子 O2-，使该电极带正电O2- 离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧 浓度侧(废气侧)，使该电极带负电, 即产生電势差 当空燃比较低时(浓混合气)，废气中的氧较少因此陶瓷管外侧氧离 子较少，形成 1.0V 左右的电动势；当空燃比等于 14.7 时此时陶瓷观内 外两侧产生的电动势为 0.4V～0.5V， 该电动势为基准电动势；当空燃比 较高时（稀混合气） 废气中氧含量较高，陶瓷管内外的氧离子浓度差较 小所以产生电动势很低，接近为零 加热型电脑检测氧传感器故障： 如图 1-1 所示。加热型电脑检测氧传感器故障抗铅能力强；对排气温度依賴少能在负 荷低、废气温度较低的情况下照常发挥作用；起动后迅速进入闭环控制。 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 4 图 1-1 加熱型管式电脑检测氧传感器故障核心元件 1.2 电脑检测氧传感器故障的工作原理 电脑检测氧传感器故障是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势 由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空燃比 保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃 烧、气燃烧等炉体的气氛控制它是目前最佳的燃烧气分测量方式，具有 结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点运用该传 感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周 期节约能源，如图 1-2 所礻 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 5 图 1-2 电脑检测氧传感器故障 电脑检测氧传感器故障的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电 解液的作用其基本工作原理是：在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧 化锆内外两侧的氧浓度差产生电位差，且浓喥差越大电位差越大。大 气中氧的含量为 21%浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃 烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含囿较多的氧但仍比大气中的氧 少得多。 在高温及铂的催化下带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内 外表面上。由于大气中的氧气比废氣中的氧气多套管上与大气相通一侧 比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势当套管废 气一侧的氧浓度低时，在電极之间产生一个高电压(06～1V)，这个电压 信号被送到 ECU 放大处理ECU 把高电压信号看作浓混合气，而把低电压 信号看作稀混合气根据电脑检測氧传感器故障的电压信号，电脑按照尽可能接近 14.7：1 的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气因此电脑检测氧传感器故障是电子控 制燃油計量的关键传感器。电脑检测氧传感器故障只有在高温时(端部达到 300℃以上) 其特性才能充分体现才能输出电压。它在约 800℃时对混合气的變化 反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化 1.3 氧化锆型电脑检测氧传感器故障 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 6 氧化鋯型电脑检测氧传感器故障的基本元件是专用陶瓷体，即氧化锆(ZrO2 )：固体 电解质如图 1-3 所示。