汽车发动机管理系统波形分析讲义之氧传感器波形分析
氧传感器波形分析课件
要点二
故障诊断
当燃烧控制系统的氧传感器波形出现 异常时，如波形幅度过小或过大，或 者波形出现不稳定等，可能表明燃烧 控制系统存在故障，如空气供应不足、 燃料供应不畅等。
要点三
解决方案
根据波形分析结果，可以针对性地检 查燃烧控制系统的空气供应和燃料供 应系统，或者调整燃烧控制系统的参 数以优化燃烧效率。同时还需要考虑 工艺流程和设备维护等方面的因素， 综合分析和解决故障。
故障诊断
当排放控制系统的氧传感器波形出现异常时，如排放峰值 过大或过小，或者排放峰值出现时间延迟等，可能表明排 放控制系统存在故障，如催化器失效、排放管路泄漏等。
解决方案
根据波形分析结果，可以针对性地检查排放控制系统的部 件和管路，或者调整排放控制系统的参数以优化性能。
案例三
要点一
波形分析
工业燃烧控制系统的氧传感器波形通 常用来监测燃烧状况和优化燃烧效率。 通过分析氧传感器波形的形状、幅度 和频率等特征，可以判断燃烧状况是 否正常，以及是否需要调整燃烧参数。
氧传感器的类型和特点
线性型氧传感器
输出电压与氧气浓度呈线性关系，测量范围较小。
开关型氧传感器
输出电压在一定范围内变化，测量范围较大。
加热型和非加热型氧传感器
加热型具有较快的响应速度和较低的零点漂移，而非加热型则具有 较低的成本和功耗。
氧传感器的应用场景
01
02
03
汽车领域
用于检测尾气中的氧气含 量，控制燃油喷射和燃烧 效果。
环保领域
用于检测空气中的氧气含 量，评估空气质量。
医疗领域
用于呼吸机和麻醉机中， 监测病人呼吸情况。
PART 02
氧传感器波形分析技术
氧传感器波形的基本概念和参数
汽车发动机执行器波形的检测与分析
任务5.1 喷油驱动器波形检测
2.峰值保持型： 1波形分析： 从左至右波形轨迹从蓄电池电压开始这表示喷油驱动器关闭当控制模
块打开喷油驱动器时它对整个电路提供接地 控制模块继续将电路接地保持波形踪迹在0V直到检测到流过喷油驱动器 的电流达到4A时控制模块将电流切换到1A 靠限流电阻开关实现电流减少 引起喷油驱动器中的磁场突变产生类似点火线圈的电压峰值第一个峰值 剩下的喷油驱动器喷射时间由控制模块继续保持工作然后它通过完全断 开接地电路而关闭喷油驱动器这就产生了第二个峰值
小提示 怠速控制实质是控制怠速时的充气量进气量
任务5.2.1 怠速控制阀波形检测
二、旁通空气式怠速控制机构的种类、组成与工作原理
旁通空气式的怠速控制机构种类比较多一般可按结构分为双金属片式、 石蜡式、平动电磁阀式、旋转电磁阀式和步进电机式五种随着汽车电子技 术的发展机械式的双金属片式与石蜡式已经渐渐被淘汰现在汽车上大多采 用可电子控制的电磁阀式和步进电机式
如图所示采用电压驱动时由于脉冲 电压是恒定的当VT1导通时电流流 过电磁线圈使针阀打开；当VT1截 止时针阀关闭喷油器停止工作另外 电压驱动没有电流控制回路流过电 磁线圈的电流基本保持不变导致 VT1导通时流过电磁线圈的电流较 小针阀迟滞时间较长
任务5.1 喷油驱动器波形检测
2电流驱动型：
如图所示采用电流驱动方式时喷油器直接 ECU 连 接 ECU 通 过 检 测 回 路 中 电 磁 线 圈 的电流进行控制当输入脉冲信号时VT1导 通流过电磁线圈的电流迅速增大当针阀升 至最大升程时Imax为8A此时电流检测电 阻回路A点电压达到设定值时ECU便控制 三极管VT1在喷油期间以20MHz的频率交 替导通截止流过电磁线圈的电流便下降为 保持针阀开启的电流InIn一般为2A由于导 通开始时电流可以迅速增大所以针阀迟滞 时间较短响应特性好可缩短无效喷油时间
电控发动机检测诊断-氧传感器反馈波形分析.
