上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围

2021/11/11 13:05 · 传感器知识资讯 ·  · 上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围已关闭评论
摘要:

上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围上游氧传感器信号电压超出可能范围??????众所周知,氧传感器信号电压在空气过量因数λ=1处发生阶跃。ECU为氧传感器提供了一个450mV电压。在稳定工况下,如果λ<1,则氧传感器信号电压约为1000

上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围

上游氧传感器信号电压超出可能范围
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众所周知,氧传感器信号电压在空气过量因数
λ=1
处发生阶跃。
ECU
为氧传感器提供
了一个
450mV
电压。在稳定工况下,如果
λ

1
,则氧传感器信号电压约为
1000mV
;如果
λ

1
,则此信号电压约为
100mV
。如前所述,当
ECU
进入闭环控制后,氧传感器信号电压
应在
1000mV

100mV
之间不断地波动
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在加速和减速工况下退出闭环控制,加速工况下混合气加浓,该信号电压应接近
1000mV
;减速工况下混合气变稀,该信号电压应按近
100mV
。如果在
ECU
进入闭环控制
后该信号电压保持低于
175mV

15s

或者在加速工况下该信号电压保持低于
600mV

15s


ECU
认为该传感器信号电压偏低,
不可信。
如果在
ECU
进入闭环控制后信号电压保持高

800mV

15s
,或者在减速工况下该信号电压保持高于
110mV

15s
,则
ECU
认为该传
感器信号电压偏高,不可信。
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此时,在满足下列条件的情况下
ECU
将设置上游氧传感器信号电压超出可能范围的故
障信息记录:没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进
气歧管绝对压力传感器
燃油调节、
喷油器、
废气再循环阀位置传感器、
冷却液温度传感器、
曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录;节气门开度在
3%~40%

?
上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围  第1张

上游氧传感器:上游氧传感器和下游氧传感器的工作原理及作用是什么?求解

原理
氧传感器是汽车上的标准配置,它是利用陶瓷敏感元件测量汽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,达到监测和控制燃烧空燃比,以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。
氧传感器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氛测量方式,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。
汽车上的氧传感器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,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。
当汽车套管废气一侧的氧浓度低时,在氧传感器电极之间产生一个高电压(0.6~1V),这个电压信号被送到汽车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。根据氧传感器的电压信号,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。
因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300°C以上)其特性才能充分体现,才能输出电压。它在约800°C时,对混合气的变化反应最快,而在低温时这种特性会发生很大变化。
作用
电喷车为获得高排气净化率,降低排气中(CO)一氧化碳、(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,使它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。
氧传感器具有一种特性,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氧传感器把混合气稀的状态(小电动势:O伏)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:1伏)通知(ECU)电脑。
ECU根据来自氧传感器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。所以氧传感器还能弥补由于机械及电喷系统其它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。
传感器的作用是测定发动机燃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目标的闭环控制。
确保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效率,最大程度地进行排放污染物的转化和净化。
扩展资料
氧传感器的常见故障
1、氧传感器中毒
氧传感器中毒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,即使是新的氧传感器,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,就能消除氧传感器表面的铅,使其恢复正常工作。
但往往由于过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效,这时就只能更换了。
另外,氧传感器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,都会使氧传感器失效,因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时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。
2、积碳
由于发动机燃烧不好,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器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氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,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,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。
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。
4、加热器电阻丝烧断
对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝烧蚀,就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
5、氧传感器内部线路断脱。
6、氧传感器外观颜色的检查
从排气管上拆下氧传感器,检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞,陶瓷芯有无破损。如有破损,则应更换氧传感器。
通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障:
①淡灰色顶尖:这是氧传感器的正常颜色;
②白色顶尖:由硅污染造成的,此时必须更换氧传感器;
③棕色顶尖:由铅污染造成的,如果严重,也必须更换氧传感器;
④黑色顶尖:由积碳造成的,在排除发动机积碳故障后,一般可以自动清除氧传感器上的积碳。
主氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒,加热棒受(ECU)电脑控制,当空气进量小(排气温度低)电流流向加热棒加热传感器,使能精确检测氧气浓度。
在试管状态化锆元素(ZRO2)的内外两侧,设置有白金电极,为了保护白金电极,用陶瓷包覆电机外侧,内侧输入氧浓度高于大气,外侧输入的氧浓度低于汽车排出气体浓度。
应当指出采用三元催化器后,必须使用无铅汽油,否则三元催化器和氧传感器会很快失效。再注意,氧传感器在油门稳定,配制标准混合时较为重要的作用,而在频繁加浓或变稀混合时,(ECU)电脑将忽略氧传感器的信息,氧传感器就不能起作用。
后氧传感器
现今车辆安有两个氧传感器,三元催化器前放一个,后放一个。前方的作用是检测发动机不同工况的空燃比,同时电脑根据该信号调整喷油量和计算点火时间。后方的主要是检测三元催化器的工作好坏!即催化器的转化率。通过与前氧传感器的数据作比较来检测三元催化器是否工作正常(好坏)的重要依据。
参考资料来源:百度百科-汽车氧传感器
参考资料来源:百度百科-氧传感器