陶瓷体制成管状称为锆管。锆管内表面与大氣 相通外表面与废气相通。锆管内外表面覆盖一层多孔性铂膜作为电极 允许氧渗入该固体电解质内，温度较高时它工作时的温度较高氧气发 生电离 。 1、导管排 气孔罩；2、锆管；3、电极；4、弹簧；5、线头支架（绝缘） ；6 导管；7、排气管 图 1-3 氧化锆型电脑检测氧传感器故障嘚结构图 若陶瓷体内(大气)外(废气)侧氧含量不一致固体电解质内部氧离子 自大气一侧向排气一侧扩散，锆管便成了一个微电池在锆管两鉑极间产 生电压， 1.陶瓷体; 2.铂金体；3、4.电极引线点；5.排气管；6.陶瓷防护层；7.排气；8 大 气 图 1-4 电脑检测氧传感器故障在排气管中的布置 第一章 汽車电脑检测氧传感器故障的结构特点 7 如图 1-4 所示当混合气稀时，排气中氧含量多两侧氧浓度差小， 只产生小的电压；相反混合气浓时電压增大。电脑检测氧传感器故障电压在过量空气 系数等于一时产生突变大于一时输出电压几乎为零，小于一时输出电压 接近一伏如圖 1-5 所示。在发动机混合气空燃比闭环控制的过程中氧 传感器相当于一个浓稀开关，根据混合气空燃比变化向电脑输送脉冲宽度 变化的电壓脉冲信号如图 1-6 所示 。 氧化锆型电脑检测氧传感器故障输出信号的强弱与工作温度有关(正常工作温度在 400℃～900℃)有些电脑检测氧传感器故障采用加热的方式来保证其正常工作温度， 称之为加热式电脑检测氧传感器故障它与不加热式的区别仅在于增加了一个陶瓷加热 元件。加热式电脑检测氧传感器故障安装灵活性大不受极端温升的影响，同时扩大了 混合气闭环控制的工作范围 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 8 图 1-5 电脑检测氧传感器故障的电压特性 图 1-6 电脑检测氧传感器故障电压脉冲信号变化 其核心部件是一个试管型 ZrO2：固体电解質元件，在管的内、外表面 涂敷一层金属铂作为电极并用金属线与传感器信号输出端子连接。 为 防止废气中的杂质腐蚀铂膜ZrO2： 传感元件的铂膜上覆盖一层多孔陶瓷作为涂层。 将传感器插入汽车 的尾气中固体电解质管的内侧通人参比气体(通常采用空气)，参比氧分 压固定為； 外表面与尾气接触 排气氧分压为 ，且随着可燃混合气浓 度的变化而变化这样由于内 、外侧氧分压不同 ，氧离子从浓度高的一 侧穿過 ZrO2固体电解质向浓度低的一侧扩散从而在固体电解质两侧电极 上 产生氧浓差电势，且该氧浓差电势随着可燃混合气浓度的变化而变化 形 成“氧浓差电池”，传感器的信号相当于一个可变电源 其工作特性。当供给的可燃混合气较浓时(空燃 t：EA／F14．7) 因尾气中氧离子 含量比較多，和很接近 氧浓差很小，产生的电动势很小(约 0．1 V) 在混合气接近理论空燃比时，输出 0．45 V 电压因此 ，在理论空燃比 第一章 汽车电脑檢测氧传感器故障的结构特点 9 附近固 体电解质两边的氧分压之比的急剧变化将引起输出电压的急剧 变化，表现 为工作曲线非常陡峭这種特性使它非常适合应用于三元催 化转化系统进 行理论空燃比的控制。而在整个稀薄燃烧区内(A／F>17) 只有很低的电压 信号，且信号变化很小、 曲线平滑由此看来，氧浓差 电池型传感器只能 在比较狭窄的范围内对尾气含氧量进行检测也只有 用于理论空燃比附近 的反馈控制才具有较高的准确性 。 1.4 氧化钛型电脑检测氧传感器故障 TiO2 式电脑检测氧传感器故障是利用 TiO2 材料的电阻值随排气中的氧含量的变化 而变化的特性淛成的故又称电阻型电脑检测氧传感器故障 。TiO2式 电脑检测氧传感器故障的外形 和 ZrO2 式电脑检测氧传感器故障相似 在传感器前端的护罩内昰一个 TiO2厚膜元件 (图 1-7)。纯 TiO2在常温下是一种高电阻的半导体但表面一旦缺氧，其 晶格便出现缺陷电阻随之减少。由于 TiO2的电阻也随温度不同洏变化 因此 ，在 TiO2式电脑检测氧传感器故障内部也有一个电加热器 以保持 TiO2式氧传 感器在发动机工作过程中的温度恒定不变 。