1、氧傳感器的作用
氧傳感器的作用是監測尾氣中氧的濃度,並將信息反饋給控制單元修正噴油量,實現發動機的閉環控制,減少有害氣體的排放。隨著發動機電控技術的發展,普通的4線製氧傳感器由於其檢測範圍的侷限性,已不能滿足汽車工況的需求,因而寬頻氧傳感器在汽車上的應用越來越廣泛。
2、寬頻氧傳感器的作用
6線寬頻氧傳感器的作用是監測尾氣中氧的濃度,並將信息反饋給控制單元修正噴油量,實現發動機的閉環控制,減少有害氣體的排放。隨著發動機電控技術的發展,普通的4線製氧傳感器由於其檢測範圍的侷限性,已不能滿足汽車工況的需求,因而寬頻氧傳感器在汽車上的應用越來越廣泛。
其次 ,現代汽車為了省油,都趨向與稀薄燃燒,也就是空燃比從10至20,相當於過量空氣係數從0.686至1.405的寬範圍,這樣,原有的氧傳感器就無法適應,於是寬帶氧傳感器誕生了,這就是6線的氧傳感器。
3.氧傳感器4線和6線的不同
4線氧傳感器有:
加熱線2根和信號線2根,加熱線為12v和0v 信號線為0.1---0.9V跳變 10秒變化8次以上。
6線氧傳感器有:
加熱線2根,跳躍信號線2根,泵電流信號2根。
泵電流信號是電腦通過施加給泵氧元件的電流來檢測混合氣濃度的。•通過單元泵工作,可將尾氣中的氧吸入測量室,單元泵工作所用電流,即為傳遞給控制單元的電信號。控制氧傳感器的電壓值在450mv附近。
4、閉環
閉環(Close Loop)
閉環是指發動機ECU根據氧傳感器的反饋信號不斷地調整混合氣的空燃比,使其值符合規定。根據氧傳感器的信號波形可以判斷系統是否已經進入閉環控制狀態。
起動機起動後氧傳感器輸出的信號電壓先逐漸升高到450 mV,然後進入升高和下降(混合氣變濃和變稀)的循環,後者表示燃油反饋控制系統進入了閉環狀態。
當然,只有當氧傳感器在無故障的時候氧傳感器的信號電壓波形才能反映燃油反饋控制系統的狀況;
如果氧傳感器有故障,那麼它所產生的波形就不反映燃油反饋控制系統的狀況。
其特點是:
1、裝在三元催化反應器前。
2、插頭為6腳。
3、調整更精確、精細。
4、通過單元泵工作,可將尾氣中的氧吸入測量室,單元泵工作所用電流,即為傳遞給控制單元的電信號。控制氧傳感器的電壓值在450mv附近。
5、調整舉例
(一) 混合氣過濃
泵入混合氣過濃時,單元泵以原來的工作電流工作,測試室的氧量少。
氧傳感器電壓值超過450mv
減少噴油
控制單元增大單元泵的工作電流,使單元泵旋轉速度增加,增加泵氧速度。
單元泵泵入測試室中的氧量增加,使氧傳感器電壓值恢復到450mv。
6、調整舉例
(二)混合氣過稀
混合氣過稀時,泵在原來的轉速下會泵入較多的氧,測試室中氧的含量較多,電壓值下降。
加大噴油量 。同時減少單元泵的工作電流 為能使氧傳感器電壓值儘快恢復到450mv的電壓值,減小單元泵的工作電流,使泵入測試室的氧量減少。
單元泵的工作電流傳遞給控制單元,控制單元將其折算成氧傳感器電壓值信號。
7、BMW廢氣觸媒轉換器前的氧傳感器
調控用傳感器
廢氣觸媒轉換器前的氧傳感器
廢氣觸媒轉換器前的氧傳感器是一個寬帶氧傳感器(調控用傳感器)。
該寬帶氧傳感器持續測量廢氣中的殘餘氧含量。不穩定的殘餘氧含量值被作為電壓信號轉發至發動機控制單元。發動機控制系統通過噴射校正混合氣成分。
新上市的有進一步開發的寬帶氧傳感器LSU ADV (Bosch)。LSU是 ”Lambdasonde Universal (通用氧傳感器)”的縮寫,ADV是 ”Advanced (高級)”的縮寫。
8、功能描述
寬帶氧傳感器的傳感機構由二氧化鋯陶瓷層 (層壓板) 構成。嵌在層壓板中的加熱元件可迅速提供至少760 °C 的必要工作溫度。寬帶氧傳感器有 2 個元件,一個所謂的測量元件和一個參考元件。這兩個元件上塗有鉑電極。
9、BMW廢氣觸媒轉換器前的氧傳感器說明
用寬帶氧傳感器可以無級測量 0.65 到空氣之間的空燃比 (穩定的特性線)。寬帶氧傳感器比其早先版本的 LSU 4.9。更快進入準備就緒狀態。
為了實現完全和無缺陷的燃燒,需要 1 千克燃油和約 14.7 千克空氣的空燃比。實際供給的空氣質量與化學計算空氣質量之比被稱為空氣過量係數。在車輛正常運行時,空氣過量係數值不斷波動。發動機在空氣不足(空氣過係數約 0.9 = 濃混合氣) 時功率最好。發動機在空氣過量 (空氣過量係數約 1.1 = 稀混合氣) 時油耗最低。當混合氣在空氣過量係數 = 1 範圍內時,廢氣觸媒轉換器可實現最好的有害物質排放減少。轉換率 (即轉換的有害物質部分)在先進的廢氣觸媒轉換器上高達 98%,甚至接近 100%。燃油-空氣-混合氣的最優組合由發動機控制進行調節。氧傳感器這時提供關於廢氣成份的基本信息。
