氧传感器与爆震传感器工作页.docx

1、氧传感器与爆震传感器工作页学习活动 6 氧传感器和爆震传感器的拆检氧传感器的学习目标完成本学习任务后， 你应当能 :1. 叙述氧传感器的作用及种类；2. 解释电控燃油喷射 (EFI) 闭环控制回路；3. 正确检测氧传感器的波形， 并根据检测波形判断氧传感器的好坏； 4. 按照给定的排查计划对氧传感器进行故障排除。建议完成本学习任务为 8课时学习任务的描述 一台发动机油耗过高， 尾气排放超标。通过手持式汽车诊断电脑的检查， 检测出与氧传感器相关的故障码， 需对氧传感器及其电路进行检查， 确定故障部位， 并进行维修。 发动机氧传感器是现代发动机控制系统中非常重要的传感器之一， 主要用来检测排放废气

2、中的氧 含量， 并反馈给发动机 ECU, 使发动机能精确地将燃油混合气的浓度控制在理想的范围内， 从而减小 油耗， 提高三元催化转换器的工作效率。一、学习准备 1. 为什么现代车辆上需安装氧传感器 ？ 1. 氧传感器安装位置。氧传感器多数安装在排气歧管中， 但是安装位置和安装数量随发动机的不同而不同。老款的汽车上， 只在三元催化装置 ( 三元催化装置的作用请参阅学习任务 l2) 前面安装了 1 个氧传感器， 而现代 的新款汽车上一般安装有 2 个氧传感器 ( 如图 8 l 所示 ), 一个在专元催化装置前， 一个在其后。 2. 三元催化装置需要氧传感器。(1) 在现代的电子控制燃油喷射发动机上

3、， 都装有气元催化装置， 可以同时消除排气中的有害成 分。二元催化装置只有在混合气空燃比在理论空燃比附近时才能达到理想的净化效果。一旦空燃比和知 偏离理论数值， 那么催化剂对废气的净化能力将急剧下降。 空燃比 : 空气和燃油的质量比。理论空燃比 : 当 1kg 燃油和 14.7lkg 的空气混合时， 空气中的氧正好可以和燃油完全燃烧， 这时的空燃比为 14.71, 我们称之为理论空燃比。 (2) 氧传感器就是用来检测排气中的 浓度， 发动机 ECU 根据氧传感器传来的电压信号，判断混合气的 。然后对 进行修正，从而使空燃比始终保持在 附近， 最终达到理想的排气净化效果这种控制方式为闭环控制。

4、开环控制是一种直链式控制， 其控制模块根据传感器的信号控制执行器的工作， 但不对控制结果进行检测。 闭环控制又叫反馈控制， 与开环控制不同的是增加了反馈控制环节， 即有些传感器检测控制结果并把这种结果反馈给控制模块。2. 常见的氧传感器有哪几种 ？常见的氧传感器有二氧化锆式和二氧化钛式两种。1. 二氧化锆氧传感器 ( 如图 8-3 所示 )（1）氧化锆式的氧传感器内含有一个用陶瓷型材料二氧化锆 (Zr02) 制成的元件。此元件的内侧和外侧都包着一层铂。排气管外部的 被引导至传感器的内侧,传感器的外侧则直接与排气管内的 接触。 高温下氧气发生电离， 当锆元件内部表面上的氧气浓度与外部表面上的氧气

5、浓度相差太大时， 锆元件就像一个微型的蓄电池向外输出电压。(2) 错元件内外表面的铂有什么作用 ？(3) 氧传感器是如何工作的？ 如图 8-4 所示， 当空气一燃油混合气较稀时， 废气中的氧气 。因此传感器内、外氧气浓度的差别相对 , 传感器产生的电压 。相反， 当空气一燃油混合气较浓时， 废气中的氧气 这时， 传感器内、外侧的氧气浓度差 ， 传感器就产生的 电压 ( 约 1V) 。发动机 ECU根据传感器输出的电压信号， 来控制燃油喷射量， 使燃油混合气的空燃比保持在 附近。(4) 氧传感器的工作温度， 一般要求在 400 以上。因此在发动机刚起动时， 排气温度比较低， 氧传感器不起作用，

