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迈腾氧传感器的检测与维修论文

发布时间:2024-07-05 04:54:05

迈腾氧传感器的检测与维修论文

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。

如果装有排气氧传感器的电控燃油喷射发动机出现怠速不稳、加速无力、油耗增加、废气过多等问题,并且供油和点火装置没有其他问题,很可能是氧传感器和相关电路出现了问题。。发动机的大多数电子控制系统都有自检功能。当氧传感器或相关部件出现故障时,电脑会自动记录故障内容,维修人员只需用专门的解码器读取故障码即可发现问题。 氧传感器常见故障:1。氧传感器中毒:氧传感器中毒是一种很难预防的常见故障,尤其是对于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,那就用一箱无铅汽油,把氧传感器表面的铅去掉,这样就可以正常工作了。但由于排气温度过高,铅侵入其内部,阻碍氧离子扩散,使氧传感器失效,只能更换。此外,氧传感器的硅中毒也很常见。一般来说,汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧产生的二氧化硅和硅橡胶密封垫使用不当散发的硅气体会使氧传感器失效,因此应使用质量好的燃油和润滑油。在修理过程中,应正确选择和安装橡胶垫圈,除制造商规定的溶剂和防粘剂外,不得在传感器上涂覆其他溶剂和防粘剂。2.积碳:由于发动机燃烧不良,在氧传感器表面形成积碳,或油或灰尘等沉积物进入氧传感器,会阻碍或阻挡外部空气体进入氧传感器,使氧传感器输出信号不准确,ECU无法及时修正空燃油比。积碳主要表现为油耗的增加和排放浓度的明显增加。此时,如果沉积物被清除,它将恢复正常工作。3.氧传感器的陶瓷碎片:氧传感器的陶瓷坚硬易碎,如果被硬物撞击或被强气流吹动,可能会破碎失效。所以处理时要特别小心,出现问题要及时更换。4.加热器电阻丝烧坏:对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝被烧蚀,很难使传感器达到正常工作温度而失去功能。5.检查氧传感器外观颜色:将氧传感器从排气管上拆下,检查传感器外壳上的通气孔是否堵塞,陶瓷芯是否损坏。如果损坏,更换氧传感器。

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氧传感器的检修方法及依据:

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。

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。

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。

参考资料来源:百度百科-氧传感器

参考资料来源:百度百科-汽车氧传感器

氧传感器检测的论文

结构和工作原理 在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上,氧传感器是必不可少的。三效催化转化器安装在排气管的中段,它能净化排气中CO、HC和NOx三种主要的有害成分,但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围内,三效催化转化器才能有效地起到净化作用。故在排气管中插入氧传感器,借检测废气中的氧浓度测定空燃比。并将其转换成电压信号或电阻信号,反馈给ECU。ECU控制空燃比收敛于理论值。 目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种,其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。 (1)氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷管(固体电解质),亦称锆管。锆管固定在带有安装螺纹的固定套中,内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜,其内表面与大气接触,外表面与废气接触。氧传感器的接线端有一个金属护套,其上开有一个用于锆管内腔与大气相通的孔;电线将锆管内表面铂极经绝缘套从此接线端引出。 氧化锆在温度超过300℃后,才能进行正常工作。早期使用的氧传感器靠排气加热,这种传感器必须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作,它只有一根接线与ECU相连。现在,大部分汽车使用带加热器的氧传感器,这种传感器内有一个电加热元件,可在发动机起动后的20-30s内迅速将氧传感器加热至工作温度。它有三根接线,一根接ECU,另外两根分别接地和电源。 锆管的陶瓷体是多孔的,渗入其中的氧气,在温度较高时发生电离。由于锆管内、外侧氧含量不一致,存在浓差,因而氧离子从大气侧向排气一侧扩散,从而使锆管成为一个微电池,在两铂极间产生电压。当混合气的实际空燃比小于理论空燃比,即发动机以较浓的混合气运转时,排气中氧含量少,但CO、HC、H2等较多。这些气体在锆管外表面的铅催化作用下与氧发生反应,将耗尽排气中残余的氧,使锆管外表面氧气浓度变为零,这就使得锆管内、外侧氧浓差加大,两铅极间电压陡增。因此,锆管氧传感器产生的电压将在理论空燃比时发生突变:稀混合气时,输出电压几乎为零;浓混合气时,输出电压接近1V。 要准确地保持混合气浓度为理论空燃比是不可能的。实际上的反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动,故氧传感器的输出电压在之间不断变化(通常每10s内变化8次以上)。如果氧传感器输出电压变化过缓(每1Os少于8次)或电压保持不变(不论保持在高电位或低电位),则表明氧传感器有故障,需检修。 (2)氧化钛式氧传感器 氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性制成的,故又称电阻型氧传感器。二氧化钛式氧传感器的外形和氧化锆式氧传感器相似,在传感器前端的护罩内是一个二氧化钛厚膜元件。纯二氧化钛在常温下是一种高电阻的半导体,但表面一旦缺氧,其品格便出现缺陷,电阻随之减小。由于二氧化钛的电阻也随温度不同而变化,因此,在二氧化钛式氧传感器内部也有一个电加热器,以保持氧化钛式氧传感器在发动机工作过程中的温度恒定不变。 如图 5所示,ECU 2#端子将一个恒定的1V电压加在氧化钛式氧传感器的一端上,传感器的另一端与ECU4#端子相接。当排出的废气中氧浓度随发动机混合气浓度变化而变化时,氧传感器的电阻随之改变,ECU4#端子上的电压降也随着变化。当4#端子上的电压高于参考电压时,ECU判定混合气过浓;当4#端子上的电压低于参考电压时,ECU判定混合气过稀。通过ECU的反馈控制,可保持混合气的浓度在理论空燃比附近。在实际的反馈控制过程中,二氧化钛式氧传感器与ECU连接的4#端子上的电压也是在之间不断变化,这一点与氧化锆式氧传感器是相似的。 2、氧传感器的检测 氧传感器的基本电路 (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(图 6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轿车,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。

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。

▲第一作者:许适溥,付会霞;通讯作者:彭海琳 通讯单位:北京大学

论文DOI:

本工作将二维高迁移率半导体Bi2O2Se晶体应用于亚ppm范围痕量氧的高选择性和高稳定性的室温检测。利用扫描隧道显微镜(STM)、原位X射线光电子能谱技术(原位XPS)、以及霍尔器件的表征,并结合第一性原理的计算,阐明了二维Bi2O2Se对痕量氧高性能检测的机制。研究发现,二维Bi2O2Se表面暴露于氧时,形成高比表面积的非晶Se重构原子层,可有效吸附氧,二维Bi2O2Se半导体的迁移率和费米能级得以有效调制而改变其电导率;此外,二维Bi2O2Se阵列式氧传感器具有增强的信噪比,可实现低于 ppm浓度氧的检测。

