氧传感器的检测:几种快速判断氧传感器故障的简便方法

2021/11/12 14:55 · 传感器知识资讯 ·  · 氧传感器的检测:几种快速判断氧传感器故障的简便方法已关闭评论
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氧传感器的检测:几种快速判断氧传感器故障的简便方法展开全文氧传感器异常时,不仅会使汽车尾气中的有害气体含量超标,而且还会使发动机的燃油消耗增加。1.观察氧传感器外观颜色01外部破损的检查先从排气管上拆下氧传感器,直观检查氧传感器外壳上的通风孔是

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氧传感器的检测:几种快速判断氧传感器故障的简便方法

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氧传感器异常时,不仅会使汽车尾气中的有害气体含量超标,而且还会使发动机的燃油消耗增加。1. 观察氧传感器外观颜色
01
外部破损的检查
先从排气管上拆下氧传感器,直观检查氧传感器外壳上的通风孔是否被堵塞,陶瓷芯是否破损。如有破损,则应更换新的氧传感器。
02
观察传感器颜色
通过观察氧传感器顶尖的颜色,可以大致判断出故障的原因。如果发现氧传感器顶尖颜色发生变化,则预示着氧传感器存在故障或故障隐患。故通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障原因。具体情况如下,供判断故障时参考:
淡灰色顶尖:氧传感器正常;白色顶尖:由硅污染造成的,应更换新的氧传感器;棕色顶尖:由铅污染造成的,如果严重,应更换新的氧传感器;黑色顶尖:由积炭造成的,在排除发动机积炭后,一般可以自动清除氧传感器上的积炭。2. 汽车尾气分析仪检测法
01
检测分析采用汽车尾气分析仪检测汽车排放情况时,可以在车辆怠速情况下对汽车的尾气进行检测,并与下表中所列的正常值(以采用FLA-501型电子尾气分析仪检测奥迪A4系列轿车为例)范围进行对比,以此来判断氧传感器的好坏。如果检测值与正常值相差较多,则说明氧传感器及其连接线路不良。如果检测连接线路没有问题,就可以确定氧传感器损坏。02
通常应注意的问题
① 在尾气分析仪接通工作电源之前,应先将检测仪表可靠接地,并保证其工作电压正常;
② 尾气分析仪在保管时或使用过程中,应防止水、灰尘或其他气态物质进入仪表内,以免影响正常的检测;③ 应在通风良好的场所使用尾气分析仪,并采用聚氯乙烯管连接排气口,将仪表排出的废气引到室外安全的区域,以防检测人员发生一氧化碳中毒事故;④ 不要在温度过高、过低或温度变化剧烈的环境中使用尾气分析仪,不要把仪表直接暴露在太阳下,仪表工作温度在0~40℃之间;⑤ 取样探头、测试装置及导线、手、衣服、头发和其他物体必须远离车辆的运动部分,如传动轴、风扇叶片等;⑥ 在使用完尾气分析仪以后,应对其进行一次清洁处理,然后将其存放在干燥、安全的固定位置。
3. 指针式万用表检测氧传感器加热器电阻
拔下氧传感器线束插头,采用指针式万用表的R×1挡,两表笔检测氧传感器接线端中加热器接线柱与搭铁接线柱之间的电阻值,该电阻值通常在4~40Ω之间(不同的车型电阻值也不一样,应根据具体车型说明书中的数据)。如检测到的电阻值差别较大,应更换氧传感器。4. 汽车数字式万用表检测氧传感器性能
01
氧气浓度与电压间的关系
汽车发动机电喷系统使用的氧传感器用来监测车辆排放气体中氧气的浓度,并将监测到的氧气浓度转换为电压信号提供给发动机ECU,以判断发动机是否按理论空燃比进行燃烧。当监测到的氧气浓度较浓时,提供给发动机ECU的电压较高;当监测到的氧气浓度较稀时,提供给发动机ECU的电压较低。
02
氧传感器正常工作时的典型特征
正常情况下,车辆的排气浓时,氧传感器输出电压为0.8~0.9V,排气稀时输出电压为0.1~0.2V。当氧传感器工作温度低于360℃时(发动机处于开环工作状态),氧传感器处于开路状态,无电压输出。
03
检测与维修
对氧传感器进行预热:首先拆下氧传感器线束,用一根跨接线将此线束与氧传感器相连接,启动发动机,使其在2500r/min转速下运转约90s,用于对氧传感器进行预热,使其工作温度达到360℃以上。
检测操作方法:将汽车数字式万用表功能选择开关置于直流(DC)mV挡,黑线搭铁,红线与氧传感器输出端相连接,用来测量氧传感器信号输出端与搭铁之间的直流电压。正常情况下,在10s之内,表的示值应在100~900mV内跳变8次以上。否则,说明被检测的氧传感器不良或损坏。
可以判断的故障:通过对氧传感器工作性能的检测,可以判断发动机燃油喷射系统是在闭环工作,还是开环工作,或氧传感器是否失效。
5. 指针式万用表检测氧传感器反馈电压
01
检测前的准备
引出检测线:检测汽车氧传感器反馈电压之前,应先拔下氧传感器的线束插头,按照电路图,从氧传感器反馈电压输出接线柱上引出一根细导线,然后插好线束插头,在发动机运转时,在该引出线上测反馈电压。
检测表的选择:在对氧传感器的反馈电压进行检测时,最好采用具有低量程(通常为2V)和高阻抗(内阻大于10MΩ)的指针式万用表。02
检测方法
预热发动机:把发动机热车到正常工作温度(或启动后以2500r/min的转速运转2min)。