在信号波形中, 上升部分是急加速 造成的,下降部分 是全减速造成的。
急加速法测试氧传感器波形
四、多点式燃油喷射(MFI)系统
1、特点 1）大大改变了电子机械设计性能超过FBCARB系统和TBI系统。 2）进气道明显缩短，喷油器到进气门的距离没有了。 3）氧传感器信号频率达到0.2~5HZ。
2、输出波形
MFI氧传感器输出信号电压波形 (发动机怠速时)
MFI氧传感器输出信号电压波形 (发动机2500r/min时)
多点式燃油喷射系统对燃油的控制更为精确,氧传感器信号电压波形更标准, 三元催化器效果更好,但该系统 分配至各汽缸的燃油也不完全平衡,所以 氧传感器的信号电压波形也会产生杂波和尖峰.
电控发动机检测诊断
第六节 氧传感器反馈波形分析
第六节 氧传感器反馈波形分析
一、氧传感器反馈的作用
1、可以确定整个系统需要怎样的修理；
2、可以确定对燃料反馈控制系统的维修是成功的。
二、氧传感器反馈诊断操作流程
更换氧传感器
坏
检查点火/燃油/真空
不良
检修尾气净化装置
不良
开 始
检 查 反 氧映 传性 感 器
良好
检 查 良好 响 反应 馈性 控 制
不良
测 氧 良好 传对 称 感性 波 形
良好
检 测 良好 尾净 化 气性 排 放
结 束
不良 检查O2输入及 检修 电脑控制系统 ECM输出信号
传感器信号测试中有三个参数需要检查 1）最高信号电压 UMAX (mv) 2）最低信号电压 UMIN (mv) 3）信号响应时间 I (ms) 2、氧传感器信号测试参数标准 A UMAX >850 mv (最高电压) C UMIN 75～175 mv (最低电压) B I <100 ms (响应时间) 注:波形中间在300-600mv之间的下降 段应该是上下垂直的。
氧传感器波形
氧传感器测试1.如何测试一个氧传感器的效率首先明确几个名词用语。
上流动系统指所有的传感器、执行器、发动机控制电脑及氧传感器以上的发动机系统。
换言之，上流动系统是所有产生排气及有助于加热氧传感器的机械和电子部件。
上流动系统包括发动机，连同所有的帮助系统--进气系统，排气再循环EGR、空气等、传感器、执行器、发动机控制电脑和(PCM)和电路。
下流动系统是指位于氧传感器后面的不运动的废气系统部件--也就是催化反应及它的内部的全部工作内容和排气系统。
其次，为了区别当今发动机管理系统不同的闭环控制系统，这里不使用一般的闭环控制系统、怠速控制闭环系统、废气再循环闭环控制系统等等。
一般解码器显示的闭环是燃料反馈的系统闭环控制，这里所讲的闭环则不是单指燃料反馈控制系统的闭环控制。
这是因为有一些汽车当燃料反馈控制系统不正常时，它的控制电脑(PCM)仍然告诉解码器说系统是处在闭环控制状态。
在氧传感器平衡(O2FB)测试中第一步就是测量氧传感器的输出信号。
这样做有几个原因，首先看原因，然后再看试验步骤。
氧传感器工作在一个有关排气系统通过的极端恶劣的环境之中，一个不需加热的氧传感器寿命为30000至50000英哩，而加热氧传感器寿命比不加热氧感器延长寿命长20000英哩。
任何一种氧传感器的时效，都是慢慢地失去的，开始它的响应速度变慢，能够产生的输出信号幅度变低，在失效的最后阶段，它产生一个不变化的信号或根本没有信号输出，这时就会出现故障码，随后发动机检查灯或故障指示灯就亮了。
除了由于使用年限和行驶里程导致氧传感器正常的失效外，氧传感器还有可能因汽油中含铅或冷却液中的硅胶腐蚀而导致提前失败，渗漏头垫破裂也使许多氧传感器失效。
但是，使氧传感器提前失效的首要原因是发动机在较浓的混合比状态下运行时所造成碳阻塞，还有各种潜在原因都可能成为使氧传感器失效的祸首，例如燃油压力过高，喷油嘴坏损或控制电脑传感器损坏以及操作不当等。
在把握一件事情的核心以前，为了检查时能稳妥一些，先暂停一下，讲一个问题，在诊断燃料反馈控制系统(FFCS)之前，经常被告之，应起动发动机直至它进入“闭环”状态。
发动机氧传感器的故障诊断与波形分析
