氧传感器(公开课)
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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
氧传感器课件
标准： 加热型氧传感器根据喷油量的增加和减少作出响应： +25% → 浓输出：高于 0.5 V -12.5% → 稀输出：低于 0.4 V
知识讲解
2、卡罗拉氧传感器电路分析
前氧传感器S1 氧传感器 加热电阻
后氧传感器S2
波形检测
氧传感器波形的检测
在此操作过程中，你应注意以下几点：
1、FSA740菜单及CH1的正确选用； 2、通过引导课文查找氧传感器端子； 3、正确使用A208接线盒中三通接头 连接氧传感器的插接器； 4、车辆启动的安全注意事项。
结合所学知识推断可能是什
么原因造成的故障现象？
任务确定
故检测，判断车辆发抖、 油耗过高是否由氧传感器故障造成。
知识回顾
1、氧传感器的作用？
帮助ECU实现精确 的空燃比控制，使其接 近理论空燃比。从而最 有效地利用三元催化净 化器，提高废气CO、 HC、NOX净化率。
知识讲解
3、氧传感器波形分析
(正常波形)
氧传感器正常的波形 在0.5V左右跳动
在0.1-0.9V之间变化
跳动的频率基本相等 混合气燃烧比较好。
波形分析
电压过低
氧传感器电压一直在
0.4V以下波动。 表明混合气太稀 。
发动机自诊断系统一般
会输出氧传感器故障码 发动机故障警告灯亮。
知识讲解 电压过高
排气管
前氧传感器 装在三元催 化器之前
思考：两个氧传感器作用相同吗？ 后氧传感器
装在三元催 化器之后
知识讲解
1、氧传感器故障代码分析 1、氧传感器故障代码分析
DTC:P0130氧传感器电路故障
DTC检测条件： 发动机暖机时怠速过程中，氧传感器输出电压保持在 0.4 V 或更 ，及 0.5 V 或更 。
车用氮氧传感器介绍课件
据处理。
校准与补偿
通过软件算法对传感器输出进 行校准和温度、压力等参数的
补偿，确保测量准确性。
车用氮氧传感器的输出特性
线性输出
传感器输出与氮氧化物 浓度呈线性关系，方便
进行浓度计算。
响应时间
精度与误差
传感器对氮氧化物浓度 的响应时间越短，越能 实时反映汽车尾气的排
放情况。
传感器的精度越高，误 差越小，测量结果越准确。
稳定性
长期使用下，传感器性 能的稳定性对确保准确
测量至关重要。
03 车用氮氧传感器的分类 与特点
加热型车用氮氧传感器
总结词
加热型车用氮氧传感器具有较高的测量精度和响应速度，但需要额外的加热元 件，成本较高。
详细描述
加热型车用氮氧传感器通过额外的加热元件将传感器部分加热至一定温度，以 降低气体吸附和反应速度的影响，提高测量精度和响应速度。由于需要加热元 件，其成本相对较高，同时需要额外的能源供应。
精度要求
根据实际测量经过长时间验证，性能稳 定的传感器。
尺寸与重量
考虑安装空间和车辆的承重限制。
兼容性
确保传感器与车辆其他系统兼容。
车用氮氧传感器的安装与使用
01
安装位置
选择对车辆排放影响最小且便于维 护的位置。
初始标定
在安装后进行初始标定，确保传感 器正常工作。
车用氮氧传感器介绍课件
目 录
• 车用氮氧传感器的工作原理 • 车用氮氧传感器的分类与特点 • 车用氮氧传感器的选型与使用 • 车用氮氧传感器的发展趋势与
01 氮氧传感器简介
氮氧传感器的定义
01
氮氧传感器是一种用于检测汽车 尾气中氮氧化物（NOx）含量的 传感器。
校准与补偿
通过软件算法对传感器输出进 行校准和温度、压力等参数的