连接表笔:把万用表电压挡的负表笔接传感器连接插件的接地线(搭铁端);正表笔接传感器的信号输出引脚,或接氧传感器线束插头上的引出线。以2500r/min左右运转:使发动机以2500r/min左右的转速保持运转,同时检查电压表指针能否在0~1V之间来回摆动,记下10s内电压表指针摆动的次数。03
检测数据与分析
在正常情况下,检查氧传感器两接头(线束侧)端脚之间的正常电压值,应在0.4~0.5V之间,10s内反馈电压的变化次数应不少于6~8次。如果少于6~8次,则说明氧传感器反馈控制系统工作异常。究其原因可能为氧传感器表面积炭,导致灵敏度降低所致。此时,可将发动机以2500r/min左右的转速运转约2min,以清除氧传感器表面的积炭,然后再检测反馈电压。如果电压表指针变化仍然缓慢,则可能为氧传感器本身不良,或ECU反馈控制电路有问题。
6. 动态模拟检测氧传感器反馈电压
01
检测前的准备
拔下氧传感器的线束插头,使氧传感器不再和发动机ECU相连接,使反馈控制系统处于开环控制状态。
02
拆卸管路与电阻动态模拟
① 将万用表置于直流电压挡,红表笔直接与氧传感器反馈电压输出接线柱相连接,黑表笔可靠搭铁。
② 在发动机运转中检测反馈电压,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,人为地形成稀混合气,同时观察电压表,其指针指示的读数应下降。③ 把上述脱开的管路重新连接好,再拔下水温传感器的接头,用一个4~9kΩ的电阻代替水温传感器,人为地形成浓混合气,同时观察电压表,其指针指示的读数应上升。03
操作加速踏板动态模拟
当采用踩下或松开加速踏板模拟混合气浓氧时,万用表的连接方式与上相同,具体检测操作方法如下:
① 采用突然踩下加速踏板的方法来模拟混合气变浓,同时观察电压表,其指针指示的读数应上升。② 采用突然松开加速踏板的方法来模拟混合气变稀,同时观察电压表,其指针指示的读数应下降。04
故障分析
无论采用哪一种模拟混合气浓度方式来对反馈电压进行检测,如果检测到的氧传感器的反馈电压没有上述变化,均说明氧传感器已经损坏。
05
需要说明的问题
采用上述方法检测二氧化钛式氧传感器时,如果传感器良好,其输出端的电压应以2.5V为中心上下波动。否则,应拆下该传感器并暴露在空气中,当其冷却后采用万用表检测其电阻值。如电阻值为∞,说明传感器是好的,否则应更换新的、同规格的氧传感器。
end
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氧传感器
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在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降,故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU控制喷油器喷油量的增减,从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
中文名
氧传感器
外文名
lambda sensor
原 理
Nernst
作 用
减少排气污染的发动机
类 型
一种元件
目录
1
作用
2
组成
3
原理
4
杂波分析
5
检测
6
表征故障
7
用途
8
型号
9
诊断清洗
氧传感器作用
语音
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。
氧传感器组成
语音
氧传感器利用了Nernst原理。其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管,它是一种固态电解质,两侧面分别烧结上多孔铂(Pt)电极。在一定温度下,由于两侧氧浓度不同,高浓度侧(陶瓷管内侧4)的氧分子被吸附在铂电极上与电子(4e)结合形成氧离子O2-,使该电极带正电,O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧(废气侧),使该电极带负电, 即产生电势差。当空燃比较低时(浓混合气),废气中的氧较少,因此陶瓷管外侧氧离子较少,形成1.0V左右的电动势;当空燃比等于14.7时,此时陶瓷管内外两侧产生的电动势为0.4V~0.5V, 该电动势为基准电动势;当空燃比较高时(稀混合气),废气中氧含量较高,陶瓷管内外的氧离子浓度差较小,所以产生电动势很低,接近为零。加热型氧传感器:- 加热型氧传感器抗铅能力强;- 对排气温度依赖少,能在负荷低、废气温度较低的情况下照常发挥作用;- 起动后迅速进入闭环控制加热型管式氧传感器核心元件:加热型片式式氧传感器芯片:
管式氧传感器核心元件
片式氧传感器芯片
传感器原理
语音
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。
氧传感器杂波分析
语音
概述1.为什么要研究氧传感器波形上的杂波信号呢?
