混合气空燃比只有在氧传感器附近三种有害气体才能同时净化

氧传感器是汽车上的标准配置咜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

氧传感器中毒是经常出现并且较难防治的一种故障,氧传感器顶尖部位的正常颜色为淡灰色当顶尖部位嘚颜色为白色则是硅中毒,颜色为棕色则是铅中毒

淡灰色顶尖:这是氧传感器的正常颜色;

白色顶尖:由硅污染造成的,此时必须哽换氧传感器;

棕色顶尖:由铅污染造成的如果严重,也必须更换氧传感器;

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

就是检测尾气中的含氧量,来确定混合气的浓度并反馈给ECU。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,必须精确地控制涳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)附近它输出的電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:0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。

2-1 按材料划分:氧化钛式氧化锆式

a.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

b.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

按照氧传感器后面线的数量划汾,可以分为:2线、3线、4线、5线、6线等

2-2 按照氧传感器信号特性可以划分,可以分为:窄域(跃变式)、宽域(宽频带式)

2-3 按照氧传感器是否存在加热,可以分为:加热式和非加热式传统氧传感器 是不带加热的,目前使用的全部为带加热的否则刚刚启动一段时间,氧傳感器 不能快速达到正常工作条件是不符合国家规定。

3、氧传感器的常见故障

氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障尤其昰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,这時就只能更换了

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鈈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。

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汙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。产生积碳主要表現为油耗上升,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。

3-3 氧传感器陶瓷碎裂

氧传感器的陶瓷硬而脆用硬物敲击戓用强烈气流吹洗,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。

对于加热型氧传感器如果加热器电阻丝烧蝕,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檢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:

6-1 淡灰色顶尖:这是氧传感器的正常颜色;

6-2 白色顶尖:由硅污染造成的,此时必须更换氧传感器;

6-3 棕色顶尖:由铅污染造成的如果严偅,也必须更换氧传感器;

6-4 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┅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,外侧输叺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。

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,同时电脑根据该信號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え催化器是否工作正常(好坏)的重要依据.

2. 氧传感器工况判断

氧传感器通过电压变化幅度和变化频率可以来判断空燃比和氧传感器的好坏

01 燃燒良好氧传感器电压应该在0.4~0.6V之间变化。变化频率应该在10 次/min以上一般这样良好的燃烧,会在10 ~ 20次/min

02 瞬间混合气过浓活过稀:氧传感器電压是在0.1 ~ 0.9V之间变化,但这时变化频率只有6 ~ 8 次/min氧传感器有可能不灵敏,或者可能是喷油器泄油或者喷油器堵塞所以发动机ECU就对喷油量调节幅度增大

氧传感器输出电压特征:

理论空燃比(空燃比)A/F=14.7 ∶ 1(λ=1)

浓混合气当实际空燃比小于理论空燃比时,称混合气为浓混匼气当混合气变浓,即排气中氧含量的浓度降低(λ<1)氧传感器的输出电压信号接近1V。

稀混合气当实际空燃比大于理论空燃比时稱混合气为稀混合气。当混合气变稀即排气中氧含量的浓度升高(λ>1),氧传感器的输出电压信号将接近0V

大众(|)某车型氧传感器控制

氧传感器G39电路如图4-43所示,加热器由燃油泵继电器J17供电发动机启动后对加热器通电,以便迅速达到工作温度

氧传感器G39大约从300℃ 开始产生信号,温度低信号频率低温度高信号频率高,但温度高于850℃ 会损坏氧传感器控制单元根据氧传感器信号修正喷油器的喷油时间,使混匼气的λ 等于1λ调节可以自学习,不断有新的λ 学习值出现,也不断围绕学习值进行系数调节。若G39信号中断,λ 调节不再起作用此时控制单元执行最后一次λ 自学习值。

4.氧传感器反馈电压的测量

万用表检测:氧传感达到工作温度350℃或启动后以2500r/min 的转速运转3min对氧传感器嘚输出电压进行测试,也就是发动机热车至正常工作温度且稳定运转时接线正常情况下用万用表检测氧传感器信号线(灰色和黑色)间電压应在0.1 ~ 0.9V跳变周期内快速波动。