A. 痕量氧传感的发展趋势

当前,痕量氧传感在生物检测、能源、化工、智能制造等众多领域有着广泛的应用。商用的电化学型氧传感器利用氧气在隔膜材料两侧产生的浓差电动势输出信号,其构型复杂,难以微型化。相较而言,电阻型氧传感器的核心结构是一个由传感材料构成的两端电阻,结构大大简化,十分有利于集成化应用。二维材料因其巨大的比表面积和较高的迁移率,可以进一步增强电阻型氧传感器的性能。当前已有文献报道二维MoS2具有较好的氧传感能力,可以实现对浓度为10 %左右氧气的探测。但是,对痕量氧(ppm级)的检测目前仍然是一个重大挑战,其主要原因是MoS2这类材料的表面的活性位点很少,对痕量氧气的吸附能力不足。为从根本上解决这个问题,需要从材料本身的原子和能带结构出发,设计和制备具有丰富活性位点的二维材料基氧传感器。

B. 高迁移率二维半导体材料—Bi2O2Se的引入

2017年,北京大学彭海琳课题组首次报道了具有高迁移率的二维Bi2O2Se晶体。不同于多数二维材料,二维Bi2O2Se的层状结构由[Se]n2n- 和 [Bi2O2]n2n+离子层构成。基于晶圆级的高质量二维Bi2O2Se生长技术,该课题组已将这种材料成功应用到各种高速低功耗电子器件和量子输运器件中,取得了优异的器件性能( Nat. Nanotech. 2017 , 12 , 530; Nano Lett. 2017 , 17 , 3021; Adv. Mater. 2017 , 29 , 1704060; Nat. Commun. 2018 , 9 , 3311; Sci. Adv. 2018 , 4 , eaat8355; Nano Lett. 2019 , 19 , 2148; Adv. Mater. 2019 , 31 , 1901964; J. Am. Chem. Soc. 2020 , 142 , 2726)。二维Bi2O2Se材料独特的晶体结构,超高的迁移率(2000 cm2V-1s-1以上)和合适的带隙( eV)使其成为潜在的高灵敏度氧传感材料。

研究的核心问题:对Bi2O2Se表界面进行调控,使其产生更多的吸附活性位点,达到ppm级的氧气检测灵敏度。

本研究从二维Bi2O2Se晶体的表界面结构设计和能带工程的角度出发,旨在实现亚ppm范围痕量氧的高性能室温检测。在表界面结构设计方面,作者证明了Bi2O2Se表面的Se空位能在吸附氧分子后引起表面原子层的重构,使材料表面生成具有高比表面积的非晶Se层。这一Se层具有非常丰富的活性位点,能高效吸附氧分子;在能带工程方面,作者制备了n型的半导体Bi2O2Se,其导带底要高于氧分子的LUMO轨道,这一能级关系会导致Bi2O2Se吸附氧分子后载流子浓度显著下降,使得电阻显著增加。结合二维Bi2O2Se的高比表面积,有望实现对ppm级痕量氧的检测。

4.、材料表征与1理论计算

首先,作者对Bi2O2Se表面Se层的氧吸附行为进行了表征,然后通过理论计算进行了验证和解释(图一)。在氧吸附表征中,作者先利用STM扫描了新鲜解离的Bi2O2Se,得到了Bi2O2Se表面的原子像,发现其具有大量二聚的Se空位。接下来,作者在腔体中引入非常少量的氧分子,发现Se空位作为活性位点开始对氧分子进行吸附。随着引入的氧分子量的增加,Bi2O2Se的表面开始发生重构,形成具有高比表面积的Se非晶层。理论计算的结果表明,Se层的重构是由于吸附分子与Se原子的强相互作用形成。在原位的XPS测试中,具有非晶Se层的Bi2O2Se在环境的氧气浓度只有大约 × 10-11 mol/L时依然可以有效吸附氧分子。这意味着Bi2O2Se可能对氧气非常敏感。

▲Figure 1. Oxygen adsorption on the surface of layered Bi2O2Se. a-c) STM images showing the fresh Bi2O2Se surface containing the Se termination and the Se vacancy after cleavage (a), the surface with little oxygen adsorbed (b), and that adsorbed by lots of oxygen (c). Note that the Se layer turns amorphous for more oxygen adsorbed. d-i) Top views (d-f) and side views (g-i) of atomic structural models for cleaved Bi2O2Se slab (d, g) and different representative O2 adsorption configurations (e, h; f, i). Purple, orange and red balls in structural models represent Bi, Se and O atoms from Bi2O2Se slab, respectively. Green balls serve as adsorbed oxygen molecules. The cleaved Bi2O2Se is terminated by alternate Se and Se vacancy dimers as (a). Single/five oxygen molecules per unit cell are put on Bi2O2Se surface to simulate the few and lots of oxygen introduced, respectively. j) O 1s spectra of the lattice and the adsorbed O under different O2 pressures at room temperature by APXPS measurement.

、器件性能测试

A. 氧传感机理阐述

在加工成氧传感器之前,作者先测试了氧气对Bi2O2Se器件电学特性的调制作用。作者制备了Bi2O2Se霍尔器件,并利用PPMS平台测试了材料曝露氧气后电阻、迁移率、载流子浓度的变化。图二显示,器件在曝露氧气后,电阻有了明显的上升。迁移率和载流子浓度的测试表明,器件电阻显著上升的原因是Bi2O2Se表面吸附了氧分子后迁移率和载流子浓度同时下降。这一现象可归结为:氧分子捕获Bi2O2Se的电子,导致Bi2O2Se载流子浓度的下降;同时,表面吸附的氧分子也会成为散射中心,降低了材料的迁移率。

▲Figure 2. a) Photograph of a typical Hall-bar device of 2D Bi2O2Se. b) The plot showing the resistance variation of Bi2O2Se after exposure to ~ 21 % O2 in air from the vacuum. c) The reduction in the carrier density/mobility of Bi2O2Se as the function of oxygen exposed time. d) Schematic diagram illustrating that the Bi2O2Se Fermi level E f1 shifts to E f2 due to oxygen exposed. ( E fi: the intrinsic Fermi level; CB: conduction band; VB: valence band).