补偿，确保测量准确性。
车用氮氧传感器的输出特性
线性输出
传感器输出与氮氧化物 浓度呈线性关系，方便
进行浓度计算。
响应时间
精度与误差
传感器对氮氧化物浓度 的响应时间越短，越能 实时反映汽车尾气的排
放情况。
传感器的精度越高，误 差越小，测量结果越准确。
稳定性
长期使用下，传感器性 能的稳定性对确保准确
测量至关重要。
03 车用氮氧传感器的分类 与特点
加热型车用氮氧传感器
总结词
加热型车用氮氧传感器具有较高的测量精度和响应速度，但需要额外的加热元 件，成本较高。
详细描述
加热型车用氮氧传感器通过额外的加热元件将传感器部分加热至一定温度，以 降低气体吸附和反应速度的影响，提高测量精度和响应速度。由于需要加热元 件，其成本相对较高，同时需要额外的能源供应。
精度要求
根据实际测量经过长时间验证，性能稳 定的传感器。
尺寸与重量
考虑安装空间和车辆的承重限制。
兼容性
确保传感器与车辆其他系统兼容。
车用氮氧传感器的安装与使用
01
安装位置
选择对车辆排放影响最小且便于维 护的位置。
初始标定
在安装后进行初始标定，确保传感 器正常工作。
车用氮氧传感器介绍课件
目 录
• 车用氮氧传感器的工作原理 • 车用氮氧传感器的分类与特点 • 车用氮氧传感器的选型与使用 • 车用氮氧传感器的发展趋势与
01 氮氧传感器简介
氮氧传感器的定义
01
氮氧传感器是一种用于检测汽车 尾气中氮氧化物（NOx）含量的 传感器。
氧传感器(公开课)
教学方法
一体化教学模式、项目教学法、讨论教学法
教 学 过 程
一、任务引入
氧传感器装在发动机的排气管上（见图4-70），通过检测废气中残余氧气含量的方法来判断混合气的浓度，以便ECU对喷油量实施“闭环调节”：残余氧气较少时，说明混合气偏浓，ECU通过减少喷油量使混合气变稀；反之，残余氧气较多时，ECU又使混合气变浓，周而复始，最终确保混合气的浓度维持在理想值附近。
如果OX1、OX2或VF1、VF2端子电压维持在0.1V或5V不变，则检查所有可能引
起混合气过稀的因素包括：进气管漏气、喷油器阻塞、油压过低、水温传感器与空气流量传感器故障、废气再循环阀漏气等
另外，点火不良、进排气门漏气、排气管漏气等方面的故障也会造成氧传感器信
号过低。如果一切正常，则更换氧传感器。
三相关知识氧化锆式氧传感器的结构与工作原理图471氧化锆式氧传感器结构图472氧化锆式氧传感器工作原理图473氧化锆式氧传感器工作特性剖iftldr5fi9o图475氧化钛式氧传感器的特性图476氧化钛式氧传感器的工作电路氧化钛式氧传感器的结构与工作原理图477氧传感器的加热控制电路图474氧化钛式氧传感器结构01106氧传感器的使用由于废气中的污物会附着在氧传感器的表面导致氧传感器逐渐失效此外氧传感器线束连接器处用于防水的硅橡胶也会逐渐污染内侧电极因此氧传感器需要定期更换更换周期一般为8万km另外当汽油中含铅时催化剂铂也会中毒失效因此装有氧传感器的汽车禁止使用含铅汽油
氧传感器有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO）式两种类型，其中氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型。
空燃比传感器也是一种氧传感器，但其工作范围更宽，因而可以提高ECU对混合气浓度的调节范围和调节精度。
氧传感器的检查内容包括：加热控制电路的检查、氧传感器信号的检查、“闭环调节”功能的检查等。
一体化教学模式、项目教学法、讨论教学法