这是因为杂波可能是由于燃烧效率低造成的,只要上流动系统不是处在正确的工作状态下,催化器就不能被精确地测试,氧传感器波形的杂波能警告各个发动机气缸性能的下降,这时废气诊断是最主要的。因为它能发现催化器转换效率的降低和个别气缸的性能降低。杂波信号也妨碍燃油反馈控制系统控制器的正常运行(在发动机控制电脑中的反馈程序运行),“燃油反馈控制系统控制器”专门指起作用的软件程序(称之为“反馈控制器”),它是接受氧传感器电压信号并计算正确的即时喷油或混合气控制命令的程序。 通常,反馈控制器程序不是设计成有效地去处理由非正常的系统操作和燃油控制命令所产生的氧传感器信号频率。杂乱的高频变动信号能使反馈控制器失掉控制精度,或失去“反馈节奏”。这里有几个影响,首先,当反馈控制器的操作精度受影响时,燃油混合比就会超出催化剂窗口,这将影响转换器的工作效率和废气排放。其次,发动机性能也将受到影响。 杂波可以成为失去控制的废气进入催化剂的判定性指示,经常可发现当杂波存在时,进入催化剂的废气便没有了正确的混合气空燃比,理解氧传感器波形上的杂波对废气排放的修理诊断是很重要的。在一些情况下,杂波是催化转换效率减少的明显信号,随后就是尾气排放超出标准。此外,氧传感器波形上杂波的解释、对发动机性能或行驶能力诊断是一个有价值的工具。杂波是燃烧效率从一缸到另一个缸不平衡指示。对氧传器波形上的杂波的解释和理解对有效地运用氧传感器信号修理验证也是很重要的。 在氧传感强器波形上的杂波表明排气变化从一个缸到另一个缸的不平衡,或者是比较特别地从个别的燃烧过程中没有得到较高的氧的含量。大多数氧传感器当工作正常时能够比较快的反馈各个燃烧过程所产生的电压偏差。杂波的信号限制越大,从各个燃烧过程测得氧成分的差别就越大,在不同行驶方式下看到的杂波不但对确定稳态和瞬态废气试验失效的根本原因是重要的,而且也是有效的可驾驶性能诊断的判断依据。 在加速方式下与BC的峰值毛刺形成一对一废气波形的氧传感器信号杂波是一种非常重要的诊断信号,因为它意味着在有负荷的情况下点火出现断火现象。通常,杂波幅度越大。在排气中氧传感器的成份就越多,所以杂波是由于进入催化器的反馈气平均氧含量升高造成氧化氮排前增加的指示,在浓氧环境中(稀混合气)催化器中的氧化氮不能被减少(化学地)。 综上所述,已知一些反馈类型系统完全正常的氧传感器波形上的杂波信号对废气或发动机性能不产生明显影响。对于少量的杂波可以不去管它,而大量的杂波是重要的。这正说明诊断是一种艺术,要学会判断什么是正常的杂波,什么不是就需要实践,而最好的老师是经验,学习的最好方法是从观察不同行驶里程和不同类型的汽车上观察氧传感器波形。理解什么是正常的杂波,什么是不正常杂波,对有效地进行废气排放修理以及行驶能力诊断是非常有价值的,它值得花时间去学习。 对于大多数普通系统,一个软件波形是绝对有价值的,对正在控制着的系统拥有一张氧传感器参考波形,能判断出什么样的杂波是允许的、正常的,而什么样的杂波是应该关注的,关于好的杂波标准是:如果发动机性能是好的,则应该没有真空泄漏,废气中的碳氢(HC)化合物和氧含量是正常的。 在本部分的试验中将尽可能地给出大量的资料,以便去理解在这个训练中正好有充分的时间和空间来包括所有的关于这个的课题。2.杂波产生的原因氧传感器信号的杂波通常由以下原因引起:A.缸的点火不良(各种不同的根本原因,点火系统造成的点火不良,气缸压力造成的点火不良真空泄漏和喷油嘴不平衡造成的点火不良);B.系统设计,例如不同的进气管通道长度等;C.由于发动机和零部件老化造成的系统设计问题的扩大(由于气缸压力不平衡造成的不同的进气管通道长度问题的扩大);D.系统设计,例如不同的进气管通道等。3.由点火不良气缸引起氧传感器波形的杂波,发动机的点火不良是如何引起杂波呢?在点火不良状态下波形上的毛刺和杂波由那些燃烧不完全或根本不燃烧的单个燃烧时间或系列燃烧事件引起,它导致在气缸中有效氧化部分被利用,剩下的多余氧走到排气管中,并经过氧传感器。当传感器发现排气中氧成分变化时,它就非常快地产生一个低压或毛刺,一系列这些高频毛刺就组成称之为“杂波”东西。4.产生毛刺的不同点火不良类型a)点火系统造成的点火不良(例如:损坏的火花塞、高压线、分电器盖、分火头、点火线圈或只影响单个气缸或一对气缸的初级点火问题)。通常点火示波器可以用来确定这些问题或排除这些故障);b)送至气缸的混合气浓造成的点火不良(各种可能的原因)对给定的危险混合气空燃比例约为13:1;c)送至气缸的混合气过稀造成的点火不良(各种可能的原因)对给定的危险的混合气空燃比例为17:1;d)由气缸压力造成的点火不良,它是由机械问题造成的,它使得在点火前燃油空气混合气的压力降低,并不能产生足够的热,这就妨碍了燃烧,它增加了排气中的氧含量。(例如气门烧损,活塞环断裂或磨损,凸轮磨损,气门卡住等);e)一个缸或几个缸有真空泄漏造成的不良,这可以通过对所怀疑的真空泄漏区域(进气叶轮、进气歧管垫、真空管等)加入丙烷的方法来确定,看示波器的波形什么时候因加丙烷使信号变多,尖峰消失,当与一个缸或几个缸有关的真空泄漏造成进入气缸的混合气超过17:1时,真空泄漏造成的点火不良就发生了。f)就喷油嘴喷射不平衡造成的点火不良仅在多点喷射发动机中,一个缸的油浓或稀混合气造成点火不良是因为喷油时每个喷油嘴实际喷射的油量太多了或太少(喷油嘴堵塞或卡住)造成的。当一个气缸或几个汽油中的混合气空燃比超过危险时17:1就产生了稀点火不良,低于13:1也产生浓点火不良,这就造成了喷油嘴喷油不平衡产生的点火不良。 通常,可以用排除由点火系统造成的点火不良、气缸压力的点火不良和单个气缸真空泄漏造成的可能性来判断。喷油不平衡。