如图 3-6 所示ECU2 端子将 一个恒定的 1 V 电压加在 TiO2式电脑检测氧传感器故障的一端上，传感器的另一端与 ECU4 接当排出的废气中氧浓度随发动机混合气浓度变化而變化时，氧传 感器的电阻随之改变 ECU 4 端子上的电压降也随着变化。当 4 端子上的 电压高于参考 电压时 ECU 判定混合气过浓；当 4 端子上的电压低於参 考电压时，ECU 判定混合气过稀 通过 ECU 的反馈控制，可保持混合气 的浓度在理论空燃比附近在实际的反馈控制过 程中，TiO2式与 ECU 连 接的 4 端子仩的电压也是在 0．1～0．9V 之问不断变化这一点与 Zr02 电脑检测氧传感器故障式电脑检测氧传感器故障是相似的。 第一章 汽车电脑检测氧传感器故障的结构特点 10 1.氧化钛式电脑检测氧传感器故障；2.电压端子；3.ECU；4.输出电压端子； 图 1-7 氧化钛式电脑检测氧传感器故障工作原理 第二章 汽车电腦检测氧传感器故障的技术特点 11 第二章第二章 汽车电脑检测氧传感器故障的技术特点汽车电脑检测氧传感器故障的技术特点 2.1 电脑检测氧传感器故障的作用 在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上电脑检测氧传感器故障是 必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比三元催化 剂对 CO、HC 和 NOx 的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装电脑检测氧传感器故障 用以检测排气中氧的浓度，并向 ECU 發出反馈信号再由 ECU 控制喷油器 喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近 电喷车为获得高排气净化率，降低排气中（CO）┅氧化碳、（HC）碳 氢化合物和（NOx）氮氧化合物成份必须利用三元催化器。但为了能有 效地使用三元催化器必须精确地控制空燃比，使咜始终接近理论空燃比 催化器通常装在排气歧管与消声器之间。电脑检测氧传感器故障具有一种特性在理论 空燃比（14.7：1）附近它输出嘚电压有突变。这种特性被用来检测排气 中氧气的浓度并反馈给电脑以控制空燃比。当实际空燃比变高在排气 中氧气的浓度增加而电腦检测氧传感器故障把混合气稀的状态（小电动势：OV）通知 ECU。当空燃比比理论空燃比低时在排气中氧气的浓度降低，而氧传感 器的状态（大电动势：1V）通知（ECU）电脑ECU 根据来自电脑检测氧传感器故障的电 动势差别判断空燃比的低或高，并相应地控制喷油持续的时间但是，如 氧传器有故障使输出的电动势不正常（ECU）电脑就不能精确控制空燃 比。所以电脑检测氧传感器故障还能弥补由于机械及电喷系统其咜件磨损而引起空燃比 的误差可以说是电喷系统中唯一有“智能”的传感器。 2.2 电脑检测氧传感器故障技术特点分析 2.2.1 电脑检测氧传感器故障是一种热敏电压型传感器 电脑检测氧传感器故障间接地反映进入气缸中混合气的浓度这种信息是以波动的 第二章 汽车电脑检测氧传感器故障的技术特点 12 电压传递给电控单元（ECU）的，因此判断电脑检测氧传感器故障性能的主要方法是检 测电脑检测氧传感器故障输出的信号電压值及其波动的范围和波动的频率另一方面， 发动机只有达到一定的温度才能激活电脑检测氧传感器故障因此，检测电脑检测氧传感器故障前 必须对发动机充分预热，在电脑检测氧传感器故障达到正常工作温度300℃～350℃以后 才能进行检测在此之前，电脑检测氧传感器故障的电阻大如同开路，电脑检测氧传感器故障不产 生任何电压信号；若发动机的排气温度超过800℃电脑检测氧传感器故障的控制也將 中断。 目前有的车型采用主、副 2 个电脑检测氧传感器故障主电脑检测氧传感器故障（在前）通常带 有加热器，副电脑检测氧传感器故障不带加热器要依靠废气预热，温度超过 300℃才 能正常工作对于加热型电脑检测氧传感器故障，其加热电阻的阻值一般为 5Ω～7Ω。 如果加热电阻被烧蚀（电阻为无穷大），电脑检测氧传感器故障很难快速达到正常的工 作温度，此时应当更换电脑检测氧传感器故障。 2.2.2 电脑检測氧传感器故障的故障确认采取“时域判定法” 所谓“时域判定法”是指某传感器的输出信号是否在一定的时间内 发生变化以及变化的范围、频率是否符合标准值，如果不发生这种变化 自诊断系统即确认其有故障。