6、无法进行空燃比反馈。那么发动机依靠哪个传感器来判断是否可以开始进行空燃比反馈控制呢 ？(5) 为了保证发动机在起动后， 进气量小、排气温度比较低的时候， 氧传感器也能输出信号， 使 ECU尽快进行空燃比反馈控制， 提高发动机的排放性能， 通常采取了哪些措施 ？2. 二氧化钛氧传感器(1) 这种氧传感器的结构与前者相似， 主要是材料不同。(2) 二氧化钛氧传感器的能随着混合气体的空燃比的变化而改变。当混合气体较浓时， 废气中的氧气 ， 值变小；反之， 值变大 (3) 二氧化铁氧传感器向 ECU 输出的信号是电压信号。请查阅其他资料， 说明当混合气稀的时候， 它向 ECU 输出的是高电压还是低电压

7、 ？二、计划与实施在计划实施过程中， 将学习检查氧传感器及其电路。3. 记录待修车辆信息。1.记录车辆基本信息。2. 下面哪些故障现象是氧传感器失效导致的 ？口油耗过高；口尾气排放超过国家标准；口发动机加速无力；口发动机怠速过高。3. 大多数氧传感器没确定更换的周期， 但当反应迟缓后应该进行更换。一般非加热型的约 5 万 8 万 km 更换一次； 加热型的约 10 万 km 更换一次。4. 当氧传感器失效时， 发动机如何控制混合气的浓度 ？4. 准备好氧传感器检查与调整所需的资料与工具。5. 以大众帕萨特1.8T 发动机氧传感器为例， 分析带加热电阻的氧传感器电路图1. 谁给氧传感器的加热器提

8、供电源 ？2. 氧传感器的信号端子是哪一个 ？3. 常见的带加热器的氧传感器3根导线和4根导线两种,这两种传感器的搭铁方式是否相同 ？6. 检查氧传感器加热电阻及其电路。 有些氧传感器自带加热电阻， 有些没有加热电阻。当带加热电阻的氧传感器进气量低时 ( 换言 : 当排气温度低时 ), 发动机 ECU 就向加热电阻输送电流来加热传感器。l. 说明有加热电阻的氧传感器控制电路是怎样控制加热电阻工作的 ？2. 请按照流程图对氧传感器加热电阻及其电路进行检查 。3. 采用什么方法可以使混合气变浓或变稀 ？4. 上面两种检查方法容易实现吗 ？ 检查结果明显吗 ？ 对反馈电压进行检测时， 最好使用具有高

9、内阻 ( 内阻大于 20MO) 和低量程 ( 一般为 2V) 的指针型万用表。 5. 利用示波器检测氧传感器的输出波形检查氧传感器。 三、评价反馈 6.氧传感器与空燃比传感器有什么区别 ？ 现代新型国产轿车上， 在三元催化转换器前安装有一个空燃比传感器， 而氧传感器安装在催化器后。1.氧传感器与空燃比传感器在输出特性上有以下几点不同 :(l) 空燃比传感器应用大约 0.4V 的恒定电压， 它的输出电流根据排放物中氧的浓度改变而改变。发动机 ECU 把输出电流的变化转化成电压信号,线性地检测当前的空燃比。 (2) 氧传感器的输出电压根据排放物中氧的浓度改变而改变， 发动机 ECU用这个输出电压来

10、决定当前空燃比是否比理想空燃比浓或稀。 2. 氧传感器与空燃比传感器的基本结构相同， 现代汽车所用到的空燃比传感器是新型平面型传感器,而氧传感器是杯型传感器。它们的区别是 :(1) 杯型传感器包括一个围绕着加热器的传感器元件。(2) 平面型加热器用氧化铝制成， 它有较好的导热性能和绝缘性能， 以使传感器元件和加热器结合在一起， 这样提高了传感器的加热性能。平面型的加热时间为 lOs 左右， 而杯型的加热时间为 3Os 左右。 ( 一 ) 自我评价1. 当氧传感器的输出电压为 0.9V 时， 在下一次喷油时， 喷油器的喷油时间应该怎样变化 ？ 2. 对于大众帕萨特1.8T发动机， 当发动机暖机后

