論文浅谈大众汽车氧传感器故障诊断.doc

PAGE PAGE 8 论文题目：浅谈大众汽车氧传感器故障诊断 姓 名： 黄 文 龙 单 位：珠海市珠光汽车贸易有限公司 申报时间：二零零八年九月十七日 浅谈大众汽车氧传感器故障诊断 黄文龙 珠海市珠光汽车有限公司 摘 要：本文主要介绍大众汽车氧传感器及引起的各种故障，氧传感器在车辆发生故障多是老化、线路故障和燃油质量问题造成，本人根据实际工作的体会，浅谈氧传感器的故障的诊断。 关键词：大众汽车 氧传感器 故障 诊断 随着汽车技术的发展，世界各国对汽车尾气排放标准要求越来越严格，电喷汽车越来越受市场的追捧。氧传感器是现代汽车控制废气排放、提高燃油经济性的重要传感器之一，发动机的氧传感器是发动机用于调节空燃比信号，氧传感器故障会造成燃油消耗增大，发动机工作异常，不但造成经济损失还会造成大气污染。 一、氧传感器的结构和工作原理 在讨论氧传感之前，我们先来研究引擎燃烧后所产生的有害废气。一般汽车所排放的废气特别是对人体有害的，主要有三种：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、其中CO、HC只要使汽油完全地燃烧即可将这两者废气减到最低，然而当汽油达到完全燃烧时温度容易升高，连带的也就使得NOx剧增，在这部份可利用EGR来减少其发生量。但这对于废气的管制显然还不够的，要使引擎所有的运转范围皆达到其控制标准，因此加入了三元触媒转化器的控制，其内部有着极为细微的孔洞并含有大量的金属：铂、铑、钯。它能将上述三种有害的气体进行氧化及还原的作用，转化成无害的气体或是一般的废气。 然而触媒转化器的使用条件相当严苛，除了需达到较高工作温度外，最重要的是它最大净化率是发生在理论混合比附近14.7: 1，也就是说引擎的燃烧须控制在14.7: 1空燃混合比之下，要达到此细微之标准并不容易，所以设计氧传感器的作用将空燃比转换成数据供给引擎计算机进而调整到理论范围，实际常用的Ｏ2传感器有二氧化锆式和二氧化钛式氧传感器两种，而多用于大众汽车的是二氧化锆式氧传感器。 二氧化钛型：是高电阻半导体，当表面缺氧时，电阻变小。工作原理：与发动机冷却液温度传感器相似，二氧化钛式氧传感器的电阻值则随其周围氧含量的变化而变化。发动机电脑提供氧传感电压为5V，氧传感器变化电压为0.1～4.6V之间，电压值变化，0～2.5V为混合气稀，2.5～5V为混合气浓。 二氧化锆（Zro2）为固态电解质的一种，它有一种特性就是高温时氧离子易于移动。此型氧传感器将氧化锆烧结成管状，并与内层与外层涂上铂金（Pt），这就是氧化触媒的作用，当氧离子移动时即会产生电动势，而电动势的大小是依据氧化锆两侧的铂金所接触到的氧而定，最外层则覆盖一层保护壳。如下图（1）： 图（1） 内层铂金层与大气接触，所以氧气浓度高。外层铂金与排气接触，氧气浓度低。当混合比较高时，排放的废气所含的氧相对地减少。因此二氧化锆两侧的铂金所接触到的氧气高低落差大，所产生的电动势也相对高（将近1V）；当混合比较稀时，燃烧后多余的氧气较多，二氧化锆两侧的铂金层的氧气落差小，因此所产生的电动势低（将近0V）.即下图（2）： 图（2） 喷油量少→空燃比大→废气中氧含量大→氧传感器产生电压低→ECU控制喷油量大 喷油量大→空燃比小→废气中氧含量少→氧传感器产生电压高→ECU控制喷油量少 二氧化锆式氧传感器的工作温度需在350度以上其特性才能充分体现，为使氧传感器尽快达到工作温度，为其附加了一个数4～10Ω的陶瓷加热器，引擎发动机约30秒钟后达到正常工作温度，输出的电压信号送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7: 1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气，此过程将不断地在稀释—加浓—稀释地空燃比进行循环调整，使氧传感器在0.1～0.9V间变换（以50次\min左右）送给电脑，在发动机怠速时实现闭环控制。因此，氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。 二、案例一 （一）、故障现象 有一辆捷达GTX电喷发动机轿车，在使用过程会出现排气管冒黑烟、油耗高、怠速不稳等故障。 、故障排除过程 用专用仪器VAG1552检查发动机电控系统，出现空气流量计G70不 靠信号显示空气流量计有故障，但测量空气流量计的线路及电阻都正常，进一步检查进行“08读取测量数据块”中的显示组长033的第二区，查氧传感器的电压值为0.1V～0.2V间变动，（正常的应该是电压在0.1～0.9V之间来回变动）电压变动范围很小，就说明氧传感器未起效用。拆卸后发现氧传感器顶尖部位的颜色是“棕色”。 、故障原因分析 这种现象是氧传感器中毒，尤其是经常使用含铅的汽车，即使 新的氧传感器，也只能工作几千公里。