教 学 过 程
一、任务引入
氧传感器装在发动机的排气管上（见图4-70），通过检测废气中残余氧气含量的方法来判断混合气的浓度，以便ECU对喷油量实施“闭环调节”：残余氧气较少时，说明混合气偏浓，ECU通过减少喷油量使混合气变稀；反之，残余氧气较多时，ECU又使混合气变浓，周而复始，最终确保混合气的浓度维持在理想值附近。
如果OX1、OX2或VF1、VF2端子电压维持在0.1V或5V不变，则检查所有可能引
起混合气过稀的因素包括：进气管漏气、喷油器阻塞、油压过低、水温传感器与空气流量传感器故障、废气再循环阀漏气等
另外，点火不良、进排气门漏气、排气管漏气等方面的故障也会造成氧传感器信
号过低。如果一切正常，则更换氧传感器。
三相关知识氧化锆式氧传感器的结构与工作原理图471氧化锆式氧传感器结构图472氧化锆式氧传感器工作原理图473氧化锆式氧传感器工作特性剖iftldr5fi9o图475氧化钛式氧传感器的特性图476氧化钛式氧传感器的工作电路氧化钛式氧传感器的结构与工作原理图477氧传感器的加热控制电路图474氧化钛式氧传感器结构01106氧传感器的使用由于废气中的污物会附着在氧传感器的表面导致氧传感器逐渐失效此外氧传感器线束连接器处用于防水的硅橡胶也会逐渐污染内侧电极因此氧传感器需要定期更换更换周期一般为8万km另外当汽油中含铅时催化剂铂也会中毒失效因此装有氧传感器的汽车禁止使用含铅汽油
氧传感器有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO）式两种类型，其中氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型。
空燃比传感器也是一种氧传感器，但其工作范围更宽，因而可以提高ECU对混合气浓度的调节范围和调节精度。
氧传感器的检查内容包括：加热控制电路的检查、氧传感器信号的检查、“闭环调节”功能的检查等。
发动机氧传感器的检测和诊断教学课件ppt
通过观察尾气颜色判断混合气体的浓度
尾气颜色为黑色表示混合气体过稀，尾气颜色为蓝色表示混合气体过浓。
通过读取发动机故障码判断混合气体的浓度
故障码显示混合气体过稀或过浓，则说明存在混合气体浓度问题。
确认氧传感器是否有故障
通过检查氧传感器的电阻值判断是否故障
正常情况下，氧传感器的电阻值应该在一定范围内，如果电阻值异常，则说明存在故障。
在不同转速下，观察氧传感器电压值的变化 对比分析不同转速状态下的氧传感器电压值
根据对比结果，判断发动机的故障原因
检测氧传感器的加热器电阻
拔掉氧传感器线束 插头
分析测量结果，判 断加热器是否正常 工作
使用万用表电阻档 ，测量氧传感器加 热器的电阻值
03
氧传感器故障的诊断思路
判断发动机混合气体的偏稀或偏浓
氧传感器的检测原理
原理
氧传感器利用氧离子在敏感元件两端的扩散速度不同来测量排气中的氧含量，当 排气中的氧含量高于敏感元件表面的氧含量时，敏感元件电阻值减小，反之则电 阻值增加。
信号处理
ECU接收氧传感器输出的电压信号并将其处理成数字信号，根据数字信号值来精 确控制燃油喷射量，以实现发动机的最佳燃烧状态。
作用
氧传感器是发动机闭环控制系统的关键组成部分，通过检测 排气中的氧含量，将信号传递给ECU（发动机控制单元）， 帮助ECU精确控制燃油喷射量，提高发动机燃烧效率。
氧传感器的类型和结构
类型
根据安装位置和检测原理的不同，氧传感器可分为加热型和非加热型两种。
结构
氧传感器主要由敏感元件和加热元件组成，敏感元件用于检测排气中的氧含 量，加热元件则用于提高敏感元件的温度，使其更快地响应。