可以用汽车示波器排除自点火系统和气缸压力造成的点火不良(用发现点火系统造成的点火不良和动力平衡气缸压力问题)。排除与个别气缸有关的真空泄漏,通常采用往可能产生真空泄漏的区域或周围加丙烷(进气歧管、化油器垫等)的方法,同时像从前说过的那样,从示波器上观察氧传感器信号波形的方法达到目的。通常,在多点燃油喷射发动机,如果不能证实a、b、和c类型造成的点火不良,那么不平衡造成氧传感器波形中的严重杂波的可能性就可以确定。 判断氧传感器的杂波的规则 如果氧传感器的信号上有明显的杂波,这种杂波对所判断的那一类系统是不正常的话,通常这将伴随着重复的、可测试出的怠速时的发动机故障(例如:每次气缸点火的的爆震)。通常,如果杂波是明显的,发动机的故障最终将与波形上的各个尖峰有关,没有明显的伴随着发动机故障的杂波是不容易消除的杂波(在某些情况下这是正确的),也就是说当在波形上产生杂波的个别尖峰最终与发动机故障无关时,那么在修理中想要排除它的可能性很小。 综上所说,判断杂泼的规则是:如果可断定进气歧管无真空泄漏,排气的碳氢化合物(HC)和氧的含量正常,发动机的转动或怠速都比较平衡的话,那么杂波或许是可以接收的,或是正常的。许多汽车燃油反馈控制系统中,不但安装一个氧传感器,福特3.8L V6型从1980年制造出来的就装有两个氧传感,为了适应不断加强的EPA的废气控制要求,使用多个氧传感器的系统数量在不断增加。在1988年和更新的汽车上氧传感器的数目在连续地增加。此外,从1994年起一些汽车在催化器前和后各装一个氧传感器,这种结何可以用装在汽车上的OBD-Ⅱ系统来检查催化器的性能,在一定情况下,还可以增加对空燃比控制的精度。在任何情况下,由于氧传感器信号快使其成为最有价值的发动机性能诊断工具之一,氧传感器越多,对检修技术人员越有好处。通常,燃油反馈控制系统的工程逻辑决定,氧传感器在靠近燃烧室的地方,燃油控制的精度越高,这主要是由于排气空气气流的特性确定的:例如气体的速度,通道的长度(气体瞬时太滞后)和传感器的响应的时间等等。许多制造商在每个气缸的每个排气歧管底下安装一个氧传感器,这样就能判定哪一个气缸有问题,这就排除了诊断失误的可能性,在许多情况下靠排除至少一半潜在有问题气缸来减少诊断时间。 用双氧传感器进行催化器监视 一个工作正常的催化转换器,配上正常控制燃油分配系统的燃油反馈控制系统,它可以保证最安全的将有害的排气成份变为相对无害的氧化碳和水蒸气,但是,催化器会因过热而受损(由点火不良等等),这导致催化剂表面减少和孔板金属烧结,这两点都将使催化器永久损坏。当催化剂失效时就能知道,对环境和废气系统修理时,技术人员是十分重要的。OBD-Ⅱ诊断系统的出现,对环境和催化剂的随车监视系统、OBD-II监视系统依据好或坏的催化剂的氧化特征作精确的检测手段。在稳定运行时,催化剂后面好的氧传感器(热的)应比催化剂前的任何一个氧传感器的信号波动少得多,这是由于在转换碳氢化合物和一氧化碳时正常运行的催化剂消耗氧化能力,这就减少了后氧传感器信号的波动。后氧传感器的信号波动比氧传感器的信号波动要小的多。也要注意当催化剂“关断”(或达到运行温度),催化器开始储存和用氧做催化转换时,信号由于在排气中氧越来越少而升高。当催化剂完全损坏时,催化剂的转换效率、以及它的氧储存能力丧失,因此,催化剂后部的排气中氧的含量如果不完全的话,则十分接近催化剂前部的排气中的氧的含量。
氧传感器检测
语音
装有排气氧传感器的电控燃油喷射发动机,如果在运转中出现怠速不稳、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,那么极有可能是氧传感器及相关线路出了问题。大多数发动机的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,电脑会自动记下故障内容,维修人员只需用专门的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呢?这里有几个方法可以很快检查出氧传感器的好坏。如果怀疑怠速不稳或加速不良等故障是氧传感器引起的,检修时只需拔下氧传感器接头,如果发动机的故障消失,则说明氧传感器已经损坏,必须更换,如果发动机故障依旧,那么还要从其他地方找原因。利用高阻抗的电压表也可以检查出氧传感器的好坏。把电压表并联在氧传感器的输出端,正常情况下,电压应在0-1V之间变化,中值在500mV左右,如果输出电压长时间保持某一数值而无变化,则表明氧传感器已经损坏。实际上,氧传感器是一个相当耐用的部件,只要燃油质量过关,它可以使用3年或更长的时间。氧传感器的非正常损坏大多是由于燃油中含铅量超标造成的。这一点,驾驶装有三元催化装置汽车的司机务必要加以重视.
氧传感器表征故障
语音
实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分,;单引线的为氧化锆式氧传感器;双引线的为氧化钛式氧传感器;三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器,原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。氧传感器一旦出现故障,将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对空燃比进行反馈控制,会使发动机油耗和排气污染增加,发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此,必须及时地排除故障或更换。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.