11、， 氧传感器的输出电压始终保持在 0.35V 以上， 或者 0.55V 以下 ( 超过 6Os), 发动机 ECU 便认为氧传感器有故障。此时， 除了氧传感器真的有故障外， 还有可能是什么原因导致这种情况出现 ？ 氧传感器故障有可能是氧传感器自身造成的， 也有可能是控制系统造成的。而氧传感器比较贵，必须确认是氧传感器故障才能更换新的氧传感器， 以免造成不必要的浪费。此外， 用于更换的新氯传感器有可能本身就有故障， 因此更换新氧传感器后一定要检测其波形是否正常。3. 工作页填写情况。评价情况 :4. 工作着装是否规范 ？评价情况 :5. 能否主动参与工作现场的清洁和整理工作？评价情况 :6. 升

12、降汽车举升器或起动发动机时,有无进行安全检查并警示其他同学？评价情况 :7. 完成本学习任务后,能否通过外观判断出看到的氧传感器属于哪一类 ？评价情况 :8. 在进行本学习任务时,检测标准是怎么获取的 ？评价情况 :9.在进行氧传感器的检测与维修过程中,有哪些特别值得注意的安全措施 ？10. 在进行本学习任务时， 示波器使用是否正确 ？ 能否对所测得的氧传感器波形进行正确的分析 ？ 评价情况 : 11. 你在氧传感器的检测与维修过程中遇到的困难是什么？你是怎样解决的 ？12. 你对这个学习任务的学习是否满意 ？ 评价情况 :哪些方面还有待进一步改善 ？签名 : 年 月 日（二）小组评价序号评价

13、项目评价情况1与其他同学口头交流学习内容是否顺畅2是否尊重他人3学习态度是否积极主动4是否服从教师的教学安排5着装是否符合标准6能否正确的领悟他人提出的学习问题7能否按照安全和规范的操作8能否辨别工作中的危险因素9能否保证学习环境的干净整洁10能否合理规范的使用工具和仪器11能否遵守学习场所的规章制度12是否有工作岗位的责任心13是否达到全勤14能否正确对待肯定和否定的意见15团队学习中主动与合作的情况如何参与评价的同学签名 年 月 日（三）教师评价教师总体评价： 教师签名 年 月 日爆震传感器的学习目标完成本学习任务后， 你应当能 :1.了解爆震的机理、危害、原因；2.了解爆震传感器的作用与

14、分类；3.了解爆震传感器的结构与原理；4掌握爆震传感器的故障分析方法；5.掌握爆震传感器的检测方法，按照给定的排查计划完成故障排除。建议完成本学习任务为 6课时学习任务的描述 一大众帕萨特1.8T，发动机动力不足，加速时放炮，故障灯常亮。首先调取故障码，43，爆震传感器故障。拔下爆震传感器插头，测量其电压为5v(点火开关打开)，正常；插上插头，再测其电压仍为5v（应为2.5V），不正常；需对爆震传感器进行测量检查，确定故障部位并排除，必要时进行更换。 发动机工作时因点火时间提前过度 、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响，会引起发动机爆震。发生爆震时，由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前，轻者产

15、生噪音及降低发动机的 ，重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的产生，爆震传感器是不可缺少的重要部件，以便通过电子控制系统去调整 时间。一、学习准备 1. 现代车辆安装爆震传感器的必要性。 1.发动机爆震。发动机爆震是指气缸内可燃混合气在火焰前峰尚未到达之前自行燃烧导致压力急剧上升而引起缸体震动的现象。爆震就是一种不正常燃烧，可以简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内的压力失常。 2.爆震所带来的危害。 爆震作为一种不正常的燃烧现象，势必将会影响到汽油机经济性、动力性和排放物的成分，对噪声、振动、启动性能和使用寿命也有很大的影响。爆震的危害大致表现在以下几个方面：1.）机件过载及烧损；

16、2.）润滑变差； 3.）积碳增多； 4.）油耗上升。 3.爆震的原因。 一般的爆震是因为燃烧室内的混合气被火花塞点燃后，火焰尚未完全扩散，远离点火点的混合气因高温或者高压自行燃烧，所以造成爆震的最主要的因素如下： 点火角过于提前 压缩比过大 发动机过度积碳 发动机温度过高 燃油辛烷值过低2. 常见的爆震传感器传感器有哪几种 ？ 发动机爆震的检测方法有很多，例如声音检测法、压力检测法、振动检测法、燃烧光强度测量法、高速摄影法、离子电流法等。目前在汽车发动机上国内外常用的检测方法是振动检测法。采用发动机机体振动检测法的爆震传感器有共振型和非共振型两大类，共振型又分为磁致伸缩式和压电式两种，非共振型