车辆准备
检查车辆是否停放平稳，并确保车辆处于熄火 状态。
尾气颜色为黑色表示混合气体过稀，尾气颜色为蓝色表示混合气体过浓。
通过读取发动机故障码判断混合气体的浓度
故障码显示混合气体过稀或过浓，则说明存在混合气体浓度问题。
确认氧传感器是否有故障
通过检查氧传感器的电阻值判断是否故障
正常情况下，氧传感器的电阻值应该在一定范围内，如果电阻值异常，则说明存在故障。
在不同转速下，观察氧传感器电压值的变化 对比分析不同转速状态下的氧传感器电压值
根据对比结果，判断发动机的故障原因
检测氧传感器的加热器电阻
拔掉氧传感器线束 插头
分析测量结果，判 断加热器是否正常 工作
使用万用表电阻档 ，测量氧传感器加 热器的电阻值
03
氧传感器故障的诊断思路
判断发动机混合气体的偏稀或偏浓
氧传感器的检测原理
原理
氧传感器利用氧离子在敏感元件两端的扩散速度不同来测量排气中的氧含量，当 排气中的氧含量高于敏感元件表面的氧含量时，敏感元件电阻值减小，反之则电 阻值增加。
信号处理
ECU接收氧传感器输出的电压信号并将其处理成数字信号，根据数字信号值来精 确控制燃油喷射量，以实现发动机的最佳燃烧状态。
作用
氧传感器是发动机闭环控制系统的关键组成部分，通过检测 排气中的氧含量，将信号传递给ECU（发动机控制单元）， 帮助ECU精确控制燃油喷射量，提高发动机燃烧效率。
氧传感器的类型和结构
类型
根据安装位置和检测原理的不同，氧传感器可分为加热型和非加热型两种。
结构
氧传感器主要由敏感元件和加热元件组成，敏感元件用于检测排气中的氧含 量，加热元件则用于提高敏感元件的温度，使其更快地响应。
车辆准备
检查车辆是否停放平稳，并确保车辆处于熄火 状态。
氧传感器公开课教案教学设计
氧传感器公开课教案教学设计一、教学目标1. 知识目标1.1 了解氧传感器的基本原理、结构和作用。
1.2 掌握氧传感器的检测方法及故障诊断。
1.3 了解氧传感器在汽车尾气治理中的应用。
2. 能力目标2.1 能够正确安装和更换氧传感器。
2.2 能够运用氧传感器检测汽车尾气排放情况。
2.3 能够分析氧传感器故障原因并提出解决方案。
3. 情感目标3.1 培养学生的环保意识，认识到氧传感器在汽车尾气治理中的重要性。
3.2 激发学生对汽车维修技术的兴趣，提高动手实践能力。
二、教学内容1. 氧传感器的基本原理1.1 介绍氧传感器的工作原理，氧分子的检测原理。
1.2 讲解氧传感器的输出信号与氧含量之间的关系。
2. 氧传感器的结构与作用2.1 展示氧传感器的结构图，讲解各部分的作用。
2.2 分析氧传感器在发动机控制中的重要性。
3. 氧传感器的检测方法3.1 介绍氧传感器的检测方法，包括线束连接、电压测试等。
3.2 演示氧传感器的检测过程，让学生动手实践。
4. 氧传感器故障诊断与维修4.1 分析氧传感器故障的原因，如积碳、损坏等。
4.2 讲解氧传感器的更换步骤，包括拆卸、安装、调试等。
5. 氧传感器在汽车尾气治理中的应用5.1 介绍氧传感器在汽车尾气治理中的作用。
5.2 分析氧传感器在提高汽车尾气排放标准中的应用。
三、教学方法1. 讲授法：讲解氧传感器的基本原理、结构和作用。
2. 演示法：展示氧传感器的检测过程和更换步骤。
3. 实践法：让学生动手检测氧传感器，提高实践能力。
4. 讨论法：分组讨论氧传感器故障原因及解决方案。
四、教学准备1. 教具：氧传感器实物、检测仪器、更换工具等。
2. 教材：氧传感器相关资料、图示、操作手册等。