电脑检测氧传感器故障提供的信号电压标准为0.1 V～1.0V并且茬这个范围内快速波动，其波动频率标准为30 次/min当 电脑检测氧传感器故障输出的信号电压在0.1 V ～0.3V 之间波动时，ECU 判定为混合 气偏稀；当电脑检測氧传感器故障的信号电压在0.6 V ～0.9V 之间波动时ECU 判定 为混合气偏浓；当信号电压为0.45V 左右时属最佳。如果电脑检测氧传感器故障在一定 的时间內没有0.45V 左右的基准信号电压输出或者信号电压波动的频率 不符合标准，即确认电脑检测氧传感器故障已经失效正因为如此，检测电脑檢测氧传感器故障的反 馈信号目前没有其他设备比示波器更加快捷和有效。 第二章 汽车电脑检测氧传感器故障的技术特点 13 2.2.3.电脑检测氧传感器故障是一种多元故障的“报警器” 电脑检测氧传感器故障及其线路发生的故障会被电控单元（ECU）存储并且报警 一旦电脑检测氧传感器故障输入ECU 的信号电压＜0.45 V，或者信号电压波动的频率 ＜20 次/min 时ECU 就判定为可燃混合气太稀，并且增加喷油量使油 耗增大，故障灯点亮同時存储故障代码。这种故障属于电脑检测氧传感器故障的“自 生性故障”事实上，不仅电脑检测氧传感器故障发生自生性故障时会报警而且发生 他生性故障也会报警。所谓“他生性故障”是指电控组件本身没有故障， 是相关组件工作不良的影响而引起控制系统报警唎如电动燃油泵、燃油 滤清器、喷油器、三效催化转化器等发生了脏堵，严重影响了空燃比（A / F）的大小故障灯也点亮，故障码显示为“電脑检测氧传感器故障故障”此时氧 传感器本身其实并没有损坏。从这个意义上说电脑检测氧传感器故障是发动机多元故 障的“代言囚”。因此当电喷发动机出现怠速不稳、缺火、喘抖或者油 耗增加等故障时，都应当调取并解读故障代码很可能显示“电脑检测氧传感器故障故 障”。但是显示“电脑检测氧传感器故障故障”故障代码并不一定就是电脑检测氧传感器故障本身 损坏，线路短路、断路或鍺ECU 内部控制电路有问题也会输出同样的故障 代码因此，当显示“电脑检测氧传感器故障损坏”故障码时应当进行综合分析和判 断，辨奣是电脑检测氧传感器故障的自生性故障还是他生性故障以确定故障的具体部 位。 2.3 简单介绍现在电脑检测氧传感器故障技术的发展情况 2.3.1.摩擦电极引线方式的电脑检测氧传感器故障 其主要技术特点是在内电极冷端的绝缘隔套内安装有一导电铜套在 该导电铜套与内电极之间緊配合镶装有一内电极铜套，该导电铜套在内电 极端部安装有一顶装该内电极的压紧螺母本实用新型涉及的电脑检测氧传感器故障中 的鈈锈钢内电极弹簧与内电极、该弹簧与内电极铜套、内电极铜套与导电 第二章 汽车电脑检测氧传感器故障的技术特点 14 铜套之间都有比较好嘚电接触，并可用导线连接接线螺丝与航空插座实 现了信号的完美输出。经长时间的现场应用测试和实验室检测证明采用 本摩擦电极引线方式的电脑检测氧传感器故障，其输出信号稳定、信号衰减小于 0.5‰完全符合产品质量标准。 2.3.2.新型电脑检测氧传感器故障 其主要技术特点是基座与接线盒为同轴一体制作在该基座后部的接 线盒部位径向安装有一工作气导入嘴及一航空插座，在基座前部的密封圈 也前安裝一工作气导入嘴本实用新型针对三种不同结构的电脑检测氧传感器故障可采 用基座与接线盒一体制作的统一基座，该基座系一次加工荿型提高了同 心度，保证了装配质量使电脑检测氧传感器故障的工作气(空气)通路变得极为简单， 减少了气路在接线盒和基座之间的过渡环节客户可自己组装和维修，使 用成本大大降低且外型大方美观。 第三章 电脑检测氧传感器故障故障对发动机的影响分析 15 第三章 电腦检测氧传感器故障故障对发动机的影响分析 3.1 电脑检测氧传感器故障引起的故障现象 电脑检测氧传感器故障一旦出现故障将使电子燃油噴射系统的电脑不能得到排 气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制会使发动机油耗 和排气污染增加，发动机出现怠速不穩、缺火、喘振等故障现象装有排 气电脑检测氧传感器故障的电控燃油喷射发动机，如果在运转中出现怠速不稳、加速无 力、油耗增加、尾气超标等故障而供油、点火装置又无其他故障那么极 有可能是电脑检测氧传感器故障及相关线路出了问题。 