17、仅有压电式爆震传感器。1 非共振型压电式爆震传感器非共振型压电式爆震传感器，当发动机产生爆震时， 出现振动且振动传递到 上时，惯性配重因受振动影响而产生加速度，壳体与平衡重之间产生相对运动，夹在这两者之间的 所受的压力发生变化，从而产生 。2. 共振型磁致伸缩式爆震传感器该传感器在高镍合金组成的磁心外侧设有 ，在其周围绕有感应线圈，由于发动机爆震而使机体产生振动，磁心受振偏移致使 内的磁力线发生变化。线圈内将产生 ，此电动势即为爆震传感器的输出 。输出电压的大小与发动机的 有关。 3. 共振型压电式爆震传感器该传感器中 与 紧密地贴合，振荡片随发动机的振动而振荡，压电元件受到波及，其变形产生

18、。当发动机爆震时的 与振荡片的固有频率相符合时，振荡片产生共振，压电元件将产生 的电压信号。它无需用 即可判别有无爆震产生。二、计划与实施在计划实施过程中， 将学习怎样检查爆震传感器以及它的更换。3. 记录待修车辆信息。1.记录车辆基本信息。2.下面哪些故障现象是爆震传感器失效导致的 ？口油耗过高；口发动机动力下降，火花塞积碳增多；口发动机加速无力；口润滑变差，机油灯亮起。4. 准备好爆震传感器检查所需的资料与工具。1. 图示为什么仪器，在电控系统检测中它起到什么作用？2 图示为什么仪器，它起到什么作用？6-1帕萨特1.8T爆震传感器与ECU的链接电路图6-2爆震传感器电压波形图3通过图6-1

19、及6-2能够对爆震传感器进行测量检修，说出它爆震时的电压。5. 电控系统维修过程注意事项。6.爆震传感器的检测与更换。1.爆震传感器故障时ECU怎么输出控制，发动机表现出的现象是什么？2.简述分辨爆震传感器好坏的检测步骤。3.简述爆震传感器电阻的检测方法与步骤。 1、2号端子 1、3号端子 2、3号端子4.简述用数字万用表对爆震传感器输出信号的检测方法，并对下列波形图加以说明。图6-3图6-4图6-55简述爆震传感器的拆装更换步骤。7.以帕萨塔1.8T发动机为例简述爆震传感器常见故障分析。1因爆震传感器自身的损坏引起的故障分析。2因爆震传感器屏蔽线引起的故障分析。三、评价反馈( 一 ) 自我评

20、价1. 工作页填写情况。评价情况 :2. 工作着装是否规范 ？评价情况 :3. 能否主动参与工作现场的清洁和整理工作？评价情况 :4. 升降汽车举升器或起动发动机时,有无进行安全检查并警示其他同学？评价情况 :5. 完成本学习任务后,能否通过外观判断出看到的爆震传感器属于哪一类 ？评价情况 :6. 在进行本学习任务时,检测标准是怎么获取的 ？评价情况 :7.在进行爆震传感器的检测与维修过程中,有哪些特别值得注意的安全措施 ？8. 在进行本学习任务时， 万用表与示波器使用是否正确 ？ 能否对所测得的爆震传感器波形进行正确的分析 ？ 评价情况 : 9. 你在爆震传感器的检测与维修过程中遇到的困难是

21、什么？你是怎样解决的 ？10. 你对这个学习任务的学习是否满意 ？ 评价情况 :哪些方面还有待进一步改善 ？签名 : 年 月 日（二）小组评价序号评价项目评价情况1与其他同学口头交流学习内容是否顺畅2是否尊重他人3学习态度是否积极主动4是否服从教师的教学安排5着装是否符合标准6能否正确的领悟他人提出的学习问题7能否按照安全和规范的操作8能否辨别工作中的危险因素9能否保证学习环境的干净整洁10能否合理规范的使用工具和仪器11能否遵守学习场所的规章制度12是否有工作岗位的责任心13是否达到全勤14能否正确对待肯定和否定的意见15团队学习中主动与合作的情况如何参与评价的同学签名 年 月 日（三）教师评价教师总体评价： 教师签名 年 月 日