B. 氧传感性能测试

在氧传感性能测试中,作者主要测试了Bi2O2Se传感器在室温下对氧气的灵敏度。为进一步增强性能,作者制备了叉指电极结构的Bi2O2Se传感器。图三显示了该Bi2O2Se器件对低至 ppm,高至400 ppm的氧气均有很好的响应。这一指标优于已知的所有电阻型氧传感器,实现了真正意义上的ppm级氧气传感(接近ppb级)。除了对器件灵敏度的测试,作者还检验了器件的稳定性、选择性等器件性能指标。在器件稳定性的测试中,保存一个月以上的器件依然显示了很好的灵敏度;气体选择性的测试中,Bi2O2Se传感器展现出对氧气的高度专一性。

▲Figure 3. Oxygen detection of 2D Bi2O2Se sensors. a) Schematic presenting 2D Bi2O2Se sensor and its atomic force microscopy image of selected area marked by a red rectangle (scale bar: 1 μm). b) Dynamic responses of 2D Bi2O2Se to different concentrations of oxygen. The sample possesses ppm of minimum detection at room temperature. c) Comparison between 2D Bi2O2Se oxygen sensor and other typical oxygen sensors subjected to minimum detection and working temperature (CNT: carbon nanotube). d) Stability test of 2D Bi2O2Se sensor. e) Selectivity test of 2D Bi2O2Se sensor. The concentration of the target gases is ~3 ppm.

C. 氧传感器件的集成

为进一步展示Bi2O2Se传感器在集成化方面的潜力,作者对比了单个Bi2O2Se传感器与Bi2O2Se传感器阵列对痕量氧气的检测能力(图四)。结果显示,阵列器件显示了很高的信噪比,而检测极限也有了提升,达到比 ppm更低的检测下限。这意味Bi2O2Se传感器具有优秀的集成化潜力。

▲Figure 4. Integration of 2D Bi2O2Se sensors for trace oxygen detection. a) Schematic showing arrayed sensors integrated in the form of the parallel (I) and the inpidual (II). b) Optical photograph of the sensor array. Scale bar: 30 μm. c, d) Current variations and the corresponding d I /dt of the connect forms I and II for the change of oxygen concentration, respectively.

作者在此研究工作中利用二维Bi2O2Se材料实现了对痕量氧( ppm或更低)的检测。所制得的器件在传感器的灵敏度、稳定性、气体选择性和可重复性等多项指标中都具有很好的表现。作者通过STM、原位XPS和理论计算证明:这一系列高性能的指标得益于Bi2O2Se材料表面因为重构形成的高比表面积的Se层。这一工作清晰地阐明了Bi2O2Se表面结构与氧传感性能之间的构效关系,不仅促进了二维材料在气体传感领域的集成化应用,也为从原子结构出发设计高性能氧传感器提供了新的思路。

此工作的通讯作者是北京大学彭海琳教授,共同第一作者为北京大学博雅博士后许适溥和以色列魏茨曼科学研究所的付会霞博士,该工作的主要合作者还包括魏茨曼科学研究所的颜丙海教授、北京大学物理学院的江颖教授、牛津大学的陈宇林教授、上海 科技 大学的柳仲楷教授和刘志教授。该研究工作获得了来自国家自然科学基金、北京分子科学国家实验室、中国博士后科学基金、北京大学博雅博士后等项目的支持。

谨以此文热烈祝贺唐有祺先生百年华诞!

发动机传感器的检测与维修论文

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。

电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器,执行元件和ECU。电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,而且要完成化油器难以完成的任务。例如,使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚,互相影响不大。而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运行。由于电控发动机电子控制装置的增加,这就使发动机的整个结构(包括电控系)更为复杂。快速导航结构组成 工作原理 待测参数 优点基本思想在初期,是以电子技术替代机械控制技术实现系统的功能,并对其功能进行扩展,使性能得到大幅度提高;发展到一定程度后,电子技术可以促使系统原理发生本质变化,从而可以突破局限,使发动机性能得以大幅度提高。电控发动机结构组成电子控制单元电控单元(ECU)是发动机电子控制系统的核心。它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。传感器传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。换句话说,ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。所以,传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。执行器电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。工作原理以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号,参照由试验得出的发动机各工况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量和喷油正时或点火定时,然后通过执行器进行控制输出。

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发动机传感器检测与维修论文

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技师专业论文工种:汽车维修工题目:凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传器系统报警检测姓名:钱亚亮校:西安北汽车修理职业培训校期:200912月3凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传器系统报警检测作者:钱亚亮间:200912月3摘要:本文主要介绍部99凌志LS400轿车行驶仪表内发机故障指示灯点亮用仪器读取故障码25或26(25代表混合比稀26代表混合比浓)知供油系故障维修汽车行驶再点亮意味着维修能完全依据故障码修理要全面考虑关键词:故障码;供油系统;氧传器前言:汽车电控制燃油喷射发机机电体化高新技术产物尤其发机控制系统设置传器、执行器电控制元件控制系统工作各种信号相互交叉渗透控制进气、喷油点火发故障则症状界限模糊且系统现故障使电脑控制显示另系统故障码所我必须全面深刻解电控制燃油喷射发机结构原理掌握关功能作用运用科析维修技巧制定切实行维修案文故障现象:辆凌志LS400(UCF10 发机)轿车发机故障灯亮读取故障码25或26故障排除:根据资料知供油系统故障(25代表混合比稀26代表混合比浓)般情况读取故障码显示25或26知供油系统故障步便应先检查油电路即检查火花塞、高压线等点火元件更换汽油滤清器、清洗喷油嘴等做目保证发机点火、通畅供油确喷油些工作做完消除故障码则故障灯灭车辆维修厂行驶200Km左右发机故障灯亮起厂返修读取故障码25或26供油系统应该没问题我仔细查找与点火供油关元件结发现氧传器电压波值明显符合规定要求(标准:输电压低于或高于内跳4)更换氧传器故障灯便再亮故障析:明明氧传器工作良却显示混合比稀或浓故障码25或26显示氧传器故障21、27或28根据燃油喷射工作原理析知喷油间短电脑依据各控制元件所提供输信号修由于氧传器工作良(并未完全失效)即输电压值符合规定要求电脑氧传器处确电压信号给喷油嘴错误喷油脉冲宽度造喷油量少或混合比稀或浓故障数累计事实电脑便形故障记忆便维修厂行驶200km左右故障灯亮起原种故障给我启示即凌志LS400发机故障灯亮调取故障码显示25或26应先测氧传器否若低于规定电压值定要更换再检查油电路便彻底消除故障总结:情况则恰恰相反即氧传器本身故障电控汽油喷射发机氧传器用于燃料系统闭环控制电器元件主要用测废气氧含量并所测量数据用电压信号形式反馈给ECU控制发机空燃比保持;同种故障信号报警元件氧化锆传器种见氧传器其故障表现表面铅化物或碳化物覆盖使气体能渗透、氧离能扩散导致失效故障灯报警并读取传器故障码必须其进行故障诊断氧传器系统报警定表示传器故障其报警信号受列素影响:①点火系统工作状况;②进所系统密封性能;③排气系统否堵塞;④喷油器工作状况;⑤供油系统油压高低1. 氧传器故障诊断由氧化锆传器特性知:空燃比维持,报警信号基准电压;空燃比于,其电压升至,表混合气浓;空燃比于,电压降至左右,表明混合气稀.诊断氧传器工作状况:(1) 保持发机转速2500r/min左右,预热传器2min.(2) 拔传器插线(加热线圈传器注意插脚位置),用万用表测量反馈电压,检查10S内电压表指针摆数;(1)若电压表指针摆数少于8应再预热传器,并每检查10S内指针摆数.若指针摆8表明氧传器工作;(2)若仍少于8,则应脱传器线束插,再测量其反馈电压;电压于脱进气管真空管,若压仍于,说明传器损坏;若于,说明混合气浓,应燃料\进气或控制系统进行检查.电压于,拔水温传器插,接4-8KΩ电阻,,若电压仍于,说明传器损坏;若于,则表明混合气稀.2.点火系统工作状况检测首先微机控制点火系进行规检查.检查内容包括火花塞、高压线工作状况及火花能量、点火、点火提前角等点火:灯红夹接蓄电池传器接缸高压线点火灯准发机前皮带轮点火标记发机转速升高点火提前角应增用手锤或扳手敲击爆震传器固定螺钉或缸盖四周点火提前角应明显推迟3.进气系统密封性能检查进气歧管接真空表发机怠速运转进气管真空度应范围内,否则进气系统漏气.若真空表指针逐渐零,则表示排气系统阻塞.4.喷油器性能检查喷油器喷油量取决于喷油脉冲宽度,脉冲宽度定,则取决于喷孔断面喷油压力.喷油器试验台喷油器喷油量、雾化性能、密封性能进行测试其主要性能参数喷油持续间2ms针阀升程 ,稳定电流2A,电磁线圈电阻3-15 Ω,15S喷油量45-55 ml,各缸差值于5 .供油系统油压检测发机工作,燃油配管测压孔或节气门体喷射(TBI)燃油压力测试点接油压表测量油压.点应200--350kpa,单点应62--90 kpa;或发机工作,夹住油管,油压应升100 kpa,发机转速升高100r/min,说明供油系统.参考文献:发机传器原理与检测:辽宁科技术版社:主编:张 伟电控汽车维修数据手册:黑龙江科技术版社:主编:张月相 赵英君