大多数发动机的电控系統都有自检功能当电脑检测氧传感器故障或相关部位发生 故障时，电脑会自动记下故障内容维修人员只需用专门的解码器读出故 障代碼即可发现问题所在。但如果没有专用设备怎么办呢这里有几个方 法可以很快检查出电脑检测氧传感器故障的好坏。如果怀疑怠速不稳戓加速不良等故障 是电脑检测氧传感器故障引起的检修时只需拔下电脑检测氧传感器故障接头，如果发动机的故障消 失则说明电脑检測氧传感器故障已经损坏，必须更换如果发动机故障依旧，那么还 要从其他地方找原因利用高阻抗的电压表也可以检查出电脑检测氧傳感器故障的好坏。 把电压表并联在电脑检测氧传感器故障的输出端正常情况下，电压应在 0～1V 之间变 化中值在 500MV 左右，如果输出电压长時间保持某一数值而无变化则 表明电脑检测氧传感器故障已经损坏。实际上电脑检测氧传感器故障是一个相当耐用的部件，只要 燃油質量过关它可以使用 3 年或更长的时间。电脑检测氧传感器故障的非正常损坏大 多是由于燃油中含铅量超标造成的这一点，驾驶装有三え催化装置汽车 的司机务必要加以重视. 3.2 电控发动机电脑检测氧传感器故障故障分析 电脑检测氧传感器故障的检测方法： 1.分工况检测： 第彡章 电脑检测氧传感器故障故障对发动机的影响分析 16 1).电脑检测氧传感器故障输出的信号电压(指ECU导线侧连接器端子对地的电压)应 当符合下面嘚要求——m点火开关位于ON位置时。信号电压大约为0V； 2).发动机冷机怠速运转时信号电压大约为OV； 3).发动机顶热后怠速运转时，信号电压大约為OV—1.0V； 4)．发动机预热后加速运转时信号电压大约为0.5V—1.0V； 5)．发动机预热后减速运转时。信号电压大约为0V—0.4V 2．灵敏度检测：启动发动机，讓发动机以2500r／min的转速运转 3min使电脑检测氧传感器故障达到工作温度。发动机继续以2500r／min的转速运转 同时测壁电脑检测氧传感器故障的信号電压，如果信号电压在0.1V一1.0V之间波动的次 数为10s内大于8次说明电脑检测氧传感器故障的灵敏度正常。否则应当更换氧传感 器。 3．模拟检测：拔下一根发动机的真空软管模拟混合气变稀，若氧 传感器的信号电压下降到0.1V一0.3V；堵住空气滤清器的进气口模拟混 合气变浓．若电脑檢测氧传感器故障的信号电压上升到0.8 V—1.0V，说明电脑检测氧传感器故障工 作正常如果电脑检测氧传感器故障的信号电压不发生上述变化，說明电脑检测氧传感器故障有故障 应该予以更换。 3.3 电脑检测氧传感器故障常见故障 3.3.1.电脑检测氧传感器故障中毒 电脑检测氧传感器故障中蝳是经常出现的且较难防治的一种故障尤其是经常使用 含铅汽油的汽车，即使是新的电脑检测氧传感器故障也只能工作几千公里。如果只是 轻微的铅中毒接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除电脑检测氧传感器故障表面的铅 使其恢复正常工作。但往往由于过高的排氣温度而使铅侵入其内部，阻 碍了氧离子的扩散使电脑检测氧传感器故障失效，这时就只能更换了 第三章 电脑检测氧传感器故障故障对发动机的影响分析 17 另外，电脑检测氧传感器故障发生硅中毒也是常有的事一般来说，汽油和润滑油 中含有的硅化合物燃烧后生成的②氧化硅硅橡胶密封垫圈使用不当散发 出的有机硅气体，都会使电脑检测氧传感器故障失效因而要使用质量好的燃油和润滑 油。修理時要正确选用和安装橡胶垫圈不要在传感器上涂敷制造厂规定 使用以外的溶剂和防粘剂等。 3.3.2.积碳 由于发动机燃烧不好在电脑检测氧传感器故障表面形成积碳，或电脑检测氧传感器故障内部进 入了油污或尘埃等沉积物会阻碍或阻塞外部空气进入电脑检测氧传感器故障内蔀，使 电脑检测氧传感器故障输出的信号失准ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳主要 表现为油耗上升，排放浓度明显增加此时，若將沉积物清除就会恢复 正常工作。 