氧传感器用途
语音
氧传感器广泛用于石油、化工、煤炭、冶金、造纸、消防、市政、医药、汽车、气体排放监测等行业。
氧传感器型号
语音
一、城市技术公司(City Technology Ltd)氧传感器型号分类.1. AutoO2系列此系列主要用于汽车行业,型号有AO2、AO32. CiTicel系列此系列多用于气体排放、工业安全防护、检测方面,型号有2FO、2FON、C/2、C/2PN、C/N、C/S、C/Y、C/NLH、C/NLL.3. 4系列此系列主要用于工业安全,型号有4OX1、4OX2、4OXV4. 5系列此系列主要用于排放,型号有5FO5. 7系列此系列主要用于工业安全方面,型号有7OXV、T7OXV6. MICROcel系列此系列主要用于医疗行业,用在麻醉机的型号有MOX-1、MOX-2、MOX-3、MOX-4、MOX-6、MOX-9,用于呼吸机方面的型号有MOX-20,用于潜水方面型号有Divecel3、DO2,用在保育箱型号有In-Q-OX
氧传感器诊断清洗
语音
氧传感器通过检测发动机废气中氧的含量向ECU反馈混合气的浓度信息,它安装在三元催化剂之前的排气管上。氧传感器用于产生电压信号的敏感元件是二氧化锆(ZrO2),其外表面有一层铂,铂的外面还有一层陶瓷,起保护铂电极的作用。氧传感器敏感元件的内侧通大气,外侧通过发动机排出的废气。敏感元件在温度300℃以上时,如果两侧的氧含量有较大的差异,两侧面就会产生一个电动势。敏感元件内侧因通大气而氧含量高,当混合气稀时,废气中的氧含量较多。敏感元件两侧的氧含量差异很小,所以其产生的电动势也很小(0.1V左右);而当混合气过浓时,废气中氧的含量极少,敏感元件两侧氧浓度差较大,产生的电动势也较大(0.8V左右)。氧传感器内部的加热器是用于加热敏感元件,以使其能正常工作。如果氧传感器无信号输出或输出信号不正常,就会使发动机油耗和排气污染增加,出现怠速不稳、缺火、喘抖等故障现象。氧传感器的常见故障有:1)锰中毒,虽然不使用含铅汽油了,但是汽油里的抗爆剂含有锰,燃烧后的锰离子或锰酸根离子就铅附着在氧传感器的表面,使之不能产生正常的信号。2)积炭,氧传感器铂片表面积炭后,不能产生正常的电压信号。3)氧传感器内部线路接触不良或断路而无信号电压输出。4)氧传感器陶瓷元件破损而不能产生正常的电压信号。5)氧传感器加热器电阻丝烧断或其电路断路,使氧传感器不能迅速达到正常工作温度。氧传感器的故障检修方法如下:1)检测氧传感器加热器的电阻:用欧姆表测量氧传感器插座端子(加热电阻)之间的电阻,加热电阻引出来的相邻两根线的颜色相同,很好区别。冷态电阻约4欧。(氧传感器一共四根线,一字排列,一对通,即电阻端;另一对不通,对电阻端也不通,即为信号输出端)如果检测为断路或电阻不在正常的范围之内,则需更换氧传感器;如果电阻值正常,则进行下一步故障检修。2)检测氧传感器加热器电源电压:接通点火开关,测量加热电阻端对应的氧传感器插头(线束侧)端子之间的电压,应为蓄电池电压。如果电压低或无,则检修氧传感器插头至喷射继电器、搭铁的线路。3)检测氧传感器电阻加热器对地绝缘性:用欧姆表测量氧传感器电阻加热器与外壳之间的电阻,应为 ∞。如果通路,更换氧传感器,如果不通路,则进行下一步检修。4)检查氧传感器的信号电压:①在关闭点火开关的情况下,断开氧传感器上的4芯连接器;②将蓄电池的12V电源引到氧传感器的电阻加热端,这个方法需要做一对带线接头,即测试工装。接好后起动发动机,2min后测量信号输出端的电压。如果认为这个方法的可操作性不强,可以直接起动发动机,2min后,拔下四芯接头,迅速测量氧传感器信号端的电压。(时间长了加热电阻脱离了电源后氧传感器的芯子会冷却,测量误差增大)(我采用的是第二种)起动发动机后的怠速状态下,根据上述工作原理,这个输出电压应该很低;这时加大油门,在油门变化的瞬间,会有一个电压输出,这个电压跟油门变化率有关(即稳住油门电压即刻消失),越迅速电压越大。最大值可达0.9V,如果是指针表头,由于惯性和阻尼因素,这个电压一般只能读到0.8V。(考虑到数字表的响应时间,不能用数字表测量,否则误差很大)如果氧传感器的无电压输出、电压值不变、电压上升或下降很小、电压变化很缓慢,则说明氧传感器的传感元件有问题,这时可考虑清洗氧传感器。氧传感器的清洗方法如下:拆下氧传感器,用5-10%的三氯化铁溶液加过量的盐酸,这个比例要视传感器头子表面的情况而定。将氧传感器放到溶液里浸泡,10-15分钟后取出,用水冲净,不仅周围的四个孔要通畅,从底部观察,洗净后里面的载体呈白色。如果清洗得不理想,继续此项的工作,直到能看到白色的载体为止。用水冲净后,装上传感器,重复上述的第四步测量工作。一般说来,只要不是副厂的传感器,只要内部的瓷体没有炸裂,加热电阻没有开路,经过上述清洗过的氧传感器都可以恢复正常工作。
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氧传感器的检测:几种快速判断氧传感器故障的简便方法  第2张