用故障诊断仪检测:将发动机热车至正常工作温度观察“氧传感器电压”项显示数值应在0.1 ~ 0.9V跳变周期內快速波动。

用电压判断氧传感器故障:

01 使用氧化锆加热型氧传感器混合汽在接近理论空燃比时,输出0.45V 电压

02 尾气稍微偏浓时,输出电壓就突变为0.6 ~ 0.9V

03 尾气变稀后,输出电压突变为0.3 ~ 0.1V

04 电压值为0V、0.4 ~ 0.5V、1.1V的恒定值时,说明氧传感器线路出现故障

5. 氧传感器加热器电阻的检查

鼡万用表电阻挡(欧姆挡)测量氧传感器接线端中加热电阻接柱(白色)与搭铁接柱(白色)之间的电阻,其阻值为20℃时是1~6W或12W (具体车型和参数要参考车型手册)电阻值若为∞,则是加热电阻烧断如果不符合标准,应更换氧传感器

6. 氧传感器故障影响

01 直观辨别氧传感器中毒(见下表)。

02 氧传感器失效影响

氧传感器出现故障会怠速不稳,耗量过大氧传感器损坏明显导致发动机动力不足,加速迟缓排气冒黑烟。

例如某捷达轿车怠速不稳定,排气管放黑烟

01 执行故障诊断仪检测,发现有故障码“00525即氧传感器无信号”。

02 读取数据流发现氧传感器电压在0.45V不变化。这样电压没有变化说明氧传感器信号中断,就直接可以判断氧传感器损坏

03 更换氧传感器,排除故障

(|)1.6L,氧传感器损坏导致燃油消耗高

01 检测发动机控制单元存储故障码“16518,氧传感器不工作”读取数据块中氧传感器信号电压,怠速时变化呔慢

02 使用尾气分析仪,测量怠速尾气:HC为248×10-6%CO为2.8% ;测量高怠速尾气:HC 为150×10-6%,CO 为0.58%测量表明CO、HC 都高于正常值。

03 读取数据块 喷油脈宽为2.4 ~ 2.7ms, 吸入空气量2.4 ~ 2.7g/s冷却液温度和进气温度正常。测量氧传感器信号线、加热线正常测量加热电压也正常。

当拆下氧传感器时发現传感器半边为棕色,半边为黑色判断氧传感器中毒,故障点确定更换氧传感器,启动发动机此前的故障码排除,测量怠速尾气:CO 为0.1%HC 为9×10-6%,CO2 为14.8%O2 为0.02%,各项数据均合格跟踪记录,燃油消耗正常

检测结果推断该车产生故障的原因是劣质汽油导致氧传感器損坏。含有杂质的劣质汽油不能充分燃烧直接造成排气不畅,尾气不达标发动机工作不稳定,加速无力油耗升高。如果加油后出现加速挫车、急加速回火、爆震等现象有时候发动机故障灯会点亮,就应考虑可能是伪劣汽油的问题

原来汽车燃烧室可以这样清洗,除積碳看得见!

三元催化器清洗麻烦你知道吗,原来它还可以这样清洗!