3.3.3.电脑检测氧传感器故障陶瓷碎裂 电脑检测氧传感器故障的陶瓷硬而脆用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其 碎裂而失效因此，处理时要特别小心发现问题及时更换。 3.3.4.加热器电阻丝烧断 对于加热型电脑检测氧传感器故障如果加熱器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到 正常的工作温度而失去作用 3.4 维修电脑检测氧传感器故障的注意事项 1．ECU对电脑检测氧传感器故障“混合气过稀”信号的修正范围是有限的(标准系 数为14-20％)，不能克服点火时刻偏晚带来的危害因此，对“空燃比” 的凋整不能过分依赖电脑檢测氧传感器故障还需要对相关的系统进行检查。 2．由F电脑检测氧传感器故障所形成的电动势的能量非常小．所以用普通的万用表 是无法测定的必须使用示波器或者高阻抗的数字式万用表才行。 3．一部分老车型的电控单元(ECU)在怠速状态下会忽略电脑检测氧传感器故障的信 苐三章 电脑检测氧传感器故障故障对发动机的影响分析 18 号只有在发动机转速达到1800r／min时ECU才对混合气进行闭环控槲。 因此对这类汽车必须先将转速提高到1800r／min。然后再对电脑检测氧传感器故障进 行检测： 4．由于电脑检测氧传感器故障始终处在高温废气之中与其他传感器相比，它的 故障率较高使用寿命较短(普通型电脑检测氧传感器故障的寿命为5—8万Km，加热型 电脑检测氧传感器故障的寿命大约lO万Km)电脑检测氧傳感器故障损坏后应当及时更换，采取将氧 传感器断路或者短路的办法是不口r取的因为此时实行的是“开路控制” ，对空燃比的调节不精确会带来动力性、经济性和排气净化性的恶化。 5．电脑检测氧传感器故障柄部套下有通气孔外界空气由此进入电脑检测氧传感器故障的内腔。 作为“参考气”．因此应该检查该通气孔是否畅通一目．油污或者其他 沉积物进入电脑检测氧传感器故障内腔。或者堵塞了該通气孔会使电脑检测氧传感器故障的输出信 号失真。 6．不要在电脑检测氧传感器故障的插头上涂抹制造厂未规定使用的溶剂、清净液、 防粘剂、油性液体或者挥发性固体 7．电脑检测氧传感器故障的拧紧扭矩为50—60NM。注意：在安装时不要对氧传感 器侧的电缆金属扣环不适當地加热 第四章 汽车电脑检测氧传感器故障典型故障分析 19 第四章 汽车电脑检测氧传感器故障典型故障分析 4.1 故障现象 一辆丰田凌志400轿车，巳经跑了10多万千米车主在用车过程中觉 得踏油门没有以前顺畅．收油时怠速有轻微的振动．发动机故障灯时亮时 不亮的，油耗也增多厂车主一开始由于没有时间就没有进行检测：但有 一次在遇到交管部门检测废气，CO和HC两项指标都严重超标罚款后才发 现问题的严重性，於是才来进行检测、维修 4.2 故障检修与诊断 首先，进行自诊断凌志400轿车使用电子燃油控制系统．备有自诊 功能。如果发动机电控部分出現故障或传感器及线路有故障就会记录下 来，并储存在控制单元内使用专用诊断连接线连接检查插座上的El和 TEl端子，将点火开关转到ON位置组合仪表内的发动机故障灯就会一闪 一闪地以代码的形式表示出来，告诉故障的部位经检查，对照故障代 码．故障碌示为混合气过濃或过稀．从而得到大概的故障部位在进气系统 燃油供给系统、空气流量计、水温传感器、节气门位置传感器、点火系统 及电脑检测氧傳感器故障。根据正常的操作方法先易后难地逐一进行检测，推断故障 所在因为空气流量计、水温传感器、符气门位置传感器都有一個很确定 的故障代码，如有问题都会被控制单元记录下来，根据故障自诊断情况 这些部件都正常。电脑检测氧传感器故障是受其他因素影响较多的元件应该先检查其 他的元件，最后检查电脑检测氧传感器故障 1．进气系统 进气系统中最常见的故障是进气格堵塞，它一堵塞就会引起进气不足 使空气和燃油混合气过浓而引起种种副作用。拆开检查后发现有点脏， 但不太严重把它清干净后装回，启动發动机测量进气气管真空度，测 第四章 汽车电脑检测氧传感器故障典型故障分析 20 得为62kPa符合要求。 2．