发动机氧传感器的故障诊断与波形分析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（Exhaust Gas Oxygen Sensor）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λ控制在0.98～1.02范围内（空燃比约为14.7），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量。
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，又节省了能源。
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目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)第二章发动机氧传感器的工作原理 (2)2.1氧传感器分类与原理 (2)第三章发动机氧传感器的波型分析 (4)3.1标准波形特点 (4)3.2波形测试方法 (6)3.3故障分析 (6)第四章氧传感器的检测 (9)4.1氧传感器加热器电阻的检查 (9)第五章氧传感器的故障 (12)5.1氧传感器的故障诊断 (12)结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)第一章绪论第一章绪论1.1引言汽车行业是目前国际上应用传感器最大市场之一，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1000万辆以上。
从世界各国公布的专利情况来看，各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。
氧传感器波形分析
氧传感器波形分析
佚名
【期刊名称】《汽车维修与保养》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】@@ 一、氧传感器简介rn1.氧传感器燃油反馈控制系统rn氧传感器是燃油反馈控制系统的重要部件,用汽车示波器观察到的氧传感器的信号电压波形能够反映出发动机的机械部分、燃油供给系统以及发动机电脑控制系统的运行情况,并且,所有汽车的氧传感器信号电压的基本波形都是一样的,利用波形进行故障判断的方法也相似.
【总页数】3页(P47-49)
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.关于利用波形数据解决r氧传感器故障的分析
2.汽车氧传感器波形分析在检修中的应用
3.基于波形分析的氧传感器故障诊断方法研究
4.汽车氧传感器波形分析与诊断
5.基于波形分析的氧传感器故障诊断方法研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氧传感器波形分析(续)
萤传感器波形分析（ 续）
（ 接上期 ）
七 修理实倒
维修 实倒 二
号 ，保 持汽车在 ２ ０ ｒ ｒｉ ５ ０／ ｎ下运行 ２ ａ ～３
分钟 ，直 至发动机和氧传感器 达到正常
工作温度。 先对这十氧传感器进行全部 ３ ｆ ， 参 － 控制空燃比的能力 ，从而造成上述故障 接 下来我们开始排除点火不 良的可能性 ，
堵塞提供进一步证据 ，因
为它在冷车开环下 ．甚至
在 车再启动后处在开环
的情况下运行 良好 因为 在这些条件下喷油器的脉
质的人才从哪里束？策划 工程师建议汽
源开 发与基建同步的方 案，提前一 年在
市 内申办一个汽车销售店 ，先 卖上一年 车 ，如果能卖上 ２ ０ ３ ０ ，开业的首 ０－ ０辆
固、排气再循环 阀 真空管等部分 ． 波形 仍没有变好 ，表明无真空
泄 漏 迹象
接着 ，我们在 发动机 启动时， 做功率平衡检查 ， 即断油，检查发动机转速 的变化 ，所 有汽缸的功率
十分接 近 ．看 来，剩下 的
问题就 可能 是由于喷油器 喷油不均造成的 了。 汽车冷启动的特性也 为断定是 否有 一些喷油器
后是喷油器 的检查 （ 包括油压 的检查 ） 点火次级阵列波形可显示损坏的火