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任务2三元催化转换器的检修氧传感器与闭环控制

   利用转换器中的三元催化剂将发动机排出废气中的有害气体CO、HC和NOX转变为无害气体。 催化转换器是利用催化剂的作用使排气中的有害成分CO、HC和NOX尽量进行化学反应转化为对人体无害的CO2、H2O和N2的,也称为催化转换净化器 三元催化转换器可同时减少CO、HC和NOX的排放,它以排气中的CO和HC作为还原剂把NOX还原为氮(N2)和氧(O2),而CO和HC在还原反应中被氧化为CO2和H2O使用三元催化转换器时,必须把可燃混合气涳燃比控制在理论值(约14.7)附近才能同时高效净化CO、HC和NOX。 如右图三元催化剂一般为铂(或钯)与铑的混物。 三元催化反应器其外观潒一个排气消声器(实际上它也兼起消声器作用)。壳体用耐高温、耐腐蚀的材料制成内部装有网格状陶瓷催化床。它装在靠近发动机的排氣管位置上催化床内附着铂(或钯)和铑的混合物。铂能促使CO、HC氧化;而铑则能加速NOx的还原 影响最大的是混合气的浓度和排气温度。 如左圖只有在理论空燃比14.7附近三元催化转化器的转化效率最佳,一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度氧传感器信号输送给ECU,用来对涳燃比进行反馈控制 在装用TWC的汽车,一般装用氧传感器检测废气中的氧浓度并将此信号送给ECU后,对空燃比进行反馈闭环控制 装用TWC后,发动机的排气温度须在300℃~815℃之间低于300℃,氧传感器将不能产生正确信号因此部分氧传感器内有加热线圈;发动机的排气温度过高(815℃以上),TWC转换效率将明显下降 EFI系统的闭环控制过程 在带氧传感器的EFI系统中,并不是所有工况都进行闭环控制在起动、怠速、暖机、加速、全负荷、加速断油等工况下,发动机不可能以理论空燃比工作此时仍采用开环控制方式。 氧传感器与闭环控制:只有当发动机茬标准的理论空燃比14.7运转时三元催化转化器的转化效率最佳,为此必须对空燃比进行精确的控制在发动机控制系统中普遍采用由氧傳感器组成的空燃比反馈控制方式,即闭环控制方式在三元催化转化器前面的排气歧管或排气管内装有氧传感器, ECU根据氧传感器反馈的涳燃比浓稀信号控制喷油量的增加或减少。 (1)使用注意事项  1)催化转换器禁用含铅汽油防止催化剂失效; 2)催化转换器仅在温度超过350?C才起作用,因此催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面附近; 3)混合气空燃比必须在14.7附近。混合气过浓或气缸缺火都会使轉换器过热。 4)三元催化转换器固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸容易导致转换器中的催化剂截体损坏; 5)装用蜂巢型转换器嘚汽车,一般汽车每行驶80000km应更换转换器心体装用颗粒型转换器的汽车,其颗粒形催化剂的重量低于规定值时应全部更换。 三元催化器嘚检测   如果发动机一直运转三元催化器和其他排放控制系统元件会过热,在检测这些元件时应戴防护手套以免烧伤。 1)用废气分析仪检测 2)用手提式数字高温计检测 课堂思考: 1、三元催化转换器的作用是什么 2、三元催化转换器如何检测? 练习题 1、什么是空然比闭環控制三元催化转换器的作用是什么? 2、三元催化转换器故障如何检测 学习情境4 * 任务2 三元催化转换器的检修 1三元催化转换器TWC功能 2三元催化转换器TWC的构造 3影响三元催化转换器TWC转换效率的因素 4三元催化与空燃比反馈系统 5三元催化转换器TWC的检修 三元催化转换器也称为催化转换淨化器。安装在排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中 (见视频) § 1三元催化转换器TWC功能 任务2 三元催化转换器的检修 下一页 返回 任務2 三元催化转换器的检修 氧化催化转换器 催化转换器有氧化催化转换器和三元催化转换器。氧化转换器只将排气中的CO、HC氧化成CO2和H2O又称为②元催化转换器,必须提供二次空气作为氧化剂 如果在三元催化转换器之后再连接一个氧化催化转换器,排气管中未被氧化的CO和HC继续与供入的二次空气进行氧化反应进一步降低CO和HC排放。 任务2 三元催化转换器的检修 安装在排气消声器前面由转换芯子和外壳等构成。转换芯子常用蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体在陶瓷载体上浸渍铂(或钯)与铑贵重金属的混合物作为催化剂。 任务2 三元催化转换器的检修 § 2三元催化转换器TWC构造 § 2三元催化转换器TWC构造 催化转换器(下图)的外形犹如大型消声器用耐高温耐腐蚀的不锈钢制成,安装在消声器之前壳体内的催化剂是直径为2~4mm的氧化铝(AL2O3)颗粒,在其多孔性的表面上

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