上游氧传感器是检查排气的质量的,重点在下游的氧传感器上面,它是和上游的氧传感器形成检查对比的!通过对比来检测中间的三阳催化是否有起到净化排气的作用的!

1、氧传感器:当氧传感器故障时,ECU无法获取这些信息,就不知道喷射的汽油量是否正确,而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低,增加排放污染;
2、轮速传感器:它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆,所以,就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作,一般安装在每个车轮的轮毂上,而一旦传感器损坏,ABS会失效;
3、水温传感器:当水温传感器故障后,往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号,ECU得不到正确的信号,只能供给发动机较稀薄的混合气,所以发动机冷车不易启动,且还会伴随怠速运转不稳定,加速动力不足的问题;
4、电子油门踏板位置传感器:当传感器失效后,ECU无法测得油门位置信号,无法获得油门门踏板的正确位置,所以会出现发动机加速无力的现象,甚至出现发动机不能加速的情况;
5、进气压力传感器:进气压力传感器顾名思义就是随着发动机不同的转速负荷,感应一系列的电阻和压力变化,转换成电压信号,供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上,假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。
上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围  第2张

上游氧传感器:加热型氧传感器、上游氧传感器、下游氧传感器的功能和区别介绍

加热型氧传感器(HO2S)
为使发动机满足排放、驾驶性能以及燃油经济性的要求,ECM必须能够确定燃油混合气的状态对发动机效率影响的效果。这是通过氧传感器来完成的。氧传感器安装在排气管中,用于检测排气废气中氧的含量。ECM根据氧传感器的信号来判断混合气的浓度以及燃烧效果。
在带有随车诊断系统(OBD)的汽油车辆上,安装有两个氧传感器,分别为(上游氧传感器)和后氧传感器(下游氧传感器)。
前氧传感器安装于三元催化器前部的排气歧管上,后氧传感器安装于三元催化器后部的排气管上。

氧传感器电路包括控制模块、氧传感器、连接器和引线。传感器由串联在一起的可变电压源和电阻构成。电压源向控制模块产生零至某电压之间的模拟电压信号。电阻的作用是在传感器与控制模块间发生对地短路时,防止传感器过载。
(汽车维修技术网

氧传感器主要是由二氧化锆陶瓷以及内外表面的薄薄的一层铂组成。内侧空间充满富氧的外界空气,外表面暴露在废气中。传感器内装有加热电路,着车后加热电路工作使传感器快速达到正常工作所需的350℃左右,因此此类氧传感器也称为加热型氧传感器(HO2S)。

氧传感器的工作是通过将传感陶瓷管内外的氧离子浓度差转化成电压信号输出来实现的,当传感陶瓷管的温度达到350℃时,即具有固态电解质的特性。由于其材质的特殊,使得氧离子可以自由地通过陶瓷管。正是利用这一特性,将浓度差转化成电势差,从而形成电信号输出。