3. 课件：制作氧传感器教学课件，包括文字、图片、动画等。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对氧传感器基本知识的掌握。
2. 动手实践：评估学生在实际操作中的表现。
3. 课后作业：布置相关题目，巩固所学知识。
氧传感器公开课教案教学设计
氧传感器公开课教案教学设计教学对象：高中物理教学课时：5课时教学目标：1. 了解氧传感器的基本概念和工作原理；2. 掌握氧传感器在汽车尾气治理中的应用；3. 能够分析氧传感器故障对汽车性能的影响；4. 培养学生的实践操作能力和团队协作精神。
教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究氧传感器的相关知识；2. 通过案例分析，使学生了解氧传感器在实际应用中的重要性；3. 利用实验设备，进行实地操作，培养学生的动手能力。
教学内容：第一课时：氧传感器的基本概念1. 引入：讲解氧传感器在汽车尾气治理中的重要性；2. 讲解氧传感器的基本概念，如定义、作用等；3. 引导学生思考为什么需要氧传感器。
第二课时：氧传感器的工作原理1. 讲解氧传感器的工作原理，包括电化学、热化学和光化学等类型；2. 通过实验设备，展示氧传感器的工作过程；3. 引导学生分析氧传感器的工作原理在实际应用中的优势。
第三课时：氧传感器在汽车尾气治理中的应用1. 讲解氧传感器在汽车尾气治理中的具体应用，如在燃油喷射系统、点火系统和空燃比控制中的应用；2. 分析氧传感器在汽车尾气治理中的作用；3. 引导学生思考氧传感器在汽车尾气治理中的重要性。
第四课时：氧传感器故障分析1. 讲解氧传感器故障的表现，如尾气排放超标、油耗增加等；2. 分析氧传感器故障的原因，包括自身损坏、线路故障等；3. 引导学生掌握氧传感器故障的诊断方法。
第五课时：实践操作与团队协作1. 安排学生进行氧传感器实验操作，包括氧传感器的安装、调试和检测；2. 指导学生掌握氧传感器实验的操作步骤和注意事项；3. 培养学生的团队协作精神和动手能力。
教学评价：1. 课堂提问：检查学生对氧传感器的基本概念、工作原理和应用的了解程度；2. 实验报告：评估学生在实践操作中的动手能力和团队协作精神；第六课时：氧传感器的工作原理（续）1. 深入讲解氧传感器的工作原理，包括传感器的工作电压、输出信号等；2. 通过实验设备，展示氧传感器在不同工况下的工作状态；3. 引导学生分析氧传感器的工作原理在不同工况下的适应性。
氧传感器培训课件
汉工汽车传感器有限公司
三、根据功能或安装位置分类 控制用氧传感器： 俗称前氧，可单独测量发动机燃烧废气中氧的浓度，生成电压信号反馈给ECU以达到理想空燃比状态，安装在三元催化器的上游位置。 （图中1，2为控制用氧传感器） 诊断用氧传感器：俗称后氧，安装在三元催化器下游端。控制氧传感器（前氧）因老化，其向ECU输送的电压信号曲线会发生偏移。诊断用氧传感器（后氧）会检测前氧，三元催化器是否仍然处于最佳工作状态。然后ECU就可计算出矫正偏移所需的补偿量。 （图中3，4为诊断用氧传感器）
三元催化器
氧传感器培训
*
氧传感器培训
*
汉工汽车传感器有限公司
NTK常见外形：
德尔福（DELPHI）常见外形：
电装（DENSO）常见外形：
博世常见外形：
全球几大主要知名氧传感器产家： 1、德国：博世（BOSCH） 2、日本：NGK-NTK 3、美国：德尔福（Delphi） 4、日本：电装（Denso）
在电喷系统中，ECU参考氧传感器的输出信号调整燃料喷射等参数从而改变发动机空燃比，并结合三元催化装置，可以最大限度降低尾气有害气体排放量，提高燃烧效率、节约能源，优化发动机性能。