故 障现象 ：汽车怠速不稳 加速滞
后 、动力不足。
诊断和修理步骤 ： 对汽车进行试车 ，
正如 司机所说 的在暖 车或热车 后再启
传感器渡 形在 所有发动机转速和 负载下 都显示 出严重 的杂波 （ 见圄 ２ Ｏ Ｊ 严重的杂渡说 明排气 中氧气不平衡 ， 有可能是点火不 良或其他 什么原 因．杂 渡的出现破坏 了燃油反馈 控制系统正确
汽车发动机氧传感器信号波形分析
汽车发动机氧传感器信号波形分析
吉建平;王龙洲
【期刊名称】《汽车维修与保养》
【年(卷),期】2007(000)011
【摘要】随着汽车排放法规的逐渐严格和对汽车排气污染控制的重视，“电喷”加三元催化器的发动机正成为普遍配置。
这种发动机采用了混合气成分的闭环控制和三元催化反应装置的联合使用技术，是汽油机有效的排气净化方法。
在这一系统中，氧传感器是进行闭环反馈控制的主要元件之一，必不可少。
正常工作时，氧传感器随时测定发动机排气管中的氧含量（浓度），以检测发动机燃烧状况。
【总页数】3页(P67-69)
【作者】吉建平;王龙洲
【作者单位】蚌埠
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.汽车发动机氧传感器的故障诊断及实例分析
2.汽车发动机氧传感器常见故障及诊断方法
3.汽车发动机氧传感器常见故障及诊断探讨
4.汽车发动机氧传感器常见故障及诊断探讨
5.汽车发动机氧传感器老化对尾气排放影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氧传感器的工作机理及波形分析
车辆排放控制中氧传感器的工作机理及波形分析摘要：氧传感器是闭环控制电子燃油喷射系统中一个关键零件，而且也是目前电喷系统中唯一具有智能化反馈功能的传感器。
通过汽车示波器对氧传感器的信号电压波形测试，分析其信号电压波形，对于了解车辆的工作状况有着非常重要的意义。
关键词：排放控制氧传感器波形分析1.排放控制技术1.1.废气成分我们呼吸的空气质量受诸多因素影响，工业企业、家庭、发电厂、道路交通都是主要的排污源。
所有的内燃机都遵循着一个基本的事实：要在发动机气缸内做到完全燃烧，是根本不可能的，即使提供再充足的氧气，也不可能。
排气中有害排放物的含量直接反映了发动机的燃烧效率，不完全燃烧加剧了有害排放的程度。
在火花点火发动机中，为了减少有害排放物，采用了三元催化转化器（见图1-1）。
图1-1：三元催化转化器的内部构造控制污染的所有法规的全部策略，其最终目的就是为了在获得最佳的燃油经济性、良好动力性能的同时，能使所产生的有害排放物最少。
在火花点火发动机的排气中，除了大量的无害气体外，还含有一些燃烧副产物（见图1-2），这些物质的大量聚集会危害环境。
这些污染物）和碳氢化合约占发动机排气总量的1%。
而这1%几乎完全由一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX物（HC）组成。
空气-燃油混合气对这些物质的生成浓度有很重要的影响，NO的生成模式与CO、XHC正好相反。
图1-2：道路交通污染物的组成[1] 1.1.1.主要成分废气的主要成分是氮气（N2）、二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。
这些都是无毒物质。
氮气在大气中的含量是最丰富的。
在燃烧过程中氮气基本上不直接参与化学反应，它是废气的主要成分，约占71%。
只有少量的氮气与氧发生反应，生成氮氧化物。
燃油成分中的碳氢化合物完全燃烧生成的二氧化碳，约占排气的14%。
减少CO2的排放正变得越来越重要，因为CO2被认为是“温室效应”的制造者。
由于CO2是完全燃烧的产物（也可以在废气中生成），所以减少CO2排放的唯一方法是降低燃油消耗。
波形分析氧传感与次级点火
第26页
五、失效判定 损坏氧传感器波形
已损坏的氧传感器信号电压波形
波形分析-燃油反馈控制
② 、急加速法的测试
五、失效判定
第27页
