发动机氧传感器的故障诊断与波形分析

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1、吉林大学交通学院自考本科毕业论文发动机氧传感器的故障诊断与波形分析学院名称:吉林大学交通学院专业名称:汽车检测与维修技术学生姓名：田强指导教师：沙中玉起止日期:2013・03・06—2013・09・16吉林大学交通学院【摘要】氧传感器是排气氧传感器（ExhaustGasOxygenSensor）的简称，其主要作用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号，并将该信号转换为电信号输入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入控制在0.98〜1.02范围内（空燃比约为14.

2、7）,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。氧传感器的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点。氧传感器装在汽车排气管道内，用它来检测废气口的氧含屋。因而可根据氧传感器所得到的信号，把它反馈到控制系统，来微调燃料的喷射量，使A/F控制在最佳状态，既大大地降低了排污量，乂节省了能源。本文是在根据平时的教学实践过程当中遇到的一些相关问题，就氧传感器的常见故障及检查方法作一个简单的介绍。【关键词】波形分析氧传感器的故障氧传感器类型第一章绪论11.1弓I言1第二章发动机氧传感器的工作原理22.1氧传感器分类

3、与原理2第三章发动机氧传感器的波型分析43.1标准波形特点43.2波形测试方法63.3故障分析6第四章氧传感器的检测94.1氧传感器加热器电阻的检查9第五章氧传感器的故障125.1氧传感器的故障诊断12结论14参考文献1516第一章绪论第一章绪论1-1引言汽车行业是冃前国际上应用传感器最大市场Z—，现在世界上汽车年产量在4000万辆车以上，其中日本的年产量达1000万俩以上。从世界各国公布的专利情况来看，齐主要汽车生产厂家和电器、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数，居汽车传感器的首位，这反映了该传感器的技术

4、难度和各国的重视程度。控制汽车空燃比用的氧传感器在日木以每年50%-60%的速度增长。就我国来说，仅进三年需要改加氧传感器的旧车就超过2000万两，每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前，一俩普通家用轿车人约要安装儿十到儿百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量200余只。据报道,2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元（9.04亿件产品）,2005年达到84.5亿美元（12.68亿件产品）增长率为6.5%（按美元计）和7.0%（按产品件数计）如表1-1,所以，氧传感器的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点。第二章发动机

5、氧传感器的工作原理第二章发动机氧传感器的工作原理2.1氧传感器分类与原理宽域按材料不同分(1)氧化(ZrO2)式由二氧化鉛、传感元件、、钢质护管、钢质壳体、电极引线组成原理：氧化错是一种具有氧离子的固体电解质，大气一侧和汽车排出废气一侧氧气浓度是不同的，负氧离子从氧浓度高的大气侧移向氧浓度低尾气侧，结果在电极间产生电动势(2)氧化钛(Ti02)式由二氧化钛传感元件、钢质护管、钢质壳体、加热元件、电极引线组成原理：当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大;反Z,废气屮氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换

6、成电压信号输送给ECU2.按线数分(1)单、双线型(非加热型、一般安装在排气门附近)(2)三、四线型(加热型、可远离排气门安装)。3.按是否加热分1)氧化错(ZrO2)式加热型非加热型(2)氧化钛(TiO2)式加热型非加热型氧传感器的工作原理1、采集传感器的反馈信号。2、产生泵屯流控制信号。3、通过采集泵电流流经某一特定电阻产生的电压，得知泵电流的大小,再通过AD转换输入到控制芯片。4、测量传感器的内阻变化，通过AD转换输入到控制芯片，从而产生一个控制传感加热器的信号，使传感器始终保持在最佳T作温度。宽带型氧传感器的基本控制原理就是以普通氧

7、化馅型氧传感器为基础扩展而來。氧化诰型氧传感器有一特性，就是当氧离了移动时会产生电动势。若相反将电动势加在氧化铅组件上，即会造成氧离子的移动，根据此原理即可由发动机控制单元控制所想要的比例值。根据氧传感器的制造材料不同，宽带型氧传感器可分为以ZrO2为基体的固化电解质型和利用氧化物半导体电阻变化型两大类；根据传感器的结构不同，宽带型氧传感乂可分为电池型，临界电流型及泵电池型。第二章发动机氧传感器的工作原理构成宽带型氧传感器的组件有两个部分：一部分为感应室，它的一面与大气接触而另一面是测试腔，通过扩散孔与排气接触，和普通氧化错氧传感器一样，由

8、于感应室两侧的氧含量不同而产生一个电动势，一般的氧化皓传感将此电压作为控制单元的输入信号來控制混合比而宽带型氧传感器与此不同的是：发动机控制单元要把感应室两侧的氧含量保持一致，让