电控汽油喷射系统的结构原理与检修氧传感器的检修教学ppt课件.ppt
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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用项目项目2.6 2.6 氧传感器的检修氧传感器的检修经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用项目项目2.6 2.6 氧传感器的检修氧传感器的检修【情境导入情境导入】宝来1.8AT,怠速抖动,加速时提速慢,急加油时发动机熄火,发动机故障灯点亮。该车配备AUM型发动机,采用德国BOSCH公司MotronicME7.5控制系统,使用了单缸独立点火、电子节气门、涡轮增压及双氧传感器等先
2、进技术。用诊断仪读取该车故障码,发动机控制单元内故障码为16515(传感器电压太低)。【理论引导理论引导】根据该车的故障现象,需要判定出发动机是否缺缸,是否存在真空泄露,再通过拆解火花塞了解各缸的工作状态,最后根据检查结果,判断16515故障码所涉及的内容是否与其故障有直接的因果关系。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修2 2、6 6、1 1 氧传感器的作用氧传感器的作用氧传感器(EGO)又称为传感器,通过监测排气中氧气的含量,获得混合气的空燃比信号,并将空燃
3、比信号转变为电信号输入发动机ECU。ECU根据氧传感器信号对喷油时间进行修正,实现空燃比反馈控制(闭环控制),从而将过量空气系数控制在098102之间(空燃比AF约为147),使发动机得到最佳浓度的混合气,从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油的目的。1、氧传感器是空燃比的“检验员”,精密配合三元催化器工作,降低尾气中有毒气体的排放。2、氧传感器也是反映空燃比信息的“通信员”,随时向发动机ECU或维修人员提供空燃比信息。3、氧传感器又是发动机气缸燃烧状况的“监控员”,维修人员可利用其信息,分析发动机气缸内的燃烧状况,从而尽快找到故障并排除。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要
4、求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修图图2.101 2.101 燃油喷射的闭环控制系统图燃油喷射的闭环控制系统图 图图2.102 2.102 三元催化器的转换效率曲线图三元催化器的转换效率曲线图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1)由于机械原因引起的压缩泄漏使正常的压缩比遭到破坏:例如,气门烧损、活塞环断裂或磨损过度等造成的压缩泄漏使点火之前的压缩温度、压缩压力不够,造成燃烧不完全甚至缺火。这也可使部分氧气“不经消化
5、”即排出缸外引起排气中的氧含量升高。(2)真空泄漏造成的空燃比不正常:例如进气道、进气管上的真空软管等处存在泄漏。如果真空泄漏使混合气空燃比达到17以上时,就可引起因混合气过稀而发生的缺火,造成排气氧含量增高。(3)点火系故障造成的燃烧不正常或缺火:例如:某缸火花塞损坏、某缸高压线损坏、或分电器、分电器转子、点火线圈等损坏。(4)各缸喷油不均衡造成的空燃比不正常(对于多点喷射):个别缸喷油器的喷油量过多或过少(喷油器卡在开的位置或堵塞),造成混合气过浓或过稀,当个别缸的混合气空燃比达到13以下或17以上时,将可能引起缺火。项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修经营者提供商品或者服务有欺诈行
6、为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 2.6.2不同氧传感器的结构和工作原理现在汽车上常用的氧传感器主要有氧化锆式与氧化钛式氧传感器,大部分属于两点式测量,即只能在理论空燃比附近的小范围内测量混合气的浓与稀。随着技术的发展,有的车型也用到了新型氧传感器,如平面型宽域氧传感器,它可以测出0.72.2范围内的空燃比。1、氧化锆型氧(O2)传感器氧化锆式氧传感器是利用二氧化锆材料的电压值随排气中氧含量的变化而变化的特性制成的,故又称电压型氧传感器。1)、结构特点氧化锆式氧传感器的基本元件是二氧化锆陶瓷体(固体电解质)。锆管内表面通大气,
7、外表面通排气,在锆管的内、外表面都涂覆有一层金属铂。铂的第一个作用是作为电极,通过金属线与信号输出端子相连接;第二个作用是作为催化剂,使排气中的CO与O2接触时迅速发生化学反应,消耗表面的少量氧气。为了防止发动机排出的废气腐蚀外层铂电极,在外层铂电极表面还涂敷有一多孔的陶瓷。项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修图图2.104加热式二氧化锆氧传感器的结构图加热式二氧化锆氧传感器的结构图1-壳体壳体2-陶瓷管支承陶瓷管支
8、承3-加热电阻电缆加热电阻电缆4-带槽的保护套带槽的保护套5-二氧化锆二氧化锆6-接触部接触部7-外保护套外保护套8-加热元件加热元件9-电加热电加热接头接头10-弹簧垫圈弹簧垫圈11-氧传感器信号氧传感器信号经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修图图2.103 2.103 二氧化锆式氧传感器的原理二氧化锆式氧传感器的原理 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用氧化锆式氧
9、传感器在氧化锆式氧传感器在300以上环境时,才能输出稳定的信号电压,有以上环境时,才能输出稳定的信号电压,有加热型与非加热型两种。早期轿车采用非加热型氧传感器,只靠排气加热,必加热型与非加热型两种。早期轿车采用非加热型氧传感器,只靠排气加热,必须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作,它只有一根或两根接线与须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作,它只有一根或两根接线与ECU相相连;连;现代轿车大都采用加热型氧传感器,其线束连接器有现代轿车大都采用加热型氧传感器,其线束连接器有3个或个或4个接线端子,个接线端子,其中四线者居多。其四根接线的分配是:三根线连接其中四线者居多。其四根接线的分配是:三根