10、寬帶氧傳感器(Bosch 公司:LSU4.2 型)
1 廢氣 7 陶瓷層
2 測量元件(泵室)8 測量間隙
3 參考室鉑電極9 參考室
4 加熱電極 10 參考室鉑電極
5 加熱元件 11 測量室(泵室)鉑電極
6 有空氣的間隙12 測量元件電極
•當λ=1時Ip=0也就是理論混合比,當λ大於 1時也就是稀混合比時,Ip漸漸升高;當λ小於1時也就是濃混合比,Ip轉為負值。引擎計算機藉由Ip控制即可得到連續的含氧感應值。
電路圖
11、轉換器前的氧傳感器結構及內部電路
12、汽車氧傳感器的檢測方法
方法一: 檢測加熱元件電阻加熱元件的電阻值在常溫條件下為1~5Ω,溫度上升很少時,阻值就會顯著增大。因此,在室溫下,可用萬用表進行檢測。檢測時,拔下氧傳感器線束插頭,檢測插頭上端子“3”、“4”之間的阻值常溫下應為1~5Ω。如常溫下阻值為無窮大,說明加熱元件斷路,應更換氧傳感器。
方法二:檢測加熱元件電壓氧傳感器加熱元件的電壓為整車電源電壓,打開點火開關,燃油泵繼電器觸點接通時,加熱元件的電源即被接通。檢測加熱元件的電壓時,拔下氧傳感器插頭,啟動發動機,檢測連接器插座上端子“3”、“4”之間的電壓應不低於11V。如電壓為零,說明附加熔斷器(30A)斷路或燃油泵繼電器觸點接觸不良,分別檢修即可。
方法三:檢測氧傳感器信號電壓檢測氧傳感器信號電壓時,插頭與插座連接,將數字式萬用表連接到氧傳感器端子“3”、“4”連接的導線上,接通點火開關時,電壓應為0.45~0.55V;當供給發動機濃混合氣(節氣門開度最大時),信號電壓應為0.7~1.0V;當供給發動機稀混合氣(拔下空氣流量傳感器至發動機之間的真空管)時,信號電壓應為0.1~0.3V,否則說明氧傳感器失效,應予以更換。檢測氧傳感器的信號電壓時,可將一隻發光二極管和一隻300Ω/0.25W電阻串聯接在傳感器“3”、“4”端子連接的導線之間進行測試。二極管正極連接到“3”端子導線上,二極管負極經300Ω電阻連接到連接器“4”端子導線上。發動機怠速或部分負荷運轉時,發光二極管應當閃亮。如電源電壓正常,二極管不閃亮,說明傳感器有故障,應予以更換髮光二極管閃亮頻率每分鐘不低於10次,如果二極管不閃或閃亮頻率過低,則可能是加熱元件失效、熱負荷過重、氧傳感器殼體上的透氣孔堵塞或氧傳感器因鉛中毒而失效等原因,應更換傳感器還有就是看顏色,正常應該是灰色。
13、寬帶氧傳感器額定值
14、前氧傳感器部件失靈
在寬帶氧傳感器失效時,預計將出現以下情況:
1.發動機控制單元內出現故障代碼存儲記錄
2.利用替代值進行匹配或緊急運行
3.組合儀表內的排放警示燈亮起
一般說明
診斷系統的以下監控功能用於檢查發動機和排氣系統的狀態:
#氧傳感器調校值
空燃比調校 (混合氣調校) 用於補償受混合氣影響的部件公差和老化影響。
#廢氣觸媒轉換器診斷
此診斷檢查廢氣觸媒轉換器的氧氣存儲能力。氧氣存儲能力是廢氣觸媒轉換器轉換能力的一個尺度。
15、廢氣觸媒轉換器後的氧傳感
由於在以濃混合氣運行時,廢氣中仍含有殘餘氧氣,因此在外部電極和內部電極之間會出現一個電壓。為了令基準量始終保持相同,因此基準空氣通道與大氣連接。因而基準量便是大氣中的氧氣含量。
16、功能描述
•前部氧傳感器不斷測量廢氣中的殘餘氧含量。不穩定的殘餘氧含量值被作為電流信號轉發至發動機控制單元。DME通過噴射校正混合氣成分。•在廢氣觸媒轉換器後安裝了第二個氧傳感器(監控用傳感器)。廢氣觸媒轉換器具有高的氧氣存儲能力。因此在廢氣觸媒轉換器後只有少量氧氣。監控用傳感器輸出一個幾乎恆定(衰減) 的電壓。廢氣觸媒轉換器的氧氣存儲能力隨著老化的加重而下降。於是監控用傳感器通過增大電壓不穩定對空氣過量係數偏差作出反應。可通過一項專用診斷功能將這種特性用於廢氣觸媒轉換器監控。通過排放警示燈顯示廢氣觸媒轉換器的功能異常。
17、結構及內部電路
1氧傳感器加熱裝置
2測量元件
PWM脈衝寬度調製式氧傳感器加熱裝置控制
Kl. 87 蓄電池電壓,總線端15 接通
Kl. 31 測量元件上的接地
U1測量元件上的電壓
18、氧傳感器調校
•– 混合氣加法調校:混合氣加法調校在怠速下或者在接近怠速的範圍內起作用。隨著發動機轉速的增大,影響越來越小。
•••– 混合氣乘積式調校:混合氣乘積式調校在整個特性曲線上起作用。重要的因素例如有燃油壓力。
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