电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器,执行元件和ECU。电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,而且要完成化油器难以完成的任务。例如,使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚,互相影响不大。而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运行。由于电控发动机电子控制装置的增加,这就使发动机的整个结构(包括电控系)更为复杂。快速导航结构组成 工作原理 待测参数 优点基本思想在初期,是以电子技术替代机械控制技术实现系统的功能,并对其功能进行扩展,使性能得到大幅度提高;发展到一定程度后,电子技术可以促使系统原理发生本质变化,从而可以突破局限,使发动机性能得以大幅度提高。电控发动机结构组成电子控制单元电控单元(ECU)是发动机电子控制系统的核心。它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。传感器传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。换句话说,ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。所以,传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。执行器电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。工作原理以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号,参照由试验得出的发动机各工况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量和喷油正时或点火定时,然后通过执行器进行控制输出。

利用尾气分析发动机的故障有一辆1995年生产的尼桑蓝鸟轿车,故障现象是冷车时挂挡后踩油门有轻微的冲击,怠速不良,做过许多检查和修理,始终不能解决问题。该车最初进厂修理是因为冲洗发动机后不能着车,拖进厂后检查发现点火系统进水,进行请洁干燥之后重新装复,车虽然着了,但是怠速有些不稳。经过检查发现高压线有漏电现象,分火头和分电器盖也有些烧蚀。征得用户同意后对上述部件进行了更换,发动机故障基本排除,但用户反映车不好用,冷车挂档后踩油门有轻微的冲击。虽然故障现象非常不明显,但用户执意要求检修,并声称如果问题不能解决,就要把前面的修理费用免掉。我接到这辆车时正是热车,由于一时不能验证故障现象,便先根据用户描述的情况进行分析,认为故障可能出在油路上。随后在热车状态下进行无负荷测试尾气,测试结果如下:怠速时HC为275ppm(标准值为220ppm),CO为%(标准值为%);高怠速时HC为120—150ppm,CO为%一%(该厂仅有一台两气废气分析仪)。测量气缸压力,各缸压力正常。进行气缸功率平衡测试,各缸工作都正常。进行断缸测试,各缸HC和CO值变化都一样。从上面的数据当中是否可以发现问题呢7当然可以。尽管两气尾气分析仪本身没有数据分析和混合比浓度测试的功能(一般四气尾气分析仪可以通过CO,、O2以及过量空气系数入直接看出混合比浓度),但通过数据可以看出,这辆车的尾气排放偏低,对于没有安装氧传感器和三元催化器的车辆来说是太低了。CO含量高一般是因为混合比偏浓,而CO含量太低的一个主要原因是混合比偏稀。根据这个思路,我将该车的尾气调高,将CO调到,HC调到200ppm。当车完全冷却后再次进行检测,尾气排放没有超标,原来的故障现象也彻底消失了。各系统故障的方法,其目的是对发动机的燃烧状况进行综合评价。尾气分析的主要内容有混合气空燃比、点火正时及催化转化器转化效率等,主要的分析参数有CO、HC、CO2,和O2等的含量,还有空燃比(A/F)或过量空气系数入。尾气分析的项目如表1所示。二、尾气分析的基本规则HC和O2的读数高,是由点火系统不良或混合气过稀失火引起的。当测试的CO、HC值高,而C02、02值低时,表明发动机工作混合气很浓。如果燃烧室中没有足够的氧气保证正常燃烧,通常情况下,CO2的读数和CO的读数相反。燃烧越完全,CO2的读数就越高,其最大值在%—%之间,此时CO的读数应该等于或接近于的读数是最有用的诊断数据之—,02的读数和其它3个读数一起,能帮助找出故障诊断的难点。通常,装有催化转化器的汽车,O2的读数应该是%—%,说明发动机燃烧很好,只有少量未燃烧的02通过气缸排出。如果02的读数小于%,则说明混合气太浓,不利于燃烧。如果02的读数超过2%,则说明混合气太稀。利用功率平衡试验(根据制造厂的使用说明)和四气尾气分析仪的读数,可以看出每个缸的工作状况。如果每个缸C0和C02的读数都下降,HC和C02的读数都上升,且上升和下降的量都一样,则证明每个缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小,其它缸都一样,则表明这个缸点火或燃烧不正常。一个调整好的闭环控制电控汽车的尾气排放中,HC的含量大约为55~100ppm,CO应低于%,O2为%~%,C02为%~%。汽车尾气测试值与系统故障的判断分析如表2所示。三、几种常见的气分析仪汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型,下面分别进行介绍。两气尾气分析仪两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中C0和HC的体积分数的。