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1、学习提纲一、概述1、在整车或发动机上的作用；2、装配的位置及图片；3、ECU与传感器连接方式二、基本结构1、定义；2、组成；3、分类；三、工作原理四、关键控制点及关键加工过程五、市场主要故障点六、原因分析、整改方向第1页/共24页一、概述1、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,而采用了混合气成分的闭环控制，氧传感器作闭环控制必不可少的重要部件注：闭环控制：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（ECU）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
2、终保持在理论空燃比始终保持在理论空燃比附近第2页/共24页2、前氧传感器的作用 提供喷入发动机气缸中的燃油在吸入的空气中完全燃烧后氧是否过剩的信息。ECU利用这一信息可以进行燃油定量的循环控制，使得发动机排气中三种主要的有毒成份即碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NOx都能在三效催化转化器中得到最大程度的转化和净化，三元催化器处理功效最高时为空燃比为，如下图前氧传感器作用是-修正空燃比第3页/共24页3、后氧传感器作用(RO2S)后氧传感器的构造、检测同前氧传感器基本上没有什么区别，但是车辆上配置前后氧传感器的目的却是大不相同。后氧传感器检测触媒的效率，点亮发动机故障灯。后氧传感器第4页/
3、共24页4、采用双氧传感器的方式，来监视三元催化器工作是否正常，使排放达标，符合法规要求前氧传感器信号后氧传感器信号触媒失效的后氧传感器信号ECU三元催化器第5页/共24页5、氧传感器的检修过程中的作用1）点火系故障造成的燃烧不正常或缺火：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。图示为发动机在2 500 r/min时的氧传感器波形。波形反映出点火系统存在间歇缺火故障。第6页/共24页2）氧传感器良好与损坏的波形比较图示为良好的氧传感
4、器波形与损坏的氧传感器波形叠加比较。第7页/共24页3）真空泄漏造成的空燃比不正常：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。图示为发动机在2500 r/min时的氧传感器波形。故障为个别气缸的进气歧管真空泄漏。第8页/共24页4）各缸喷油不均衡造成的压缩比不正常(对于多点喷射)：个别缸喷油器的喷油量过多或过少(喷油器卡在开的位置或堵塞)，造成混合气过浓或过稀，当个别缸的混合气空燃比达到13以下或17以上时，将可能引起缺火。亦可造成排气氧含量异常。第9页/共24页6、氧传感器在整车装配的位置
5、后氧传感器装配位置 （在整车排气管上）前氧传感器装配位置（在三元催化剂前）第10页/共24页接头都有四个针脚：1号（A）氧传感器信号低电平（接ECU 6）；2号（B）氧传感器信号高电平（接ECU62）；3号（C）接主继电器电源；4号（D）传感器加热线控制（接ECU61#）。7、ECU与传感器的连线方式第11页/共24页二、氧传感器的基本结构1、定义 是利用陶瓷敏感元件测量各类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然比，从而保证产品质量及尾气排放达标的测量元件 第12页/共24页2 2、氧传感器的分类、氧传感器的分类氧传感器氧化锆式氧传感器二氧化钛式氧传感
6、器加热式非加热式 氧化锆式氧传感与二氧化钛式氧传感器的区别：氧化锆式氧传感器是将废氧中的氧分子含量的变化转换成电压的变化；而二氧化钛式氧传感器则是将废气中的氧分子含量的变化转换成传感器电阻的变化。第13页/共24页3 3、氧传感器的工作原理、氧传感器的工作原理 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，且浓度差越大，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内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管
7、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，在电极之间产生一个高电压1V)。第14页/共24页 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，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第15页/共24页四、关键控制点及关键加工过程1、厂家关键
8、控制点 响应时间 （350度、850度两种状态的测试）加热电流 （350度、850度两种状态的测试）泄漏量 输出电压 （350度、850度两种状态的测试）2、装配过程扭矩控制：按工艺要求，对前后氧在整车上的固定方式，要求先装排气管后装氧传感器第16页/共24页五、氧传感器的主要的故障类型1、氧传感器失效后，产生的故障模式废气排放超标；（排气管冒黑烟）怠速不稳；空燃比不正确油耗上升故障灯常亮第17页/共24页2、产生故障的主要原因有以下几点：a.氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗都可能使其碎裂而失效；第18页/共24页b氧传感器内部进入油污、尘埃、积碳等沉积物时，阻碍外部空气进入氧
9、传感器内部，会使传感器的输出信号改变，不能正确修正空燃比；c氧传感器中毒，尤其是在以前使用加铅汽油，使氧传感器铅中毒而失效。另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使传感器失效；d对于加热型氧传感器，如果加热器电阻烧蚀，很难使传感器达到正常工作温度而失去作用。一般加热电阻的阻值为57，如果电阻值为无穷大。第19页/共24页E.氧传感器内部线路脱落,造成信号无法传输,第20页/共24页六、原因分析 1、氧传感器在线下预装，在装配整车排气管过程中易造成氧传感器线束的拖拽，导致线束受损断裂。整改前整改后第21页/共24页 2、氧传感器拧紧力矩为3846Nm，与Delphi 新标准不符、下发新工艺要求，明确装配时扭矩要求为第22页/共24页3、氧传感器内部结构变更，提高氧传感器可靠性第23页/共24页感谢您的观看！第24页/共24页