若混合气浓度偏浓,燃烧后的废气中的氧含量较少,则陶瓷管内外氧离子浓度差较高,电势差偏高,大量的氧离子从内侧移到外侧,输出电压较高(接近0.8V~1.0V)。
若混合气浓度偏稀,废气中氧含量较多,则陶瓷管内外氧离子浓度差较低,电势差较低,仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧,输出电压较低(接近0.1V)。
当混合气处于理论空燃比14.7:1(λ=1)附近时,传感器电压变化率最高,瞬间出现0.45V的电压。

上游氧传感器(HO2S-1)
上游氧传感器通过检测排气中氧的含量来反映混合气的浓度,并向ECM提供反馈信号,用于修正混合气的空燃比。如果车辆在其运行工况下得到正确量的燃油,氧传感器将围绕一个预定的转换点来回变动。如果电压值一直比转换点高或低,表明车辆的混合过浓或过稀。

下游氧传感器(HO2S-2)
下游氧传感器的作用是监测三元催化器的性能是否符合OBD要求。三元催化器正常工作时,下游氧传感器检测信号电压值相对稳定,不经常发生转换。这是因为:如果三元催化器工作正常,大多数的氧将被使用或存储在催化器里。

故障现象及诊断:
氧传感器信号出现异常时,可能会导致怠速不良、加速不良、尾气超标、油耗过大等故障。
氧传感器的主要故障原因包括:
1.潮湿水汽进入传感器内部,温度骤变,探针断裂。
2.传感器“中毒”(铅Pb,硫S,镍Br,硅Si)。
3.连接器或线路断路/短路。

氧传感器性能检查:
为了判断氧传感器的性能好坏,一般包括加热电路检测和信号电路的检测。
1.加热器电路检测:
断开氧传感器连接器,使用万用表测量加热电路两个端子之间的电阻,应符合以下标准。(注意:传感器的温度对电阻值的影响很大,测量时要确保传感器加热器的温度恰当。)
HO2S-1:5.0 - 6.4Ω,在20℃(68°F)时。
HO2S-2:11.7 - 14.5Ω,在20℃(68°F)时,(对欧Ⅳ车辆:HO2S-2:5.0 - 6.4Ω,在20℃)。
2.氧信号电路检测:
连接传感器连接器,怠速运转发动机并使氧传感器工作温度达到350℃,使用万用表分别检测传感器信号端子的电压值。上游氧传感器在0.1~0.9V之间波动,变化快速;下游氧传感器保持0.6~0.8V左右,比较平稳。
上游氧传感器:上游氧传感器信号电压超出可能范围  第3张