但是,如果一辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏,那么所检测到的就是被外部空气稀释了的尾气,C0和HC的测量值将降低,自然就不能反映尾气的真实含量。目前国内所用的两气尾气分析仪大多都不具有检查自身泄漏的功能,因此即使用两气尾气分析仪测量车辆尾气,也不能真实地反映出发动机的故障来。2.四气尾气分析仪随着装有三元催化转化器和电子控制系统汽车的增多,汽车的排放标准也更加严格,因此需要更精确地测量尾气并诊断车辆排放超标的原因。四气尾气分析仪不仅具备两气尾气分析仪的所有功能,而且还能进行故障诊断和分析,它除了能测量C0和HC外,还能测量C02和02、发动机油温、转速等,以及计算过量空气系数入和空燃比A/F等。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用,作为发动机故障检测分析的诊断工具也非常有用。对于几种尾气的分析,前面我们已经做过阐述,在这里只对过星空气系数入进行简要的说明。过星空气系数入可以直观地告诉我们空燃比的情况,从理论上讲,混合气的过星空气系数入=1最为标准,但实际上不可能没有变化,所以一般情况下入被设计为—(有些车有具体说明),可以看成是理想的匹配。若入大于该值,说明空燃比过大,混合气过稀;若入小于该值,则为空燃比过小,混合气过浓。四气尾气分析仪还可提供发动机转速(RPM)和发动机温度(TEMP)参数,作为故障诊断时的参考数据o五气尾气分析仪当C0和HC降低时,可能会引起尾气中的N0x浓度升高,若要监测N0x的浓度,就得使用五气尾气分析仪。而且,N0x常常是在高温大负荷的情况下产生的,若没有底盘测功机,就只能靠路试去测量。四、几个应用实例一辆捷达轿车,装备ATK新2气门发动机,配有三元催化转换器。用户反映该车发动机工作不稳,测量尾气排放严重超标。捷达新2气门ATK发动机采用电子控制多点顺序燃油喷射管理系统,该系统是一个集喷油、点火、怠速、爆震、空调、自我诊断及陂行回家等功能于一体的闭环集中控制系统。根据该车故障现象,首先检查火花塞,发现火花塞间隙偏大,更换新件后,尾气排放情况略有好转,但未得到明显改善。连接故障诊断仪V.A.G1552对发动机电控系统进行检测,调出1个故障码(氧传感器)。按故障码的提示,检查氧传感器至发动机电脑的连接线束,未发现短路、断路情况,于是将氧传感器更换。随后试车,继续测量尾气,尾气排放指标依然偏高,但发动机电控系统已无故障显示。用燃油压力表测量喷射系统压力,发动机怠速时油压为250kPa,急加速时为300kPa;关闭点火开关10min后,系统保持压力为200kPa,以上各项数据均正常。接下来拆下喷油嘴进行超声波清洗,测量其电阻值为15Ω,也符合标准。连接压力机,观察喷油嘴雾化状态良好,检查喷油嘴连接线束,也无短路、断路情况。继续检查点火系统,用万用表测量点火线圈、高压线电阻均正常。将发动机恢复后试车,故障依旧。用V.A.G1552查寻故障存储,仍没有故障码出现。在读取测量数据时,观察到氧传感器信号电压在—之间变动,属正常;进气压力传感器的数据也符合标准。于是怀疑三元催化转换器有问题,将其更换后试车,尾气排放依然超标。检查配气相位,正时标记正确;怀疑汽油质量有问题,清洗油箱及管路并更换优质汽油后,情况丝毫不见好转。经仔细观察发现:如果起动发动机后怠速运转而不进行路试,尾气排放基本合格;路试约2km后尾气排放指标升高;若每次起动间隔时间超过30min,怠速测量基本合格。根据上述情况,决定更换发动机电脑,但将电脑更换了也无济于事。其它部分是否存在问题呢?于是抱着试试看的想法,拆下排气歧管进行检查,并与新的排气歧管进行比较,发现该车氧传感器的排气取样孔偏小。换上新的排气歧管进行尾气检测,各项指标显著降低。对该车进行路试,尾气排放依然合格。恢复该车所换的其它配件,继续试车,尾气排放始终未超标。由此可以断定,故障部位就在氧传感器排气取样孔。由于从气缸内排出的废气处于高速流动状态,行至氧传感器取样孔处时形成涡流,导致排出的废气不能及时在此处更新,使氧传感器不能准确地向发动机电脑反馈同步信号,造成发动机电脑不能根据实际工况对喷油脉宽进行正确修正,最终出现发动机工作异常,尾气排放严重超标的故障。有一个时期,曾有一批车出现过此类故障,都是由于进行尾气改造后,氧传感器取样孔打得不合适,导致氧传感器不能有效采集尾气,造成信号失准。一辆装备5S—FE发动机的丰田佳美轿车,发动机怠速不稳,经常熄火。该车采用TCCS发动机电子控制系统。首先调取故障代码,仪表板上的发动机故障指示灯显示为正常代码。用四气尾气分析仪进行检测,仪器显示的检测结果如表3所示。由检测结果可以看出:HC和02都较高,这是空燃比失衡的一个重要特征;C0值较低,而C02在峰值,这说明可燃混合气已充分燃烧,点火系统应该不会有什么问题;入值较高。综合分析表明,该发动机工作时的混合气偏稀,因此应从进气系统和供油系统着手进行故障检查。对车辆进行检测:真空管无漏气、错插现象;PCV阀密封良好,机油尺插口良好。起动发动机,将化油器清洗剂喷在进气管垫和EGR阀周围,发现随着转速上升,怠速逐渐稳定。取下EGR阀,发现针阀周围有少量积碳,EGR阀通道上有很多积碳,针阀不能落入阀座,致使进气歧管的混合气被废气稀释,从而怠速不稳,发动机容易熄火。对EGR阀进行彻底清洗,并换上新垫,起动发动机,一切恢复正常。再次用尾气分析仪进行检测,结果如表4所示,所有数据都在标准范围之内,故障排除。从这个故障诊断实例可以看出,在对有故障的车辆做完必要的常规检查之后,使用尾气分析仪可以很快发现故障的本质原因,缩小检修范围。一辆广东三星6510汽车,套装97款克菜斯勒道奇3.3L发动机,行驶里程为140000km。故障现象:挂档轻加油门至1200r/min时有时熄火,不熄火时怠速降至400—500r/min甚至更低;急加油门没有任何故障,熄火后起动容易。故障分析:试车过程中,没有明显的断油或断火的感觉,但总感觉进入的空气量不够用。