氧传感器原理
氧传感器是轿车上的规范装备,它是运用陶瓷灵敏元件丈量轿车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,到达监测和操控焚烧空燃比,以保证产品质量及尾气排放合格的丈量元件。氧传感器广泛应用于各类煤焚烧、油焚烧、气焚烧等炉体的气氛操控,它是现在最佳的焚烧气氛丈量办法,具有结构简略、呼应敏捷、保护简单、运用方便、丈量准确等长处。运用该传感器进行焚烧气氛丈量和操控既能安稳和进步产品质量,又可缩短出产周期,节约能源。
轿车上的氧传感器作业原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起相似电解液的效果。其根本作业原理是:在必定条件下,运用氧化锆表里两边的氧浓度差,发作电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量为21%,浓混合气焚烧后的废气实践上不含氧,稀混合气焚烧后生成的废气或因缺火发作的废气中含有较多的氧,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表里外表上。因为大气中的氧气比废气中的氧气多,套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子,两边离子的浓度差发作电动势。
当轿车套管废气一侧的氧浓度低时,在氧传感器电极之间发作一个高电压(0.6~1V),这个电压信号被送到轿车ECU扩大处理,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。依据氧传感器的电压信号,电脑依照尽或许挨近14.7:1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因而氧传感器是电子操控燃油计量的要害传感器。氧传感器只要在高温时(端部到达300°C以上)其特性才干充分体现,才干输出电压。它在约800°C时,对混合气的改动反响最快,而在低温时这种特性会发作很大改动。
氧传感器效果
电喷车为取得高排气净化率,下降排气中(CO)一氧化碳、(HC)碳氢化合物和(NOx)氮氧化合物成份,有必要运用三元催化器。但为了能有效地运用三元催化器,有必要准确地操控空燃比,使它一直挨近理论空燃比。催化器一般装在排气歧管与消声器之间。氧传感器具有一种特性,在理论空燃比(14.7:1)邻近它输出的电压有骤变。这种特性被用来检测排气中氧气的浓度并反应给电脑,以操控空燃比。当实践空燃比变高,在排气中氧气的浓度添加而氧传感器把混合气稀的状况(小电动势:O伏)告诉ECU。当空燃比比理论空燃比低时,在排气中氧气的浓度下降,而氧传感器的状况(大电动势:1伏)告诉(ECU)电脑。
ECU依据来自氧传感器的电动势不同判别空燃比的低或高,并相应地操控喷油继续的时刻。可是,如氧传器有毛病使输出的电动势不正常,(ECU)电脑就不能准确操控空燃比。所以氧传感器还能补偿因为机械及电喷体系其它件磨损而引起空燃比的差错。能够说是电喷体系中仅有有“智能”的传感器。
传感器的效果是测定发动机焚烧后的排气中氧是否过剩的信息,即氧气含量,并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机,使发动机能够实现以过量空气因数为方针的闭环操控;保证三元催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物都有最大的转化功率,最大程度地进行排放污染物的转化和净化。
氧传感器坏了的体现
1、油耗添加,因为氧传感器积碳会构成其信号输出不正常,导致发动机混合气比例失调,使油耗添加
2、排放污染物添加,年检尾气排放检测一项无法合格,使年检不合格。其实这点也很好了解,因为三元催化剂尽管能够净化尾气,但净化才能有限,一旦氧传感器作业反常,会使发动机焚烧不充分构成排放的污染物添加,即便三元催化器作业正常也力不从心。所以说,假如老车年检尾气不合格,除了清洗三元催化剂,还应考虑清洗或替换氧传感器
3、有冒黑烟的或许,氧传感器作业反常使空燃比异常而导致的冒黑烟
4、发动机转速不稳、颤动,相同是因为空燃比不正常的原因导致。
氧传感器的常见毛病
1.氧传感器中毒
氧传感器中毒是常常呈现的且较难防治的一种毛病,尤其是常常运用含铅汽油的轿车,即便是新的氧传感器,也只能作业几千公里。假如仅仅细微的铅中毒,接着运用一箱不含铅的汽油,就能消除氧传感器外表的铅,使其康复正常作业。但往往因为过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻止了氧离子的分散,使氧传感器失效,这时就只能替换了。