氧传感器的检测:氧传感器好坏的检测方法

装有排气氧传感器的电控燃油喷射发动机,如果在运转中出现怠速不稳、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,那么极有可能是氧传感器及相关线路出了问题。
大多数发动机的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,电脑会自动记下故障内容,维修人员只需用专门的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呢?这里有几个方法可以很快检查出氧传感器的好坏。
快速检查出氧传感器好坏的方法
如果怀疑怠速不稳或加速不良等故障是氧传感器引起的,检修时只需拔下氧传感器接头,如果发动机的故障消失,则说明氧传感器已经损坏,必须更换,如果发动机故障依旧,那么还要从其他地方找原因。
利用高阻抗的电压表也可以检查出氧传感器的好坏。把电压表并联在氧传感器的输出端,正常情况下,电压应在0-1V之间变化,中值在500mV左右,如果输出电压长时间保持某一数值而无变化,则表明氧传感器已经损坏。

氧传感器的检测步骤图
(汽车维修技术网

氧传感器的检测
(1)氧传感器加热器电阻的检测
点火开关置于“OFF”,拔下氧传感器的导线连接器,用万用表Ω档测量氧传感器接线端中加热器端子与自搭铁端子的端子1和2)间的电阻,其电阻值应符合标准值(一般为4-40Ω;具体数值参见具体车型说明书)。
如不符合标准,应更换氧传感器。测量后,接好氧传感器线束连接器,以便作进一步的检测。

(2)氧传感器反馈电压的检测
测量氧传感器反馈电压时,应先拔下氧传感器线束连接器插头,对照被测车型的电路图,从氧传感器反馈电压输出端引出一条细导线,然后插好连接器,在发动机运转时从引出线上测量反馈电压。
有些车型也可以从故障诊断插座内测得氧传感器的反馈电压,如丰田汽车公司生产的小汽车,可从故障诊断插座内的OX1或OX2插孔内直接测得氧传感器反馈电压(丰田V型六缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器,分别和故障检测插座内的OX1和OX2插孔连接)。
在对氧传感器的反馈电压进行检测时,最好使用指针型的电压表,以便直观地反映出反馈电压的变化情况。此外,电压表应是低量程(通常为2V)和高阻抗(阻抗太低会损坏氧传感器)的。汽车维修技术网

下面列举几款车型的氧传感器的检测方法提供大家参考。
丰田V型六缸发动机氧传感器反馈电压的检测
①将发动机热车至正常工作温度(或起动后以2500r/min的转速连续运转2min)。
②把电压表的负极测笔接故障诊断插座内的E1插孔或蓄电池负极,正极测笔接故障检测插座内的OX1或OX2插孔或接氧传感器线束插头上的引出线。
③让发动机以2500r/min左右的转速保持运转,同时检查电压表指针能否在0-1V之间来回摆动,记下10s内电压表指针摆动次数。在正常情况下,随着反馈控制的进行,氧传感器的反馈电压将在0.4V上下不断变化,1Os内反馈电压的变化次数应不少于8次。
④若电压表指针在1Os内的摆动次数等于或多于8次,则说明氧传感器及反馈控制系统工作正常;电压表指针若在10s内的摆动次数少于8次,则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常,可能是氧传感器表面有积炭而使灵敏度降低,此时应让发动机以2500r/min的转速运转约2min,以清除氧传感器表面的积炭;若电压表指针变化依旧缓慢,则为氧传感器损坏或ECU反馈控制电路有故障。汽车维修
氧传感器是否损坏,可按下述方法检查:拔下氧传感器的线束插头,使氧传感器不再与ECU连接,将电压表的正极测笔直接与氧传感器反馈电压输出端连接(图 9),然后,发动机正常运转时脱开接在进气管上的曲轴箱强制通风管或其他真空软管,人为地形成稀混合气,此时电压表读数应下降到0.1-0.3V;接上脱开的曲轴箱通风管或真空软管,再拔下水温传感器接头,且用一个4-8KΩ的电阻代替水温传感器(或堵住空气滤清器的进气口),人为地形成浓混合气,此时,电压表读数应上升到0.8-1.OV。也可以用突然踩下或松开油门踏板的方法来改变混合气浓度。在突然踩下油门踏板时,混合气变浓,反馈电压应上升;突然松开油门踏板时,混合气变稀,反馈电压应下降。
如果在混合气浓度变化时,氧传感器输出电压不能相应地改变,说明氧传感器有故障。此时可拆去一根大真空软管,使发动机高速运转,以清除氧传感器上的铅或积炭,然后再测试。如果氧传感器反馈电压能按上述规律变化,说明氧传感器良好。否则,须更换氧传感器。