燃油供给系统 如果燃油压力过高或過低喷油器工作不良，都会引起上述故障用 汽油压力表测得此车汽油压力：怠速为225kPa，短接检查端子FP和+B6为 304kPa停机后油压保持在196kPa，工作正瑺拆下喷油器台试，喷油量 和喷油状况都没问题故障也不在此。 3．点火系统 点火系统工作不好会引起燃烧不充分也是上述故障的原洇之一。把 火花塞、分火线、分火头、高压线圈拆下检查发现除铂金火花塞有点黑 和电极烧蚀外。其它的都在技术要求的范围之内车輛行驶了lO多万千米， 火花塞烧蚀不足为奇但发黑则显示气体燃烧不好，再进一步检查发现 8个火花塞都是一样。很均匀这就可能是控淛不好引起的副作用问题了。 4．电脑检测氧传感器故障 首先根据资料提供的电路图拆下发动机ECU．对车上的电脑检测氧传感器故障进 行检測，测左右两边的主电脑检测氧传感器故障加热棒的电阻都在5．1-6．3欧之间， 没问题：接着测量ECU端于HTL和HTR对搭铁电压在9—14V之间也没问题， 看来要查看电脑检测氧传感器故障的工作情况了 把发动机拆下的部件按要求装回去，启动发动机并且热车到正常工 作温度，连接检查連接器的端子El和TEl用万用表的正极表棒连接到检 查连接器的端子VFI和VF2．负极表棒连接到E1．高怠速(2500 r／min停转 2min加热电脑检测氧传感器故障，然后使發动机转速保持2500r／min分别计算电压表 指针有多少次在0—5V之间波动(正常应在每lOs内指针波动8次)，测得指 针一动也不动保持在0 V。问题可能是电腦检测氧传感器故障信号问题再测量端子 OXl、OX2的电压，将发动机突然加速到节气门全开发现OXl、OX2端子跟 第四章 汽车电脑检测氧传感器故障典型故障分析 21 El之间的电压在0．5 V以下，只轻微地动了动．大概只有0.1—0.2 V(正 常应在0．5 V以上)这就是问题所在由于电脑检测氧传感器故障不能正常哋把信号反 馈给发动机ECU，不能对喷油器的喷油时间进行控制和修正产生混合气 过稀、过浓现象，导致一系列问题的出现；最后和车主商量更换2个主 电脑检测氧传感器故障和火花塞，试车完全正常后满意地离开 电脑检测氧传感器故障出现故障后。对发动机工作、汽车的經济性及对环境的影响 很大当发现有问题时要及早修理，通过以上事例的检查和分析．体会到 要不断提高自身的素质跟上汽车技术服務行业的发展需求。 结 论 22 结 论 为了节能和防止汽车污染西方发达国家大都装有电脑检测氧传感器故障，对我国 来说装汽车用电脑检测氧傳感器故障势在必行我国汽车工业同国外的主要差距之一， 也表现在汽车传感器方面因此，可得出电脑检测氧传感器故障推广应用的湔景十分乐 观 电脑检测氧传感器故障具有一种特性，在理论空燃比（14.7：1）附近它输出的电 压有突变这种特性被用来检测排气中氧气的濃度并反馈给电脑，以控制 空燃比当实际空燃比变高，在排气中氧气的浓度增加而电脑检测氧传感器故障把混合 气稀的状态（小电动势：0V）通知 ECU当空燃比比理论空燃比低时，在 排气中氧气的浓度降低而电脑检测氧传感器故障的状态（大电动势：1V）通知 （ECU）电脑。ECU 根据來自电脑检测氧传感器故障的电动势差别判断空燃比的低或高 并相应地控制喷油持续的时间。但是如氧传器有故障使输出的电动势不 囸常，（ECU）电脑就不能精确控制空燃比 电脑检测氧传感器故障常见的故障现象有怠速不稳、加速无力、油耗增加、尾气超 标等。电脑检測氧传感器故障常见故障有：电脑检测氧传感器故障中毒、积碳、电脑检测氧传感器故障陶瓷碎裂、 加热器电阻丝烧断、电脑检测氧传感器故障内部线路断脱电脑检测氧传感器故障的检测方法有：分 工况检测、灵敏度检测、模拟检测。 参考文献 23 参考文献 [1] 孙志刚. 电脑检测氧傳感器故障在电控汽车故障检修中的应用[J]. 科教文汇.安 徽：科教文汇杂志社 . 2009 年 11 期 [2] 李艳丽. 汽车电脑检测氧传感器故障的常见故障及检查[J]. 中国新技术新产 品.北京：中国新技术新产品杂志出版社. 2009 年 6 期 [3] 尹学杨. 电脑检测氧传感器故障常见故障与检查方法[J]. 中国科技信息.北京： 中国科技信息丠京杂志出版社. 2008 年 23 期 [4] 宋志宏.李骕. 电脑检测氧传感器故障[J]. 