注意：D-型进气系统，具有真空泄漏补偿功能，快速地补 偿较大的真空泄漏，所以氧传感器的信号电压决不会降低
②急加速法测试步骤如下：
1.发动机充分预热，然后让发动机怠速运转20 s。 2.在2 s内将发动机节气门从全闭(怠速)至全开1次，共进 行5次-6次。 特别提醒：不要使发动机空转转速超过4 000 r/min，只 要用节气门进行急加速和急减速就可以
单元泵
3#与4#: 2.5-10欧姆 加热线圈
波形分析-燃油反馈控制
第15页
四、氧传感器作用
四、氧传感器作用：
1、闭环控制的重要标志性零件。
2、使三元催化器达到最佳的转换效率。
3、调整和保持理想的空燃比。
波形分析-燃油反馈控制
第16页
四、氧传感器作用
１ 、闭换环控制：电脑根据氧传感器的反馈信号不断 地调整混合气 ① 喷油器 的空燃比，使 ② 氧传感器 ③ ③ 发动机电脑 其值符合规定
外部大气
传感器电压
测量室
波形分析-燃油反馈控制
第10页
三、新型氧传感器
1. 举例：混合气稀时 •混合气过稀时，泵在原来的转速 下会泵入较多的氧，测试室中氧 的含量较多，电压值下降。 •加大喷油量。
•同时减少单元泵的工作电流
波形分析-燃油反馈控制
第11页
三、新型氧传感器
1.举例：混合气稀时
•为能使电压值尽快恢复到 450mv的电压值，减小单元泵 的工作电流，使泵入测试室的 氧量减少。 •单元泵的工作电流传递给控制 单元，控制单元将其折算成电 压值信号。
氧传感器波形分析(续)
杂渡能持续 几秒 ，则意 睐着 发 动 机有故 障 ，通常 是点火不 良
有关 ， 在发动机修 理后应消失， 如果氧传 感器信 号 电压 波形上 的杂渡不 明显 ，并 且可 断定进气歧管无 真空｛！ ，排气 Ｉ漏 ！ 中的 ＨＣ 和氧 的含量正常 ， 发动机 的转动 或怠 速运转 比较平稳 ，则该杂 波是正常
①点火系统车 身有故 障 【 如火花塞 、
分 分火 头， 点火线圈初 催化器 工作效率降低 的状况 对杂波 的 高压 线、 电器盖 、 分析是 尾气分析 中最 重要的 内容 ，因为 级组 的损坏等 ） ＠混台气过浓 ｛ 空燃 比约为 ｌ ） ３ 或过
气管道长度不同 ） 零件 老化及其他各 种 故障 （ 如进气管堵塞、进气门卡滞等）引
４ ６
ＨｏＯ － ＩＡ・ ｒｈ 『ＲＣＨＮ Ｍａｃ
维普资讯
号 电压渡 形顶部 向下冲 （ 过 冲 ２０ ０ ｍＶ或达 到信号 电压 波形的
④ 北美制造的汽车 （ 如美规 本田、 丰田佳美 、 自达 ６ ６ 马 ２ 等）采用亚洲 的发
维普资讯
氧传感器波形分析（ 续）
六 氰传感器 杂波分析
１ ，概述 杂渡可能是 由于燃烧效率低 造成的 ， 它反 映了发动机各缸 工作性能 以及三 元 起 的。 中， 其 由点火不 良引起的杂波 呈高
频 毛刺状 ，而造 成点 火不 良的原 因有 多 个：
完全 正常时 ，氧传感器 信号 电压 渡形上
的少量 杂波是允许 的 ．『 大量 的杂 波则 ｌ ｉ ｉ 是不 能忽视 的 需要学 会 区分 正常 的杂
波和 不正常杂波最 好的学 习方法就 是观 统 本 身的故 障和 汽缸压 力过低
察在 不同行驶里程 下不同类型 轿车 氧传 感器 的信 号 电压渡 形。关于杂 渡的标 准 是： 在发动机性能 良好的状态下 （ 没有真 空泄漏 ） ，尾气 中的 ＨＣ和 Ｏ！ 含量正常 ． 的故 障可以用 汽车 专用示 波器 及 汽缸压 力表 来检 查 ，而 汽缸 真 空泄漏 故 障可 通过真 空压 力表或 在所怀疑的 区域周 围加
【精】汽车传感器波形分析
【精】汽车传感器波形分析第一章空气流量计一、简介空气流量计（MAF）按结构原理可分为翼板式、热丝式（热膜式）、卡门涡旋式及电位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。
空气流量计是非常重要的一类传感器，因为发动机控制电脑主要依据它发出的信号来计算发动机负荷、点火正时、废气再循环控制及发动机怠速控制等其它参数。
不良的空气流量计会造成喘车、怠速不良以及发动机性能和排放等一系列问题。