丰田COROLLA车4A-C、4A-GE和4A-FE发动机氧传感器的检测
①将发动机在2500r/min的转速下运转9Os以上,使发动机热车至正常工作温度,并将电压表的正极测笔和4A-C发动机的故障诊断插座的OX插孔(4A-GE发动机故障诊断插座的E1插孔)连接,负极测笔和E(4A-GE发动机故障诊断插座的VF插孔)连接,如图 11所示。

②对4A-C发动机,应在保持发动机转速为2500r/min时检测,电压表指针若在1Os内和0-6V范围内摆动8次以上,则氧传感器工作正常。否则,应仔细地检查系统的导线和接头。
③对4A-GE发动机,在保持发动机2500r/min的同时,用导线跨接故障诊断插座上的T和E1插孔,然后用电压表测量。如果电压表指针在1Os内摆动次数等于或超过8次,则表示氧传感器工作正常;如果电压表指针摆动次数少于8次,但在0次以上,则应拆下连接T和E1的导线,在仍保持2500r/min转速的情况下,读取E1和VF之间的电压。此电压如果在OV以上,则更换氧传感器;如果电压为零,则从发动机故障指示灯上读取故障代码,然后根据故障代码进一步检查并视需要修理有关组件。
④对4A-FE发动机,只能使用1OMΩ的数字式电压表,用其他型式的电压表可能会损坏ECU或其他组件。其检测方法如下:
从传感器起,顺着导线找到第一个接头,并清洁导线以便识别导线的颜色(图 12);然后,使发动机以1200r/min的转速运转2min以上,并保持这一转速;将电压表的正极测笔插入黑色导线接头的背面,电压表的负极测笔接地,此时,电压表读数应在O-1V之间,如果电压不在O-1V范围内,则脱开氧传感器接头,用一根跨接导线将黑色导线和地线连接起来,再用电压表测量,读数应小于0.2V。如果此电压等于或小于0.2V,则是传感器或传感器的连接有故障;如果测试的电压在0.2V以上,则拆去跨接导线,并将发动机熄火,随后把点火开关转到“ON”位而不起动发动机,重新检查黑色导线的电压,此电压若为0.3-0.6V,则表明电子控制单元ECU损坏;电压若超过0.6V,则可能是电子控制单元故障、连接不良或褐色导线内断路;电压小于0.6V,则可能是电子控制单元故障、连接不良或黑色导线内断路。

北京切诺基氧传感器的检测
北京切诺基采用的是带加热元件的氧传感器。它与ECU的连接,氧传感器上有4条导线,其中2条是氧传感器的信号输出线和地线,另2条是加热元件的电源输入线和接地线。该传感器可用DRBII或DRBⅢ测试仪进行测试,在没有DRBII或DRBⅢ测试仪的情况下,可采用下述测试方法:
A、用高阻抗数字式万用表Ω档对氧传感器进行测试拔下氧传感器线束插头,测试传感器A、B端子间的电阻值。正常情况下,其电阻值为5-7Ω,电阻值若为无穷大,则是加热电阻烧断,应更换氧传感器。
B、对氧传感器的输出电压进行测试良好的氧传感器,在接线正常情况下,当发动机处于正常工作温度且稳定运转时,氧传感器端子C、D间的电压值应为0-1V。
如果测得的电压值在0V且保持不变,则需反复开、闭节气门,使发动机转速变化。此时,若电压随节气门的开闭而变,则表明氧传感器良好;若电压值仍为0V,则说明氧传感器已经损坏。
如果测得的电压值在1V且保持不变,则需拆去进气歧管上的一根真空软管,让混合气变稀。此时,若电压值开始变化,则说明氧传感器有效,否则,说明氧传感器已损坏,应更换。

说了这么多,氧传感器其实是一个相当耐用的部件,只要燃油质量过关,它可以使用3年或更长的时间。氧传感器的非正常损坏大多是由于燃油中含铅量超标造成的。这一点,驾驶装有三元催化装置汽车的司机务必要加以重视.

