氧傳感器的作用及其工作原理是什么
氧傳感器的作用是檢測廢氣中的氧含量,然后將這一信息以電壓信號的形式傳輸給 ECU 電腦,讓發(fā)動機(jī)實現(xiàn)閉環(huán)控制,從而調(diào)整噴油量,實現(xiàn)最大轉(zhuǎn)化效率,使催化轉(zhuǎn)換器更好地發(fā)揮凈化作用,降低污染物排放。
氧傳感器安裝在排氣管上,現(xiàn)在汽車上主要運(yùn)用的有二氧化鋯氧傳感器、二氧化鈦氧傳感器及寬域型氧傳感器三種。以二氧化鋯氧傳感器為例,其由鋯管、電極和防護(hù)套管等組成。鋯管是含有少量釔的二氧化鋯制成的固態(tài)電解質(zhì)元件,內(nèi)外兩側(cè)涂覆多孔性鉑膜電極,內(nèi)側(cè)通大氣,外側(cè)與排氣接觸。
其工作原理是,在高溫廢氣沖刷下,氧氣發(fā)生電離。由于鋯管內(nèi)側(cè)氧離子濃度高,外側(cè)氧離子濃度低,在氧濃差作用下,氧離子從大氣側(cè)向排氣側(cè)擴(kuò)散,形成氧濃度差電池。當(dāng)混合氣稀時,排氣中含氧量高,鋯管內(nèi)外兩側(cè)濃度差小,產(chǎn)生的電動勢小,約 100mV。當(dāng)混合氣濃時,排氣中含氧量低,濃度差大,產(chǎn)生的電動勢高,約 900mV。電動勢的高低以理論空燃比為界限發(fā)生突變。
氧傳感器的輸出特性與排氣溫度有關(guān),排氣溫度低于 300℃時,輸出特性不穩(wěn)定。發(fā)動機(jī)剛啟動時,排氣溫度低,氧傳感器不工作,發(fā)動機(jī)開環(huán)運(yùn)行。只有排氣溫度升高后,氧傳感器才工作。有的車型安裝有排氣溫度傳感器,當(dāng)信號達(dá)到一定值,ECU 才根據(jù)氧傳感器信號進(jìn)行空燃比反饋修正,調(diào)整噴油量、控制混合氣濃度,即發(fā)動機(jī)開始閉環(huán)控制。
以桑塔納 2000GSi 為例,介紹二氧化鋯氧傳感器的檢測方法。當(dāng)氧傳感器或其連接線路出現(xiàn)故障時,可能會導(dǎo)致排放超標(biāo)、回火、放炮、怠速熄火、發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)失準(zhǔn)、油耗增大等問題,使發(fā)動機(jī)工況惡化。
解碼器檢測:氧傳感器異常工作,ECU 會存儲故障碼,通過專用或通用解碼器可查出。讀取數(shù)據(jù)流,若氧傳感器示數(shù)長時間停滯或變化緩慢,說明有故障。
檢測加熱元件的電阻:常溫下,拔下氧傳感器線束插頭,用萬用表電阻擋測量插頭端子 1 與 2 之間的電阻,常溫下應(yīng)為 1 - 5Ω,若為無窮大,說明加熱元件斷路,應(yīng)更換。
檢測加熱元件的電源電壓:拔下插頭,啟動發(fā)動機(jī),檢測連接器插座上的端子 1 與 2 之間的電壓,應(yīng)不低于 11V。若電壓為零,說明熔斷比斷路或燃油泵電路觸點接觸不良,分別檢修。
檢測傳感器的信號電壓:氧傳感器正常工作溫度在 300℃以上,未達(dá)工作溫度無信號輸出。讓發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在 2500r/min 運(yùn)行約 90s,測量輸出電壓?;旌蠚鉂鈺r,應(yīng)為 0.7 - 1.0V;混合氣稀時,應(yīng)為 0.1 - 0.3V。否則,更換傳感器。
示波器檢測:啟動發(fā)動機(jī),讓傳感器預(yù)熱到 300℃以上,發(fā)動機(jī)閉環(huán)工作時,用探針連接到傳感器連接器 3#和 4#信號端子上。從怠速開始增大轉(zhuǎn)速,觀察信號波形,并與標(biāo)準(zhǔn)波形比較,判斷傳感器好壞。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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