摘 要:本文針對(duì)汽車氧傳感器,在分析了氧傳感器位置、作用以及種類、結(jié)構(gòu)、原理的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)歸納總結(jié)了氧傳感器的故障檢測(cè)方法,并結(jié)合筆者實(shí)際維修經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)了“非氧傳感器故障的氧傳感器故障”檢修維修注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:氧傳感器;檢測(cè);方法
1 位置與作用
1.1 單氧傳感器
汽車氧傳感器一般位于排氣歧管或接近于排氣歧管的排氣總管上。如果氧傳感器的數(shù)量為1個(gè),則作用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的氧含量,產(chǎn)生一個(gè)與其成比例的電壓信號(hào)并輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU,ECU根據(jù)該信號(hào)判斷出實(shí)際空燃比值。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)實(shí)際空燃比對(duì)噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行修正,從而調(diào)節(jié)混合氣濃度,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。
1.2 多氧傳感器
部分車型設(shè)置有2-4個(gè)氧傳感器(見圖1與圖2),分別位于三元催化器前后,這種情況下位于三元催化器前的氧傳感器是主氧傳感器,而位于三元催化器后的氧傳感器的作用是檢測(cè)三元催化器的尾氣凈化效果,與前氧傳感器的監(jiān)測(cè)值作比較。
2 分類與原理
2.1 氧化鋯式氧傳感器
氧化鋯式氧傳感器,它的結(jié)構(gòu)如圖3所示(1正極接觸點(diǎn);2外電極保護(hù)層;3多孔鉑極;4空氣(接觸內(nèi)電極);5廢氣(接觸外電極);6二氧化鋯傳感元件)。氧化鋯式氧傳感器內(nèi)部的關(guān)鍵物質(zhì)是二氧化鋯(ZrO2),二氧化鋯是一種多孔陶瓷材料,其孔徑大小能夠能離子但是不通過原子。氧化鋯式氧傳感器的工作原理相當(dāng)于一個(gè)微電池,因?yàn)殂K電極內(nèi)外氧氣濃度不同,因此電極附近電離的氧離子有濃度差,濃度差擴(kuò)散產(chǎn)生電位差(0.1~0.9V)。電位差間接反映出發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的濃度。氧化鋯式氧傳感器的正常工作溫度是300℃左右,低于該溫度值,氧傳感器不輸出電壓,發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)處于開環(huán)控制狀態(tài)。因此,傳感器的引出線常常有三根或四根,有一根是供加熱使用的導(dǎo)線(12~14V)。
2.2 氧化鈦式傳感器
氧化鈦式氧傳感器,它的結(jié)構(gòu)如圖4所示(1加熱元件;2二氧化鈦傳感元件;3基片;4墊圈;5密封圈;6殼體;7滑石粉填料;8密封釉;9護(hù)套;10電極引線;11連接焊點(diǎn);12密封襯墊;13傳感器引線)。二氧化鈦(TiO2)屬于N型半導(dǎo)體材料,具有電阻值隨氧離子濃度的變化而變化的特性,其阻值大小取決于材料溫度以及周圍環(huán)境中氧離子的濃度。
3 氧傳感器的檢修
3.1 檢測(cè)前準(zhǔn)備
首先舉升車輛,檢測(cè)氧傳感器外觀有無損壞。
3.2 萬用表信號(hào)電壓檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),斷開氧傳感器連線插頭。打開點(diǎn)火開關(guān),檢查信號(hào)電壓,應(yīng)為0.45~0.55V。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),暖機(jī)后,急加速,供給濃混合氣,信號(hào)電壓應(yīng)為0.7~1V之間;拔下進(jìn)氣歧管上的真空管,供給稀混合氣,信號(hào)電壓應(yīng)為0.1~0.3V之間。
3.3 萬用表加熱裝置檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),拔下氧傳感器插頭。打開點(diǎn)火開關(guān),起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)至怠速,檢查來自ECU的加熱裝置供電電壓,該值不應(yīng)該低于11.5V。在常溫下,檢測(cè)加熱元件的電阻應(yīng)該滿足維修手冊(cè)中的規(guī)定范圍,溫度升高時(shí)電阻應(yīng)增大。
3.4 萬用表連接線路檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),拔下氧傳感器插頭與ECU插頭,按照電路圖測(cè)量各連接線路的電阻值應(yīng)滿足維修手冊(cè)中的規(guī)定范圍。需要注意的是,電加熱裝置的供電來自油泵繼電器,需要從油泵繼電器與傳感器插頭之間辨別線路檢測(cè)。
3.5 示波器、萬用表信號(hào)靈敏度檢測(cè)
起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),加速至約2500r/min運(yùn)轉(zhuǎn)2分鐘左右,以清除積碳。檢測(cè)信號(hào)電壓,應(yīng)該在在0-1V之間擺動(dòng),要求1分鐘內(nèi)信號(hào)波動(dòng)10次以上。也可以通過串聯(lián)發(fā)光二極管,通過觀察二極管閃爍次數(shù)來檢測(cè)。
3.6 尾氣分析儀檢測(cè)
為判斷氧傳感器工作信號(hào)反應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣情況與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際混合氣濃度的差異性,可以通過使用尾氣分析儀檢測(cè)尾氣濃度來比對(duì)。
3.7 注意事項(xiàng)
(1)點(diǎn)火問題導(dǎo)致燃燒不好。點(diǎn)火系統(tǒng)有問題導(dǎo)致燃燒不好,超過氧傳感器的調(diào)節(jié)工作范圍及學(xué)習(xí)能力,這樣導(dǎo)致的氧傳感器信號(hào)問題只有通過維修點(diǎn)火系統(tǒng)才能排出故障。(2)氧傳感器與排氣管連接漏氣問題。因連接處漏氣,導(dǎo)致外界大氣與廢氣相同,造成氧傳感器誤判為混合氣過稀的現(xiàn)象。這樣的故障只有通過維修排氣管與傳感器連接處的密封性才能解決。