10、线连接ECU,其中两根线是信号,其中两根线是信号线,一根线是电脑控制的加热器的搭铁线线,一根线是电脑控制的加热器的搭铁线;另外一根接电源另外一根接电源,一般是由继电器控制。一般是由继电器控制。带加热器的氧传感器也有三线的,它与四线制的基本区别就是通往电脑的信号带加热器的氧传感器也有三线的,它与四线制的基本区别就是通往电脑的信号线只有一根,信号地线通过传感器外壳直接接地。线只有一根,信号地线通过传感器外壳直接接地。项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修图图2.105 2.105 单线式氧传感器与单线式氧传感器与ECUECU的电路图的电路图 图图2.106 2.106 四线式氧传感器与四线式氧
11、传感器与ECUECU的电路图的电路图经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 2)工作原理)工作原理锆管内侧与氧气浓度高(一般为锆管内侧与氧气浓度高(一般为21的常数)的大气相通,外侧与氧气浓度低的常数)的大气相通,外侧与氧气浓度低的排气相通,且锆管外侧的氧气浓度随发动机的工况变化而变化。锆管的陶瓷体的排气相通,且锆管外侧的氧气浓度随发动机的工况变化而变化。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,形成氧离子。当氧离子在锆是多孔的,渗入其中的氧气在温度较高时发生电离,形成氧离子。当氧离子在
12、锆管中扩散时,锆管内外表面之间的电位差将随内外表面氧气浓度差值的变化而变管中扩散时,锆管内外表面之间的电位差将随内外表面氧气浓度差值的变化而变化,即锆管相当于一个氧浓差电池,传感器的信号相当于一个可变电源。化,即锆管相当于一个氧浓差电池,传感器的信号相当于一个可变电源。(1)当供给发动机的可燃混合气较浓(即空燃比AF小于147或过量空气系数小于1)时,排气中氧气含量较少,CO浓度较大。在锆管外表面催化剂铂的催化作用下,氧气几乎全部与CO发生氧化反应生成CO2气体,使外表面上氧离子浓度为零。由于锆管内氧离子浓度很大,因此,锆管内、外表面之间的氧离子浓度差较大,两个铂电极之间的电位差较高,约为09
13、V。(2)当供给发动机的可燃混合气较稀(即空燃比大于147或过量空气系数大于1)时,排气中氧离子含量较多、CO浓度较小,即使CO全部都与氧气产生化学反应,锆管外表面上还是有多余的氧气存在。因此,锆管内、外表面之间氧离子的浓度差较小,两个铂电极之间的电位差较低,约为01V。(3)当空燃比AF接近于理论空燃比147(或过量空气系数接近于1)时,排气中的氧气和CO都很少,处于一种临界状态,信号电压在此时会发生跃变。项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 (4)当混合气
14、由浓变稀时,氧传感器从缺氧状态(CO过剩、氧离子浓度为零)变化为富氧状态(CO为零、氧离子过剩),氧浓度差的急剧变化,使铂电极之间的电位差也急剧变化,使传感器输出电压从09V急剧变化到01V;反之,当混合气由稀变浓式,电压从0.1V急剧变化到0.9V。项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修1 1、氧传感器电动势、氧传感器电动势 2 2、COCO的浓度的浓度3 3、无铂电极的电动势曲线、无铂电极的电动势曲线 4 4、氧气浓度、氧气浓度图图2.107 2.107 气体浓度与氧传感器电压的关系气体浓度与氧传感器电压的关系经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失
15、,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3)、工作条件、工作条件氧化锆式氧传感器必须满足氧化锆式氧传感器必须满足3个条件才能正常调节混合气浓度:个条件才能正常调节混合气浓度:发动机温度高于发动机温度高于60。氧传感器温度高于氧传感器温度高于300。发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修图图2.1082.108二氧化锆氧传感器的电动势与温度的关系二氧化锆氧传感器的电动势与温度的关系经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费
16、用 2、氧化钛式氧传感器、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。的特性制成的,故又称电阻型氧传感器。1)、结构特点:氧化钛式氧传感器的外形与氧化锆式氧传感器相似,主要由二氧化钛传感元件、钢质壳体、加热元件和电极引线等组成。钢质壳体上制有螺纹,以便于传感器安装。与氧化锆式氧传感器不同的是,氧化钛式氧传感器不需要与大气压进行比较,因此传感元件的密封与防水十分方便,利用玻璃或滑石粉等密封即可达到使用要求。图图2.109二氧化钛式氧传感器的结构二氧化钛式
17、氧传感器的结构项目项目2.6氧传感器的检修氧传感器的检修经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2)、工作原理由于二氧化钛半导体材料的电阻具有随氧离子浓度的变化而变化的特性,因此,氧化钛式氧传感器的信号源相当于一个可变电阻。当发动机的可燃混合气浓时,由于燃烧不完全,排气中只会剩余少量氧气,传感元件周围的氧离子很少,二氧化钛呈现高阻状态。与此同时,在催化剂铂的催化作用下,使剩余氧离子与排气中的CO发生化学反应,将排气中的氧离子进一步消耗掉,从而大大提高了传感器的灵敏度。当发动机混合气稀时,排气中氧离子含量较
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