别的,氧传感器发作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焚烧后生成的二氧化硅,硅橡胶密封垫圈运用不当散发出的有机硅气体,都会使氧传感器失效,因而要运用质量好的燃油和润滑油。修补时要正确选用和装置橡胶垫圈,不要在传感器上涂敷制作厂规定运用以外的溶剂和防粘剂等。
2.积碳
因为发动机焚烧欠好,在氧传感器外表构成积碳,或氧传感器内部进入了油污或尘土等沉积物,会阻止或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,ECU不能及时地批改空燃比。发作积碳,首要体现为油耗上升,排放浓度明显添加。此刻,若将沉积物铲除,就会康复正常作业。
3.氧传感器陶瓷碎裂
氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用激烈气流吹洗,都或许使其碎裂而失效。因而,处理时要特别当心,发现问题及时替换。
4.加热器电阻丝烧断
关于加热型氧传感器,假如加热器电阻丝烧蚀,就很难使传感器到达正常的作业温度而失掉效果。
5.氧传感器内部线路断脱
6.氧传感器外观色彩的查看
从排气管上拆下氧传感器,查看传感器外壳上的通气孔有无阻塞,陶瓷芯有无破损。如有破损,则应替换氧传感器。
氧传感器的查看办法
1.氧传感器加热器电阻的查看
拔下氧传感器线束插头,用万用表电阻档丈量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻,其阻值为4-40Ω(参阅详细车型阐明书)。如不契合规范,应替换氧传感器。
2.氧传感器反应电压的丈量
丈量氧传感器的反应电压时,应拔下氧传感器的线束插头,对照车型的电路图,从氧传感器的反应电压输出接线柱上引出一条细导线,然后插好线束插头,在发动机作业中,从引出线上测出反应电压(有些车型也能够由毛病检测插座内测得氧传感器的反应电压,如丰田轿车公司出产的系列轿车都能够从毛病检测插座内的OX1或OX2端子内直接测得氧传感器的反应电压)。
对氧传感器的反应电压进行检测时,最好运用具有低量程(一般为2V)和高阻抗(内阻大于10MΩ)的指针型万用表。详细的检测办法如下:
1)将发动机热车至正常作业温度(或起动后以2500r/min的转速作业2min);
2)将万用表电压档的负表笔接毛病检测插座内的E1或蓄电池负极,正表笔接毛病检测插座内的OX1或OX2插孔,或接氧传感器线束插头上的号|出线;
3)让发动机以2500r/min左右的转速坚持作业,一起查看电压表指针能否在0-1V之间来回摇摆,记下10s内电压表指针摇摆的次数。在正常情况下,跟着反应操控的进行,氧传感器的反应电压将在0.45V上下不断改动,10s内反应电压的改动次数应不少于8次。假如少于8次,则阐明氧传感器或反应操控体系作业不正常,其原因或许是氧传感器外表有积碳,使灵敏度下降所形成的。对此,应让发动机以2500r/min的转速作业约2min,以铲除氧传感器外表的积碳,然后再查看反应电压。假如在铲除积碳可后电压表指针改动仍旧缓慢,则阐明氧传感器损坏,或电脑反应操控电路有毛病。
4)查看氧传感器有无损坏
拔下氧传感器的线束插头,使氧传感器不再与电脑衔接,反应操控体系处于开环操控状况。将万用表电压档的正表笔直接与氧传感器反应电压输出接线柱衔接,负表笔杰出搭铁。在发动机作业中丈量反应电压,先脱开接在进气管上的曲轴箱强制通风管或其他真空软管,人为地构成稀混合气,一起观看电压表,其指针读数应下降。然后接上脱开的管路,再拔下水温传感器接头,用一个4-8KΩ的电阻替代水温传感器,人为地构成浓混合气,一起观看电压表,其指针读数应上升。也能够用忽然踩下或松开加快踏板的办法来改动混合气的浓度,在忽然踩下加快踏板时,混合气变浓,反应电压应上升;忽然松开加快踏板时,混合气变稀,反应电压应下降。假如氧传感器的反应电压无上述改动,标明氧传感器已损坏。
别的,氧化钛式氧传感器在选用上述办法检测时,若是杰出的氧传感器,输出端的电压应以2.5V为中心上下动摇。否则可拆下传感器并暴露在空气中,冷却后丈量其电阻值。若电阻值很大,阐明传感器是好的,否则应替换传感器。
5)氧传感器外观色彩的查看
从排气管上拆下氧传感器,查看传感器外壳上的通气孔有无阻塞,陶瓷芯有无破损。如有破损,则应替换氧传感器。
经过调查氧传感器顶尖部位的色彩也能够判别毛病:
①淡灰色顶尖:这是氧传感器的正常色彩;
②白色顶尖:由硅污染构成的,此刻有必要替换氧传感器; ③棕色顶尖:由铅污染构成的,假如严峻,也有必要替换氧传感器;
④黑色顶尖:由积碳构成的,在扫除发动机积碳毛病后,一般能够主动铲除氧传感器上的积碳。
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