文档介绍：氧传感器在电控汽车故障检修中的应用
何庆伟
随着汽车排放法规的逐渐严格和社会对汽车排除污染控制的重视,“电喷”加三元催化器的发动机正在我国普及。
确切地说,这种发动机采用了混合气成分的闭环控制和三效催化反应装置的联合使用技术,这是当今汽油机最有效的排气净化方法。
而氧传感器是实现这一闭环控制的必不可少的重要部什。它不但对发动机排放控制起着不可或缺的作用。
即可以通过示波器读取其波形分析判断发动机的多种故障
在维修检测方面,氧传感器波形很像对人体诊断的心电图。
氧传感器的一般作用
三效催化转化器后处理能有效地全面净化CO、HC和NOX这三种有害气体。但其净化效率依赖于混合气浓度必须保持在理论空燃比()附近的狭小范围内。一旦混合气体浓度偏离了这个狭小的范围,则三效催化转化器全面净化上述有害气体的能力便急剧下降(见图1)。由于混合空燃比的变化会引排气中氧浓度相应的变化,因此,在排气管中设置了氧传感器。
氧传感器的一般作用
氧传感器随时检测排气中的氧浓度,并随时向微机控制装置反馈信号。微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量(喷油脉宽),如信号反映混合气较浓,则减少喷油时间;反之,如信号反映较稀,则延长喷油时间。从而使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比始终保持在理论空燃比附近(见图2)。这就是燃料闭环控制或称燃料反馈控制。
喷油量的闭环控制
氧传感器的一般作用
常用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。以氧化锆式为例,正常情况下当闭环控制时(见图3),氧传感器的电压信号大约在0至1 V之间波动,平均值约450 mV。当混合气体浓度稍浓于理论空燃比时,氧传感器产生约800 mV的高电压信号;当混合气浓度稍稀于理论空燃比时,氧传感器产生接近100 mV的低电压信号。因此可以说,氧传感器是一个随时向微机反馈空燃比信息的“通信员”。
正常的多点喷射发动机
氧传感器波形
氧传感器对维修检测的作用
发动机闭环控制时氧传感器随时监测着排气中的氧浓度,如果供入气缸的混合气空燃比不正常,排气中的氧浓度亦不正常,氧传感器信号就会有所反映。
但排气中氧浓度不仅受混合气空燃比的影响,而且也受气缸中燃烧状况的影响。一旦燃烧不充分或个别缸出现缺火,气缸中的部分氧“未气缸中的部分氧“未经消化”即排出缸外,排气中的氧浓度即会发生变化。
因此,氧传感器的信号又受燃烧状况的影响。
当然,氧传感器损坏或微机控制装置故障也会使氧传感器信号异常。
氧传感器对维修检测的作用
发动机正常燃烧需要三方面条件:
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上述条件如有一条不满足,就有可能造成燃烧不正常,进而使排气中的氧含量异常,氧传感器的信号波形即出现异常。
氧传感器对维修检测的作用
下列故障可导致燃烧不正常进而引起氧传感器波形不正常:
:例如:某缸火花塞损坏、某缸高压分线损坏、或分电器、分电器转子、点火线圈等损坏。这些故障可使部分氧“不经消化”即排出缸外从而使排气中的氧含量升高。对此,可用示波器检测,以排除这类故障的可能性或确认这类故障。
氧传感器对维修检测的作用
:例如,气门烧损、活塞环断裂或磨损过度等造成的压缩泄漏使点火之前的压缩温度、压缩压力不够,造成燃烧不完全甚至缺火。这也可使部分氧“不经消化”即排出缸外引起排气中的氧含量升高。
:例如进气道、进气管上的真空软管等处存在泄漏。如果真空泄漏使混合气空燃比达到17以上时,就可引起因混合气过稀而发生的缺火。如此,造成排气氧含量增高。