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1、汽车氧传感器波形分析在检修中的应用张锦龙(无锡科技职业学院,江苏无锡 214028)摘要:在汽车故障诊断中,氧传感器信号电压波形反映空燃比是否控制在理论空燃比附近。通过氧传感器正常波形与故障波形的比较,分析诊断发动机故障的准确率将大幅提高。因此,氧传感器的波形检测和分析在汽车检修过程中有着重要的意义。关键词:氧传感器;信号电压;波形分析;故障诊断中图分类号:TK428 文献标识码:B 文章编号:1006-0006(2008)05-0089-02ApplicationofOscillogramAnalysisofOxygenSenso
2、rinAutomobileOverhaulZHANGJin2long(WuxiProfessionalCollegeofScienceandTechnology,Wuxi214028,China)Abstract:Inthetroublediagnosisofautomobile,thewaveformofvoltageforoxygensensordemonstratesifthepracticalvalueisnearthetheoreticalvalueforairfuelratio.Bythecomparisonbetweenthenorm
3、aloscillogramformandtheabnormalwaveformofoxygensensor,theaccuracyoftheanalysisofthetroublediagnosisofenginemayremarkablyimprove.Thetestingandanalyzingofthewaveformofoxygensensorisveryimportantintheprocessoftheexaminingandrepairingofautomobile.Keywords:Oxygensensor;Oscillograma
4、nalysis;Signalvoltage;Malfunctiondiagnose 随着人们环保意识的不断提高,对汽车尾气排放要求更加严格。电子控制发动机利用氧传感器对发动机的整个工作过程实行闭环控制,同时配合使用三元催化转换器以有效提高排气净化能力。氧传感器是闭环控制中必不可少的重要部件,也是系统故障诊断的重要检测部件。利用汽车专用示波器观察氧传感器的信号电压波形,可以反映出发动机的机械部分、燃油供给系统以及控制电脑的工作状态,这样就可以利用氧传感器信号电压波形进行故障诊断,使其在现代汽车检修中有着重要作用。形象地讲,氧传感器的信号电压波形就像
5、人的心电图。1 工作原理简介[1]正常情况下,氧传感器的信号电压约在0至1V之间变化,平均值约为0.45V。当燃油混合气浓度小于理论空燃比时,氧传感器产生约0.85V的高电压信号;当燃油混合气浓度大于理论空燃比时,氧传感器产生接近0.1V的低电压信号。氧传感器根据实时检测到的排气管中的氧浓度,在汽油发动机内进行理论空燃比(14.71)监控,即令空燃比维持在理论空燃比附近变化。这不仅是发动机燃烧室燃料完全燃烧的要求,也是三元催化转换器中氧化还原化学反应的需要。一旦混合气浓度偏离了理论空燃比的范围,则三元催化转换器对有害气体净化能力便急剧下降,如图1所
6、示。不同的空燃比将导致不同的排放成分,过量的燃油将导致碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)上升,过量的空气将导致氮氧化合物(NOx)上升(图2)。控制电脑根据氧传感器反馈的氧浓度信号可以及时调整喷油量(喷油脉宽)。如信号反映混合气较浓,则减少喷油时间;反之,如信号反映较稀,则延长喷油时间。喷油量的闭环控制框图如图3所示。图1 三元催化转化器与空燃比的关系曲线Fig.1RationshipofCatalyticConverterandAirFuelRat图2 尾气排放中CO,HC,NOx之间的变化关系Fig.2CO,HC,NOxConnectioni
7、nExhaustGas图3 喷油量的闭环控制Fig.3ClosedLoopControlofInjectionQuantity收稿日期:2007-09-18·89·第35卷第5期 拖拉机与农用运输车 Vol.35No.52008年10月 Tractor&FarmTransporter Oct.,20082 氧传感器故障波形及分析实例1)用示波器检测氧传感器在发动机各种转速、负荷下信号电压波形都显示了严重的杂波(图4)。此时发动机的故障
8、现象为怠速非常不稳,加速迟缓,动力下降,在冷启动后或重新热启动后的开环控制期间情况稍好,但一旦反馈控制系统进入闭环控制,症