汉工汽车传感器有限公司
氧传感器培训
*
相关概念及特性曲线
当混合气变浓，即排气中氧含量的浓度降低（λ<1），氧传感器的输出电压信号接近1V。 当混合气变稀，即排气中氧含量的浓度升高（ λ>1 ），氧传感器的输出电压信号将接近0V。
氧传感器培训
*
4.平板型氧传感器(亦称片式氧传感器 Planar) 平板型氧传感器是一种形式更为先进的指型传感器。其陶瓷感应体由多片延展的扁平的陶瓷薄片组成。由于加热器集成于该平板型陶瓷感应体， 因此氧传感器能够更快进入工作状态。达到工作温度的速度是以前的氧传感器的两倍，因此，在工况恶劣的冷起动阶段，废气排放是以前的一半。平板型氧传感器有双层保护管。
三、根据功能或安装位置分类 控制用氧传感器： 俗称前氧，可单独测量发动机燃烧废气中氧的浓度，生成电压信号反馈给ECU以达到理想空燃比状态，安装在三元催化器的上游位置。 （图中1，2为控制用氧传感器） 诊断用氧传感器：俗称后氧，安装在三元催化器下游端。控制氧传感器（前氧）因老化，其向ECU输送的电压信号曲线会发生偏移。诊断用氧传感器（后氧）会检测前氧，三元催化器是否仍然处于最佳工作状态。然后ECU就可计算出矫正偏移所需的补偿量。 （图中3，4为诊断用氧传感器）
三元催化器
氧传感器培训
*
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NTK常见外形：
德尔福（DELPHI）常见外形：
电装（DENSO）常见外形：
博世常见外形：
全球几大主要知名氧传感器产家： 1、德国：博世（BOSCH） 2、日本：NGK-NTK 3、美国：德尔福（Delphi） 4、日本：电装（Denso）
在电喷系统中，ECU参考氧传感器的输出信号调整燃料喷射等参数从而改变发动机空燃比，并结合三元催化装置，可以最大限度降低尾气有害气体排放量，提高燃烧效率、节约能源，优化发动机性能。
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相关概念及特性曲线
当混合气变浓，即排气中氧含量的浓度降低（λ<1），氧传感器的输出电压信号接近1V。 当混合气变稀，即排气中氧含量的浓度升高（ λ>1 ），氧传感器的输出电压信号将接近0V。
氧传感器培训
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4.平板型氧传感器(亦称片式氧传感器 Planar) 平板型氧传感器是一种形式更为先进的指型传感器。其陶瓷感应体由多片延展的扁平的陶瓷薄片组成。由于加热器集成于该平板型陶瓷感应体， 因此氧传感器能够更快进入工作状态。达到工作温度的速度是以前的氧传感器的两倍，因此，在工况恶劣的冷起动阶段，废气排放是以前的一半。平板型氧传感器有双层保护管。
发动机氧传感器的检测和诊断ppt课件
•（3）测试过程及结果分析
• 连续人为的制造混合气过浓，使氧传 感器能发出最高的电压信号； • 连续人为的制造混合气过稀，使氧传 感器能发出最低的电压信号，注意， 本方法只适用于安装MAF 的车型；
•（4）氧传感器(O2S)特征参数
• ①最高电压应大约为850mv。 • ②最低电压应大约为-175mv到75mv 之间。 • ③从稀到浓、或从浓到稀的反应时间 应小于100毫秒。 • 如果以上三个条件能同时满足，说明 氧传感器工作正常，否则应更换。
排放。
氧传感器应用特例：宝来氧传感器-λ调节
混合气 浓度与尾 气排放量 的关系