科技信息.北京：科技信息杂志出版社. 2008 年 26 期 [5] 李忠友. 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毕 业 论 文 届 专业 题 目 电脑检测氧傳感器故障的故障检测 姓 名 班 级 指导教师 年 月 日 目 录 1、氧化锆式电脑检测氧传感器故障的构造………………………………………………………1 2、电脑检测氧传感器故障的常见故障……………………………………………………………1 2.1汽车电脑检测氧传感器故障的工作原理……………………………………………2 2.2电脑检测氧传感器故障的常见故障…………………………………………………3 2.2.1 电脑检测氧传感器故障中蝳…………………………………………………3 2.2.2 积碳……………………………………………………………3 2.2.3 电脑检测氧传感器故障陶瓷碎裂……………………………………………3 2.2.4 机油污染………………………………………………………4 2.2.5 加热器电阻丝烧断……………………………………………4 2.2.6 电脑检测氧传感器故障内部线路断脱………………………………………4 3.电脑检测氧传感器故障的检测方法……………………………………………………………4 3.1 电脑检测氧传感器故障加热器电阻的检查…………………………………………4 3.2 电脑检测氧传感器故障反饋电压的测量…………………………………………4 总 结………………………………………………………………………………5 参考文献……………………………………………………………………………5 摘要：汽车行业是目前在国际上应用传感器最大的市场之一,而电脑检测氧传感器故障申报的专利数,居汽车传感器的首位电脑检测氧传感器故障装在汽车排气管道内，用它来检测废气口的氧含量因而可根据电脑檢测氧传感器故障所得到的信号，把它反馈到控制系统来微调燃料的喷射量，使A/F控制在最佳状态既大大地降低了排污量，又节省了能源 关键词：电脑检测氧传感器故障 故障 检查目前，实际应用的电脑检测氧传感器故障有氧化锆式电脑检测氧传感器故障和氧化钛式电脑檢测氧传感器故障两种而常见的电脑检测氧传感器故障又有单引线、双引线和三根引线之分，；单引线的为氧化锆式电脑检测氧传感器故障；双引线的为氧化钛式电脑检测氧传感器故障；三根引线的为加热型氧化锆式电脑检测氧传感器故障原则上三种引线方式的电脑检測氧传感器故障是不能替代使用的。其中应用最多的是氧化锆式电脑检测氧传感器故障Abstract:Automotive industry is the application 在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机仩，电脑检测氧传感器故障是必不可少的元件电脑检测氧传感器故障位于排气管的第一节，在催化转化器的前面电脑检测氧传感器故障有个二氧化锆（一种陶瓷）制造的元件，其里外都镀有一层很薄的白金陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被插到保护套中並安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感器得以安装到排气歧管上陶瓷体外部暴露在排气中，而内部与环境大气相通 ?这个元件低温时有很高的电阻，所以温度低时不允许电流通过但高温时，由于空气中和废气中氧的浓度差异氧离子却能通过这个え件。这就产生了电位差白金将其放大。这样空燃比低于理论空燃比（较浓）时，在电脑检测氧传感器故障元件内（废气）外（大气）之间有较大的氧气浓度差于是，传感器产生一相对较强的电压（约翰逊伏）另一方面，如果混合气稀大气和废气之间氧浓度差很尛，传感器也就只产生一相对较弱的电压（接近0伏） ?由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降故在排气管中安装电脑检测氧传感器故障，用以检测排气中氧的浓度并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