氧传感器的检测:几种快速判断氧传感器故障的简便方法  第3张

氧传感器的检测:汽车费油就换氧传感器?没必要,教你怎么检测氧传感器好坏

以前经常在网上看到各种大神科普汽车知识,打开发动机舱盖,指着前氧传感器信誓旦旦地说:“汽车油耗高,换这个保准管用。”当时经常刷到此类视频,每次观看都能掉一地鸡皮疙瘩。确实氧传感器影响油耗,但油耗高的锅不能都让氧传感器来背啊。所以今天咱们就详细说说氧传感器。
什么是氧传感器
氧传感器是安装在发动机排气系统的传感器,可以检测发动机废气中的氧含量水平。由于发动机燃烧时汽油会和氧气反应,所以从尾气的氧含量水平可以推算出混合气浓度,并以此控制喷油量,使混合气尽可能达到最佳混合比例。
氧传感器内部有一个氧化锆陶瓷做成的中空体,外部由一层带有通气孔的金属膜保护。
氧化锆陶瓷造型类似杯状,其内部与外界大气相通,外部暴露在金属保护膜内。发动机工作时尾气从金属膜的透气孔进入氧传感器,环绕在氧化锆陶瓷外部,而氧化锆陶瓷内部是新鲜空气。由于氧化锆对氧离子有扩散作用,所以当氧化锆内外氧浓度不同时氧化锆陶瓷就会产生电压差,尾气中氧含量越低电压差越大,氧含量越高电压差越小。
一般氧传感器的电压在0.1V~0.9V之间,电压越低说明氧含量越高,混合气越稀。电压越高说明尾气中氧含量越低,混合气越浓。混合比正常的尾气氧传感器的电压在0.45V。而ECU就是靠氧传感器的电压信号来判断混合气浓度并对喷油量进行微调的。
氧传感器的分类
氧传感器分为两类,一类称为窄氧传感器,另一类称为宽氧传感器。窄氧传感器只能判断混合气是浓还是稀,无法计算具体空燃比。而宽氧传感器则可以计算空燃比。以前大部分车上用的都是窄氧传感器,国五国六对尾气要求更严了,需要对空燃比进行更精确的控制,这时候很多车都开始使用宽氧传感器了。
发动机有几个氧传感器
现在的发动机上最少有两个氧传感器,一个位于三元催化器之前,称为“前氧传感器”。另一个位于三元催化器之后,称为“后氧传感器”。有些双排气管的车带两个三元催化器,所以就需要四个氧传感器。
两个氧传感器分别是做什么的
前氧传感器一般是用来修正喷油量,而后氧传感器是监控三元催化器的转化效率。因为尾气经过三元催化器反应时需要继续消耗一部分氧气,所以经过三元催化器处理的尾气其氧含量还会继续发生变化。如果后氧传感器检测的氧浓度和前氧传感器的结果相差不大那就说明三元催化器的转化效率下降了。
不过有些厂家发动机控制系统比较先进,也会利用后氧传感器信号控制喷油量。
由于氧传感器必须在一定的高温下工作,工作温度在350℃~900℃之间。所以新型氧传感器内部都有加热装置,在发动机冷启动时通过加热器让氧传感器尽快达到正常工作温度。
氧传感器出问题的后果
因为氧传感器可以反应混合气浓度,当氧传感器出问题时ECU无法准确把握混合气浓度,就无法准确控制喷油量了。混合气过浓了也不会降低喷油量,发动机自然更耗油。
而且在理论空燃比下三元催化器对尾气的净化效率最高,所以氧传感器失效导致混合气空燃比异常也会影响尾气,这时候发动机故障灯就会点亮。
氧传感器的常见故障
一般氧传感器最常见以下几种故障:
1、加热功能失效
氧传感器加热丝断开或者加热线路出问题会导致氧传感器加热功能异常,这时候ECU就会报故障码。
2、氧传感器陶瓷破碎
这属于比较严重的故障,因为正常情况下氧传感器安装位置不会有太强烈的震动和冲击,氧化锆陶瓷不容易破裂。但是有些车底盘托底或者其他原因导致氧传感器受到比较剧烈的冲击时就有可能损坏氧化锆陶瓷,这时候氧传感器就彻底废了,只能更换新的。
3、氧传感器“中毒”
此类故障主要是尾气中一些有害物质或者积碳堆积在氧传感器陶瓷体上,导致信号失准。一般都是加了劣质汽油或者劣质机油。因为曲轴箱通风系统工作时会有一定量的机油进入发动机燃烧,有些劣质机油使用大量有害添加剂,这些成分就会出现在尾气中,对氧传感器造成影响。出现这种情况可以通过清洗氧传感器来恢复其性能。
怎样判断氧传感器的好坏
我们可以通过万用表和打火机来简单判断氧传感器的好坏。
一般氧传感器有四条线,其中两条是加热电路,另外两根一个是负极搭铁线,另一条是信号线。
加热电路可以通过万用表直接测量或者通电检测,用万用表通断挡位测量,找到相通的两根线,就是加热电路的线。一般为两根白色线,测量其阻值,正常的氧传感器加热线路阻值一般在8~15Ω之间。我们也可以直接把这两根线接在12V电瓶上,等待一段时间后看氧传感器是否变热,也可以检测其好坏。
剩下的两根线就是搭铁和信号线了,把两根线分别接在万用表的两个表笔上,选择电压档,然后用打火机烧氧传感器的金属头部。由于打火机的火焰把氧传感器头部里的氧气消耗了,含氧量降低,氧传感器输出电压升高。拿走打火机后新鲜空气进入氧传感器头部,氧含量上升,氧传感器输出电压下降。通过万用表读数就可以判断氧传感器是否工作正常。
不过要注意氧传感器输出电压一般在0.1V~0.9V之间,如果输出电压超过这个范围的话也说明氧传感器损坏。
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