经检查,怠速系统没有任何故障,怠速马达在其它修理厂进行过替换试验,没有问题;节气门体也进行过更换试验,没有问题;用额外补充进气量的办法(断开一个节气门体后面的真空管),同样没有解决任何问题。原地不挂档加油门试验,无论怎样试验均没有任何故障征兆,发动机转速从1200r/min到800r/min下降非常平稳。怀疑是进气压力传感器有故障,有可能缓加油门时不能很好地感知进气量,所以使用检测仪的数据流功能,对各个数据进行实时观察,没发现有错误的数据流,MAP数值正常。对供油系统和点火系统进行仔细检查和测量,均没有发现任何故障。到现在为止应该说仅是凭经验感觉一点故障线索,那就是感觉好像进气量太少。既然怀疑是因为进气量太少造成的故障,那么通过尾气检测一定可以发现一些线索,所以对尾气进行了测量,怠速时的检测结果如表5所示。通过测量结果我们可以发现,混合气偏稀(入大于),燃烧比较好 (CO2较高,接近于15%)。通过上面的分析,可以间接证明该车进气或者供油系统有故障。为了检验这一分析,将所有影响进气量或感知进气量的元件一一列出,采取逐步分析排除的办法确定故障元件。这些元件有:怠速马达、节气门体及其传感器、MAP传感器、EGR阀。前几种元件已经检验和试验过, 目前只剩下EGR阀没进行过检验。EGR排气再循环阀的功用是在发动机工作过程中,将一部分废气引到吸入的新鲜空气(或混合气)中返回气缸进行再循环,以减少N0x的排放量。因为N0x主要是在高温富氧条件下生成的,废气为惰性气体,在燃烧过程中吸收热量,这样将降低最高燃烧温度,也减少了N0x的生成量。但是过度的排气再循环会影响发动机的正常运行,特别是在怠速、低速小负荷及发动机冷态运行时,参与再循环的废气会明显降低发动机的性能。因此应根据工况及工作条件的变化,自动调整参与再循环的废气量。根据发动机结构不同,进入进气歧管的废气量一般控制在6%—13%之间。在EGR系统中,通过一个特殊的通道将排气歧管与进气歧管连通,在该通道上装有EGR阀,通过控制EGR阀的开度来控制参与再循环的废气量(如图1所示)。EGR阀开启或关闭是由阀上方真空气室的真空度来控制的,而真空度则由受ECU控制的EGR真空电磁阀控制。EGR电磁阀受ECU控制,ECU根据发动机转速、空气流量、进气管压力、温度等信号控制EGR电磁线圈通电时间的长短,以此来控制进入EGR阀真空气室上方的真空度,从而控制EGR阀的开度,改变参与再循环的废气量。装有背压修正阀的EGR排气再循环系统,在EGR(真空)电磁阀与EGR阀间的真空管路中装有一个背压修正阀,其功用是根据排气歧管中的背压附加控制月F气再循环。即当发动机在小负荷工况,排气背压低时,背压修正阀保持EGR阀处于关闭状态,不进行排气再循环;只有在发动机负荷增大,排气歧管背压增大时,背压修正阀才允许EGR阀打开,进行排气再循环。排气歧管的背压通过管路作用在背压修正阀的背压气室下方,当发动机处于小负荷工况,排气背压低时,在阀门弹簧的作用下气室膜片向下移动,使修正阀门关闭真空通道,此时EGR阀在其阀门弹簧作用下保持关闭,因而不进行排气再循环;当发动机负荷增大,排气歧管背压升高时,修正阀背压气室下方的背压升高,使膜片克服阀门弹簧弹力向上运动,将修正阀门打开,由EGR电磁阀控制的真空通过背压修正阀进入EGR阀上方真空气室,将EGR阀吸开,月F气再循环通道打开,废气进行再循环。EGR电磁阀受ECU控市IJ,ECU根据转速信号、进气压力信号、水温信号、空气流量信号等,通过控制EGR电磁阀的开度来控制进入EGR阀的真空度,从而控制EGR阀的开度,改变参与再循环的废气量。通过上面的EGR阀工作原理分析可知,EGR在怠速工况和小负荷情况下是不参与工作的,否则会有一部分尾气进入燃烧室,不但会降低燃烧室的温度,还会恶化燃烧环境,阻碍新鲜空气的进入。故障排除:更换EGR阀,故障彻底消失。一辆奥迪A6轿车,装备2.8LJV6电控发动机,怠速时有轻微抖动,并且加速迟缓。故障检查:检测点火波形基本正常,但稍有不稳。测量尾气,C0为0.3%一0.5%,HC为200一500ppm,且在此范围内波动。用V.A.G1552检测仪检查,无故障代码输出。用V人.G1552故障检测仪进行数据流检测,发动机电控系统运行参数正常。检测结果分析:根据对客户的询问和加速迟缓的症状,应考虑对喷油器进行清洗;C0值正常,HC值虽然符合排放污染物的限制标准,但该车装有氧传感器和催化转化器,其C0值应低于0.5%,HC应低于100 ppm,而检测结果表明该车HC值高于此,标准且有波动,从出厂标准考虑为不正常,因此考虑发动机可能有失火现象,应进一步检查点火系统是否有轻微断路或短路,特别是短路故障。故障检修:清洗喷油器,观察各缸喷油器的雾化状况和流星的均匀性,均良好。检查点火系统,发现有一个缸的高压线有轻微短路(漏电)现象,为此更换了高压线。因火花塞间隙偏大,也同时更换了。复检发动机抖动稍有改善,但未彻底消除;尾气检查HC值下降不大,并仍有波动,分析认为故障仍可能是失火所致。为了进一步诊断故障,分别在左、右两侧月F气歧管氧传感器旁边的尾气检测口(该口通常用一个螺栓密封)进行检测,结果发现:左侧气缸排出的尾气C0值在0.5%左右,HC值在125ppm左右(因在催化转化器前测量,其值会比在月F气民管测量值稍高),且波动极小;右侧气缸排出的尾气中C0值也在0.5%左右,但HC值却在125—250ppm之间,且时有波动。因此间题应在右侧气缸中。为此检查右侧气缸的高压线和火花塞,发现第2缸火花塞的3个电极中有一个间隙过小,调整后重新安装,故障完全消除,尾气检测值也符合出厂标准。目前,安装催化转化器的车型越来越多,测量尾气有时比较困难,在不能很好分析故障的时候,可以尽量在催化转化器前方测量,这样可能更真实地反映发动机的排放情况。同时,还应将催化转化器前、后的测量结果加以比较,以便判断催化转化器的转化效率是否正常。