电控发动机空燃比反馈控制氧传感器.ppt

起动工况，需要浓混合气，以便发动机起动。 暖机工况，需要发动机迅速升温。 大负荷工况，需要加浓混合气，以便发动机输出最大功率。 加速工况，需要发动机输出最大扭矩，以便提高汽车速度。 减速工况，需要停止喷油，使发动机转速迅速降低。 氧传感器信号失效，ECU将自动进入开环控制状态。 此外，氧传感器的温度300℃以下时，反馈控制也不会发生作用。 控制单元把泵的电流消耗转换成λ值，就可以精确地判断出混合气的浓、稀程度。 宽频式氧传感器λ值与泵电流的关系 0电流， λ=1，理想混合气。 正电流， λ＞1，稀混合气。 负电流， λ＜1，浓混合气。 氧传感器常见故障 1、氧传感器中毒 硅中毒：汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，使氧传感器失效，修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不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。 铅中毒：使用含铅的汽油，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效。 故障现象：使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。 白色顶尖 棕色顶尖 * 动动脑 提出问题（考查学生知识储备） 1、什么是空燃比？空燃比与空气过量系数是否同一个概念？ 2、混合气过浓、过稀对发动机有哪些影响？ 3、你知道发动机不同工况对混合气浓度的要求？ 4、ECU判断混合气浓稀程度的依据是什么？ 空燃比反馈控制与氧传感器 好大的烟雾哟！ HC、CO、NO 三元催化转换器 1、功能： （1）壳体 壳体一般由不锈钢制成，以防因氧化皮脱落而造成催化剂的堵塞。 （2）减震层 减震层一般由膨胀挚片和钢丝网两种，起到减震、缓解热应力、保温和密封的作用。 安装位置：在排气消声器前。 对排气中CO、HC和NO这三种有害物质进行净化处理。 2、构造： 金属外壳、隔热减振衬垫、载体、涂在载体上催化活性层。 陶瓷载体特点：易加工、成本低，可以烧结成圆柱形、椭圆形或多边形截面。 （3）载体：承载催化活性层。 整体式载体：陶瓷载体（应用广泛） 陶瓷载体结构：蜂窝状，有成千上万个通道（60/cm），蜂窝状提供巨大的催化表面。 （4）催化活性层：在载体的表面涂覆一层y-AI2O3为中间层（活性层），具有多孔性且极其疏松，表面粗糙使通道实际面积增大7000倍。中间层内含有活性促进剂。 陶瓷层 贵金属层 陶瓷层 贵金属 薄膜 中间层 (Wash Coat) 高温 焊接点 Pt Pt Pd Pd Rh Rh 中间层：一是增大活性表面，提高氧化和还原反应能力；二是提高催化器的储氧能力。（影响催化效率） 储氧目的：避免空燃比控制过程中， “λ”波动时所带来转换效率下降趋势。 活性层表面上涂覆一层主要有贵金属Pt、Ph催化活性物质。 Pt 加速HC、CO氧化， Ph 加速NO还原，可用Pd替代Pt（昂贵）。 氧化 氧化 + 减低 + 3、三元催化转换器转换原理 小知识：铂和钯是氧化催化剂，当HC和CO与布满铂、钯的热表面接触时，HC和CO就会分别与氧气化合成水和二氧化碳。铑是还原催化剂，当NOX与灼热的铑接触时，NOX就会脱去氧，还原为N。 4、三元催化转换器转换性能 1）评价指标：转换效率 2）影响三元催化转换器转换效率的因素 （1）转换效率与温度的关系： 0 0 100 200 300 400 500 600 700 50 100 温度 [°C] 转化率 [%] Light-off-point 三元催化转换器的起燃温度一般为250~270℃左右。 最佳工作温度通常为350℃~800 ℃ 。 当温度超过950℃催化转换器会过热而丧失活性（有最近资料介绍提高陶瓷载体的耐高温性，可以达到1200℃能有效工作） （2）转换效率与混合气浓度的关系 NOX在转化器中还原时需要H2、CO和HC等作为还原剂，混合气过稀时，这些还原剂首先与氧反应，所以NOX的还原反应不能进行。而当混合气过浓时， CO和HC则不能被充分氧化。 为什么混合气浓度要在理论空燃比附近才能被同时净化，且转化效率最高？ 5、催化转换器的老化 报废的三元催化转换器 1）过热老化：温度过高，表面活性层烧结、晶体变大、表面缩小，导致活性丧失。 2）化学毒化：燃油和机油中的一些元素（铅、磷、锰、硫，特别是铅）和催化器中的活性材料发生反应，造成活性下降，或上述元素覆盖在活性层表面（称为机械中毒）。 3）自然老化：使用时间的增长，也会丧失活性，转换效率下降。 注意：一定要使用无铅汽油及加注符合规定的机油。 6、三元催化转换器检测 1）外观检查 　　检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。 将车辆升起之后，观察催化转化器表面是否有凹陷，如有明显的凹痕和刮擦，则说明催化转化器的载体可能受到损伤。 在催