二、翼板式空气流量计原理：翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻（电位计），它与空气翼板同轴连接，当空气流动时推动翼板随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻器（电位计）也随之转动。
从而引起阻值发生相应变化。
翼板式空气流量计一般是个三线传感器，其中两条是参考电压的正、负极，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，由它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。
急加速时，翼板在空气流动动压作用下，就会产生一个超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供了一个混合气加速加浓的控制信号。
结构：信号：翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高，另一种则相反，当空气流量加大时输出信号电压反而降低。
检测方法一关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时空气流量计电压输出信号（参看图1中左侧波形）。
做加速和减速试验，应有类似图1中右侧的波形出现。
将发动机转速从怠速加至油门全开（加速时不宜太急），油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转；再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟；再从怠速急加速至油门全开，然后再急收油门使发动机回至怠速；定住波形。
图 1 波形分析：测量出的波形电压值可以参照资料进行对比分析，当翼板式空气流量计正常时，怠速输出电压约为1V，油门全开时应超过4V，全减速（急抬油门）时输出的电压并不是很快地从全加速电压回到怠速电压。
通常（除TOYOTA汽车外）翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的。
汽车发动机氧传感器波形分析毕业设计(论文)
河南职业技术学院毕业设计（论文）题目汽车发动机氧传感器波形分析汽车发动机氧传感器波形分析摘要：随着汽车排放法规的逐渐严格和对汽车排气污染控制的重视，电控燃油喷射加三元催化器的发动机正成为普遍配置。
在此系统中，氧传感器是进行闭环反馈控制的主要元件。
正常工作时，氧传感器随时测定发动机排气管中的氧含量，以检测发动机燃烧状况。
当发动机出现燃烧故障时，必然引起氧传感器电压信号的变化，可以通过观察氧传感器的信号波形来判断和排除这些故障。
关键词：氧传感器构造原理工作特性波形分析随着汽车工业的发展，汽车正在成为人们日常出行的普遍工具，随之而来的环境污染和能源问题也日益突出，尤其是汽车尾气对环境的污染，由于氧传感器对于控制汽车对环境的污染的重要作用，因此研究和分析氧传感器的波形对于排除汽车故障和减少汽车对环境的污染就显得十分重要了。
一、氧传感器的构造及其原理自1976年德国博世公司率先在瑞典沃尔沃(VOLV0)轿车上装用氧传感器之后，通用、福特、丰田、日产等汽车公司相继完成了氧传感器的开发与应用工作。
汽车发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为二氧化锆(zrO2)式和二氧化钛(TiO2)式两种类型，二氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，二氧化钛式一般都为加热型。
由于实用的二氧化钛式氧传感器价格便宜(每只售价约600元人民币)，且不易受到硅离子的腐蚀，因此越来越多的汽车采用这种氧传感器。
（一）、二氧化锆(zrO2)式氧传感器的构造及其工作原理二氧化锆式氧传感器的外形如图1所示，主要由钢质护管、钢质壳体、锆管、加热元件、电极组威。