一辆奔驰S320轿车,发动机怠速不稳,抖动严重,但加速正常。故障检测:调取该车故障代码,显示为正常代码;用示波器测试点火二次波形,结果正常;对各缸气缸压力进行测试,均在标准范围之内;进气及真空系统不漏气;用四气尾气分析仪检测尾气,发现怠速时数据很不稳定,第1组数据如表6所示,4种气体的检测数值全都较高。再次测试,其数据如表7所示。检测结果分析:将上述检测结果进行对比分析发现,HC和Co总是同时升高或降低,C02时高时低,燃烧效率很不稳定,02不能充分参与反应,数值一直较高。从而可以判定为混合气的形成与燃烧环境十分恶劣。推测是喷油器堵塞,导致喷油器针阀与阀座配合不密封,各缸喷油器在应该喷油时不喷油或少喷油,而在不需喷油时却持续喷油,因而造成供油不正常,致使4种气体的检测数据极不稳定。故障检修:做喷油脉冲宽度试验,怠速时为3.5ms,在正常范围内。拆下各缸喷油器检查,果然每个喷油器都有不同程度的堵塞。经过彻底清洗,装复试车,一切恢复正常。从该故障的检修过程可以看出,在燃油系统的检查中,利用尾气分析仪可以省去一些检修环节,如油压的测试,燃油泵、油压调节器和燃油滤请装置的检测。换个角度来考虑,假如在应急修理中,在未做相关检查之前,就用尾气分析仪进行检测,也许在诊断一开始就能找到故障点。一辆奥迪100型轿车,装备2.6LV6电控发动机,运转时严重抖动,加速无力,排气管排出的气体气味呛人。故障检测:用V.A.G1552微机故障检测仪对发动机电控系统进行检测,存在故障代码,故障代码的含义是“右侧燃油自适应修正已达极限”。用V.A.G1552微机故障诊断仪对发动机电控系统进行数据流检测,发现左、右两侧的燃油修正因数相差过大,左侧为—3.8%—0%,而右侧为10%—12.9%。用发动机综合分析仪检查点火系统并进行气缸压力分析,发现第3缸点火波形的击穿电压较低,且该缸气缸压力偏低(气缸压力相差过大也会导致发动机抖动)。用尾气分析仪检测尾气,Co为0.9%—1.3%, 而HC高达2800—2900 PPmo检测结果分析:根据检测结果可认为右侧混合气过稀,控制电脑对右侧燃油系统进行连续加浓且已达到修正极限。为判断是否是由于右侧氧传感器的信号导致这种结果,先对左、右两侧的氧传感器信号及其对空燃比变化的反应、电控单元对氧传感器信号变化的响应能力进行测试。为此,人为地制造混合气过浓和过稀的状态,发现氧传感器和电控单元的功能均正常,因此可以认为故障是控制系统以外的原因导致的。根据上述检测结果,点火波形基本正常,可以认为点火系统正常,但HC过高表示失火,因此可以认为这种失火很可能是由于混合气过稀,超出着火界限所致。但从尾气中的Co值看,实际混合气并不过稀,因此判断故障很可能是进气系统漏气所致。测量气缸压力,发现第3缸压力比其它缸低约100kPao故障检修:在拆解进气歧管时,发现进气歧管垫的实际压合面宽度只有1mm左右(至少应有4—5mm),其原因是进气歧管的安装面为v形,在安装密封垫后,再安装进气歧管时,由于不小心使该垫下滑,从而减小了密封带,导致严重漏气,即使燃油修正已达到极限,但仍无法完全补偿,这是机械原因导致的故障。将上述故障点彻底排除后试车,故障排除。一辆上海别克G轿车,故障症状是发动机排气冒黑烟。诊断与排除:大修发动机后试车,开始时一切正常,只是排气管接口垫有些轻微漏气。继续试车发现,发动机热车后出现怠速不稳、加速不畅现象,同时故障灯点亮报警。经检查,显示故障码为四131,即氧传感器故障。发动机热车运转时就车测量(不拔下括头),氧传感器电压为0.28V且不变化,更换一个氧传感器后,发动机刚着车时还好,但运转一会儿后故障重现,怠速不稳,排气管冒黑烟。拆下火花塞检查,发现已有积碳,更换一组新火花塞后,运转约半小时,怠速又不稳,检查火花塞又被积碳糊死。此时故障灯再次点亮,经检查显示故障码P0171,即混合气太稀。因更换氧传感器后故障不但没有好转反而加重,所以修理工认为故障不在氧传感器。经测量,油压正常,又检查、试换7空气流星、水温、节气门位置等传感器,故障始终未能排除,于是回过头来再检查新换的氧传感器。经就车测量,氧传感器电压为0.18V左右,与用检测仪查到的数据相同,证明检测仪可以完全接收到氧传感器电压。断开氧传感器括头,测量PCM端接线,电压只有0.32V(理论值为0.45V),于是怀疑电路有故障或PCM损坏。用尾气分析仪检查尾气,发现在怠速时C0含量接近4%,HC达到300ppm左右。通过尾气分析可以认为此时的混合气不是太浓。就车测量氧传感器,电压仍旧很低(这种现象又可以解释为混合气过稀)。断开氧传感器括头,用数字万用表测量PCM端电压为0.44V,说明线路及PCM基本情况正常。为什么会出现浓、稀两种截然不同的解释呢7难道是新换的氧传感器有故障7于是,使用模拟器模拟氧传感器数值的功能。将模拟器的绿色氧传感器专用线和黑色连线连接在车上氧传感器的输出回路上;将中间功能选择开关置于Knock/0xy位置;将右侧功能选择开关置于VoHs/0xy位置;使发动机起动运转,然后打开SST皿,此时SST皿4寄产生一个0.15V的恒定的连续信号来模拟稀混合气状态下的氧传感器发出的信号;按下模拟器上方的“0(y”键,模拟器将产生一个0.85V的恒定的连续信号来模拟浓混合气状态下的氧传感器发出的信号;在使用模拟器模拟7氧传感器后,再用检测仪读取数据流,发现氧传感器的输入信号也一同变化;当模拟器的电压较长时间为0.85V时,观察尾气的C0值降为0.65%,说明PCM对系统的控制完好,故障原因还是在氧传感器。将氧传感器安装到其它车辆上进行试验,没有发现任何故障,数据流、燃烧、尾气、行驶都很正常。通过上面的试验可以证明:系统几乎没有故障,问题的原因在于氧传感器信号。因为此车有漏气现象,会不会是因为排气包漏气,导致排气包中形成负压,将外界的真空引进排气系统当中了呢7经检查ldF气系统确有漏气之处,将排气管修好之后试车,故障排除。