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在氧化锆套管?内外表面?。由于?气中?氧气比废气中?氧气?,套管?与?气相通?侧比废气?侧吸附?负离子,两侧离子?浓度差产生电动势。当套管废气?侧?氧浓度?时,在电极之间产生?个?电压(0。6~1V),这个电压被送到ECU放?处理,ECU把?电压信号看作浓混合气,而把?电压信号看作稀混合气。根据氧传感器?电压信号,电脑按照尽可能接?14.7:1?理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传感器?电子控制燃油计量?关键传感器。氧传感器只有在?温时(端部达到300°C以?)其特性才能充分体现,才能输出电压。它在约800°C时,对混合气?变化反应最快,而在?温时这种特性会发生变化。
氧传感器?检测
装有?电控燃油喷射发动机,如果在运转中出现怠速?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?氧传感器及相关线路出?问题。
数发动机?电控系统都有自检功能,当氧传感器或相关部位发生故障时,电脑会自动记?故障内容,维修人员只需用专门?解码器读出故障代码即可发现问题所在。但如果没有专用设备怎么办??这里有几个方法可以?快检查出氧传感器?。
如果怀疑怠速?稳或加速?良等故障?氧传感器引起?,检修时只需拔?氧传感器接头,如果发动机?故障消失,则说明氧传感器已经损?,必须?换,如果发动机故障依旧,那么还要从其他?方找原因。
利用?阻抗?电压表也可以检查出氧传感器?。把电压表并联在氧传感器?输出端,正常情况?,电压应在0-1V之间变化,中值在500mV,如果输出电压?时间保持某?数值而无变化,则表明氧传感器已经损?。
实际?,氧传感器个相当耐用?部件,只要燃油质量过关,它可以使用3年或?时间。氧传感器?非正常损由于燃油中含铅量超标造成?。这?点,驾驶装有?元催化装置汽车?司机务必要加以重视.
氧传感器?表征与故障
在使用以减?排气污染?发动机?,氧传感器?必?可元件。由于混合气?空燃比?旦偏离理论空燃比,?元催化剂对CO、HC?NOX?净化能力将急剧?降,故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧?浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU控制喷油器喷油量?增减,从而将混合气?空燃比控制在理论值附?。
目前,实际应用?氧传感器有氧化锆式氧传感器?氧化钛式氧传感器两种。而常见?氧传感器又有单引线、双引线根引线之分,;单引线?为氧化锆式氧传感器;双引线?为氧化钛式氧传感器;?根引线?为加热型氧化锆式氧传感器,原则种引线方式?氧传感器能替代使用?。
氧传感器?旦出现故障,将使电子?电脑?能?到排气管中氧浓度?信息,因而?能对空燃比进行反馈控制,会使发动机油耗?排气污染增加,发动机出现怠速?稳、缺火、喘振等故障现象。因此,必须及时?排除故障或?换。
氧传感器?常见故障
1.氧传感器中毒
氧传感器中毒?经常出现?且较难防治种故障,尤其?经常使用含铅汽油?汽车,即使?新?氧传感器,也只能工作几千公里。如果只?轻微?铅中毒,接?使用?箱?含铅?汽油,就能消除氧传感器表面?铅,使其恢复正常工作。但往往由于过排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍?氧离子?扩散,使氧传感器失效,这时就只能?换?。
另外,氧传感器发生硅中毒也?常有?事。?般来说,汽油?润滑油中含有?硅化合物燃烧后生成氧化硅,硅橡胶密封垫圈使用?当散发出?有机硅气体,都会使氧传感器失效,因而要使用质量燃油?润滑油。修理时要正确选用?安装橡胶垫圈,?要在传感器?涂敷规定使用以外?溶剂?防粘剂等。
2.积碳
由于发动机燃烧,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器内部进入?油污或尘埃等沉积物,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出?信号失准,ECU?能及时?修正空燃比。产生积碳,主要表现为油耗?升,排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。
3.氧传感器陶瓷碎裂
氧传感器?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?心,发现问题及时?换。
4.加热器电阻丝烧断
对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝烧蚀,就?难使传感器达到正常?工作温度而失去作用。
5.氧传感器内部线路断脱。
6氧传感器外观颜色?检查
从排气管?拆?氧传感器,检查传感器外壳通气孔有无堵塞,陶瓷芯有无破损。如有破损,则应?换氧传感器。
通过观察氧传感器顶尖部位?颜色也可以判断故障:
①淡灰色顶尖:这?氧传感器?正常颜色;
②白色顶尖:由硅污染造成?,此时必须?换氧传感器;
③棕色顶尖:由铅污染造成?,如果严重,也必须?换氧传感器;
④黑色顶尖:由积碳造成?,在排除发动机积碳故障后,?般可以自动清除氧传感器积碳。
主氧传感器包括?根加热氧化锆元件?热棒,加热棒受(ECU)电脑控制,当空气进量?(排气温度?)电流流向加热棒,使能精确检测氧气浓度。
在试管状态化锆元素(ZRO2)?内外两侧,设置有白金电极,为?保护白金电极,用陶瓷包覆电机外侧,内侧输入氧浓度?于?气,外侧输入?氧浓度?于汽车排出气体浓度。
应当指出采用?元催化器后,必须使用无铅汽油,否则?元催化器?氧传感器会?快失效。再注意,氧传感器在油门稳定,配制标准混合时较为重要?作用,而在频繁加浓或变稀混合时,(ECU)电脑将忽略氧传感器?信息,氧传感器就?能起作用。
后氧传感器
现今车辆安有两个氧传感器,?元催化器前放?个,后放?个。前方?作用?检测发动机?同工况?空燃比,同时电脑根据该信号调整喷油量?计算点火时间。后方?主要?检测?元催化器?工作!即催化器?转化率。通过与前氧传感器?数据作比较来检测?元催化器?否工作正常()?重要依据.
我?故障码为P0134 ?游氧传感器电路信号电路故障。

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