，在固体电解质粉末(ZrO2、TiO2等)中添加少量的添加剂后通过压力成形，再烧结而成；绝缘体的成形工艺完全相同。
二氧化锆晶体的体积蛮化量会因晶体老化而失效(阻止氧离子扩散)，加入添加剂的目的就是防止二氧化锆晶体的老化。
常用的添加剂有三氧化二钇(Y2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化二镱(Yb2O)。
电控汽车波形分析——氧传感器波形分析
• 2.混合气过浓(空燃比约为13)或过稀(空燃比 约为17)。
• 3.发动机的机械故障(如气门烧损、活塞环 断裂或磨损、凸轮磨损和气门卡住等)引起 气缸压力过低。
• 4.1个气缸或几个气缸有真空泄漏故障。(真 空泄漏会造成混合气过稀。)
• 杂波信号的幅度越大，各个燃烧过程中氧气量的 差别越大。
• 在加速方式下，能够与碳氢化合物(HC)相对 应的氧传感器杂波（波形的峰值毛刺）是一 种非常重要的信息，因为它表示发动机在加 大负荷的情况下出现了断火现象。
• 杂波还说明由于进入三效催化转化器的尾气 中的氧含量升高而造成NOx的增加，因为在浓 氧环境(稀混合气条件)下三效催化转化器中 的NOx无法减少。
• 因此，在检测前应将氧传感器充分预热(即让发 动机在2 500 r/min下运转2 min～3 min)。
• 如果发动机仅怠速运转5 s，就可能有1个或 多个参数不合格，而这个不合格并不说明 氧传感器是坏的，只是测试条件没有满足 的缘故。
• 多数损坏的氧传感器都可以从其信号电压 波形上明显地分辨出来。
发动机起动后的氧传感器输 出的信号电压波形
• 由图可以看出发动机起动后氧传感器输出的 信号电压先逐渐升高到450 mV，然后进入升 高和下降(混合气变浓和变稀)的循环(右侧 图形)，后者表示燃油反馈控制系统进入了 闭环状态。
• 当然，只有当氧传感器在无故障的时候氧传 感器的信号电压波形才能反映燃油反馈控制 系统的状况；
电控汽车波形分析
——氧传感器波形分析
基本概念
• ①上流动系统(Upstream System)
• 上流动系统是指位于氧传感器前的，包括传 感器、执行器和发动机ECU的发动机各系统(包括 辅助系统)，即在氧传感器之前的影响尾气的所 有机械部件和电子部件，例如：进气系统、废气 再循环系统和发动机电子控制系统等。
氧传感器波形分析
发动机电脑又根据氧传感器的信号发出加
浓 或减 稀 的 命令 这 就使 三元 催化 器的 效
极其恶劣。 因此造成一般无加热器的氧传 感器 的寿命约为 ５ 万 ｋ 而有加热器 ～８ ｍ． 的氧传感器的寿命比无加热器的氧传感器
长３ ｋ 万 ｍ。
不正常或根本不变， 井不意 味着必须更换 氧传感器。因为还有一十可能是上流动系 统出现 了故障 ｆ 某些部件损坏） 如果尾气 。
和 ｝声 器 等 。 ｉ ｌ ｉ ＠ 闭环 （ ｌｓ ｏ ｐ Ｃ ｏｅＬ ｏ）
台气。 但混台气不可能同时既是壤的又是 稀的 ， 所 ， 汽车１ 程师在设 燃油反馈 控制 系境时将混台气设 计成从稍浓至稍 稀 ．再从稍稀至稍浓这样的循环变化 ． 使
碳 氧化 台物 （ ）和 一 化碳 （ Ｈｃ 氧 ＣＯ）氧 化 反 应 过程 的需 要 和 氨氧 化台 物 （ Ｏｘ） Ｎ
部件 ， 用汽车示 波器观察 到的氧传感器的
信号 电压 波 形能 够 反映 出发 动机 的 机械 部 分 燃油 供 绪 系统 以 及发 动 机 电脑 控 制 系
统的运行情 况．并且 ， 所有汽车 的氧传感 器信号 电压的基本渡形都是一样 的． 利用 波形进行故障判断的方祛也相似 。 ２ 置传感器与三元ｆ化器 － 发动机 电脑利用氧传感器的输出信号 来拧制混台气的空燃比， 即令空燃 比 总是 在理论空燃比 １． 的 ｊ ４７ 下波动 这不仅是
（ ｙ ｅ ｅ ｓｒＦ ￣ ｃ ａ ｎｅ ， Ｏｘ ｇ ｎ Ｓ ｎ 。 ｍｄ ｋ Ｂ ｌ ｃ ） 简 ａ
１ 置传感器燃油反馈控制系统
的．首先是它的响应速度变慢，输出信号 的幅度变低 ， 最后是输出信号不变化或完 全没有信 号输 出。 这时就会有故 障代码出