汽车氧传感器的故障检测论文

97年以前的车,氧传感器坏了,对车没什么影响只响机头灯,97年以后的车氧传感器坏了,有可能会出现回火放炮,因为氧传感器坏了,会反馈一个错吴的讯号给电脑板,电脑板会根据错吴的信号,增加或减少喷油量。同样会亮机头灯,但检测仪不一定检测到氧传感器损坏。

电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器,执行元件和ECU。电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,而且要完成化油器难以完成的任务。例如,使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚,互相影响不大。而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运行。由于电控发动机电子控制装置的增加,这就使发动机的整个结构(包括电控系)更为复杂。快速导航结构组成 工作原理 待测参数 优点基本思想在初期,是以电子技术替代机械控制技术实现系统的功能,并对其功能进行扩展,使性能得到大幅度提高;发展到一定程度后,电子技术可以促使系统原理发生本质变化,从而可以突破局限,使发动机性能得以大幅度提高。电控发动机结构组成电子控制单元电控单元(ECU)是发动机电子控制系统的核心。它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。传感器传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。换句话说,ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。所以,传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。执行器电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。工作原理以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号,参照由试验得出的发动机各工况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量和喷油正时或点火定时,然后通过执行器进行控制输出。

汽车发动机电控系统故障检测与维修 诊断是指对某个或某几个故障症状通过一定手段的检测从而做出正确判断的过程。而综合诊断技术则是指对复杂的故障症状,利用一切可能的和必要的检测手段进行检测,并通过对其检测的结果(包括各种数据参数)进行由此及彼,由表及里,由浅人深,去伪存真的认真分析,从而得出尽可能符合实际的判断并在进一步的拆解和修理中不断验证和修正原判断直至真正排除故障的全过程。通常包括下述几个部分: (1) 故障码分析; (2) 数据分析(含波形分析); (3) 点火分析(含波形分析); (4) 尾气分析(含波形分析); (5) 压力和真空分析(含波形分析)。 故障代码分析是在读取故障代码的基础上,结合其他检测结果对所读取的故障代码进行比较分析从而做出故障判断的一种方法。它是汽车电子控制系统故障诊断中最基本也是最简单的方法之一。故障代码分析的过程是对汽车控制电脑故障自诊断系统所纪录的故障代码进行读取、清除和鉴别分类的分析过程。通常故障代码分析是诊断汽车电子控制系统故障的第一步。 故障代码(简称故障码)是汽车控制电脑的自诊断系统对检测出的故障点所记录下的相应编码(数字或字母)。 根据各数据在检测仪上显示方式不同,数据参数可分为两大类型:数值参数和状态参数。数据参数是有一定单位、一定变化范围的参数,它通常反映出电控装置工作中各部件的工作电压、压力、温度、时间、速度等。状态参数是那些只有2种工作状态的参数,如开或关,闭合或断开、高或低、是或否等,它通常表示电控装置中的开关和电磁阀等元件的工作状态。 根据ECU的控制原理,数据参数又分为输入参数和输出参数。输入参数是指各传感器或开关信号输入给ECU的各个参数。输入参数可以是数值参数,也可以是状态参数。输出参数是ECU送出给各执行器的输出指令。输出参数大多是状态参数,也有少部分是数值参数。 数据流中的参数可以按汽车和发动机的各个系统进行分类,不同类型或不同系统的参数的分析方法各不相同。在进行电控装置故障诊断时,还应当将几种不同类型或不同系统的参数进行综合对照分析。不同厂牌及不同车型的汽车,其电控装置的数据流参数的名称和内容都不完全相同。 数据参数分析是诊断电子控制系统故障的重要方法之一。数据参数是控制电脑对所控制的系统正运行的控制状态的数量表现形式。数据参数分析是运用各种测试手段对控制系统的各类相关数据参数进行综合分析的过程。数据参数分析在测量结果显示方式上可分为数值显示和波形显示两种方式,在测量手段上又可以分为电脑通讯式测量和电路在线式测量以及元件模拟式测量三种。 电脑在分析某些数据参数时,不仅要考虑传感器的数值,而且要判断其响应的速率,以获得最佳的控制效果。如氧传感器的信号,不仅要求有信号电压和电压的变化,而且信号电压的变化频率在一定时间内要超过一定的次数(如某些车要求大于6~10次/10s),当小于此值时,就会产生故障码,表示氧传感器响应过慢。有了故障码的故障是比较好解决的。但当次数并未超过限定值,而又已经反应迟缓时,并不会产生故障码。此时如仔细体会,可能会感到一些故障症状。我们应接上仪器观察氧传感器的数据(包括信号电压和在上下的变化状态以判断传感器的好坏)。比如奥迪车,当氧传感器的响应迟缓时,往往在1600~1800r/min之间出现转速自动波动(加速踏板不动)约100~200r/min,甚至影响加速性。这往往是由于氧传感器响应迟缓,导致空燃比变化过大,造成转速的波动。还有对采用OBD—Ⅱ系统的车,催化转化器前后氧传感器的信号变化频率是不一样的。通常后氧传感器的信号变化频率至少应低于前氧传感器的一半,否则可能催化转化器的转化效率已减低了。 又如奥迪车的机油压力警报系统采用高低压报警。其规定在怠速时,当低压传感器(通常安装在缸盖后侧)处的压力小于30kPa时要报警,而在(2000±50)r/min时,主油道压力(传感器安装在机滤处)低于180kPa时高压要报警。有一个车却在怠速时,高压报警。经检查是转速信号错误。更换点火模块后,系统正常。因为报警控制系统是从点火模块处获得转速信号的,当在怠速时,实际转速为(800±50)r/min,而报警系统得到的转速信号却已接近2000r/min,可这时的机油压力不会达到180kPa以上,自然会报警了。 有故障码时 在进行故障码分析并确认有故障码存在时,可以直接找出与该故障码相关的各组数据进行分析,并根据故障码设定的条件分析故障码产生的原因,进而对数据的数值及波形进行分析,找出故障点。

氧传感器的最常见的故障是失效,其原因主要有两种:

第一种是被炭粒堵塞,此时氧传感器的信号电压会偏高,发动机电脑会因此发出减少喷油量的指令,使混合气过稀

第二种是尘土和机油堵塞氧传感器与大气的通孔,此时氧传感器的信号电压会偏低,发动机电压又会指示喷油器多喷油,引起混合气过浓。

氧传感器是作为电子控制燃油喷射发动机的重要部件,一旦失效,不但会使得排放超标,还会使得发动机工作状况恶化。

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