新(二型）氧氧传传感感器器的构造
构造:
1 、单元泵 2、 能斯托单元 3、 传感器加热器
4、 外界空气通道 5、测量室 6 、放氧通道
（三） 新型氧传感器工作原理
1. 空气 2. 传感器电压 3. 控制单元 4. 测量片 5. 尾气 6. 单元泵 7. 单元泵电流 8. 测量室 9. 扩散通道
•6、氧传感器的信号输出特点
•7、传感器的信号输出波形
•8、带加热线圈的传感器
9、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路
ECU 氧传感器信号高端
氧传感器信号低端 氧传感器加热线圈控制
+B
•氧化锆式氧传感器的测试
• 1、关于氧传感器(O2S)测试的有关知 识 • 在正常的寿命或行驶里程内，汽油中 的铅、发动机冷却液中的硅酮极易使 氧传感器(O2S)失效。然而，引起氧 传感器(O2S)过早损坏的最主要原因 是被积炭堵塞。而积炭过多是由于混 合气过浓。
怠速时λ自学习值
荷λ自学
32
习值
-10…10%
10…10%
氧传感器的反馈控制课件
水平和发展能力。
THANKS
尾气排放控制是现代汽车的重要功能之一，通过使用氧传感 器来检测尾气中的氧气含量，可以实现对发动机的燃烧效率 进行监控和调整，进而减少尾气中的有害物质排放。
氧传感器在尾气排放控制中起到了关键作用，它能够将检测 到的氧气含量信号反馈给发动机控制单元（ECU），然后 ECU根据反馈信号对发动机的燃烧过程进行调整，以达到更 好的排放性能。
在氧气浓度变化的过程中，测量氧 传感器对浓度变化的响应速度和恢 复速度，评估其动态性能。
长稳定性测试
长时间运行氧传感器，观察其性能 是否稳定，是否存在漂移现象。
性能优化方法
01
02
03
04
材料选择
选用具有高灵敏度、低交叉干 扰和良好稳定性的材料制作传
感器。
结构设计
优化传感器的结构设计，提高 其响应速度和恢复速度。
的值，计算出控制量进行控制。
神经网络控制策略
神经网络控制原理 神经网络控制是一种基于人工神经网络的控制策略，通过 对被控对象的数据进行学习训练，得到对应的神经网络模 型，再根据该模型进行控制。
神经网络控制器设计 神经网络控制器设计包括确定输入输出变量、构建神经网 络模型、确定学习算法和训练样本数据等步骤。
研究现状
目前，针对氧传感器的反馈控制研究主要集中在设计高性能的氧传感器、优化反馈控制系统、以及研究新的控制 算法等方面。现有的研究工作已经取得了一定的成果，提高了氧传感器的响应速度、测量精度和稳定性，同时增 强了反馈控制系统的鲁棒性和自适应性。
氧传感器反馈控制的发展趋势
高性能氧传感器的研发
为了满足反馈控制系统的要求，需要研发具有更高性能的氧传感器，如更快的响应速度、 更高的测量精度和更强的抗干扰能力等。
THANKS
尾气排放控制是现代汽车的重要功能之一，通过使用氧传感 器来检测尾气中的氧气含量，可以实现对发动机的燃烧效率 进行监控和调整，进而减少尾气中的有害物质排放。
氧传感器在尾气排放控制中起到了关键作用，它能够将检测 到的氧气含量信号反馈给发动机控制单元（ECU），然后 ECU根据反馈信号对发动机的燃烧过程进行调整，以达到更 好的排放性能。
在氧气浓度变化的过程中，测量氧 传感器对浓度变化的响应速度和恢 复速度，评估其动态性能。
长稳定性测试
长时间运行氧传感器，观察其性能 是否稳定，是否存在漂移现象。
性能优化方法
01
02
03
04
材料选择
选用具有高灵敏度、低交叉干 扰和良好稳定性的材料制作传
感器。
结构设计
优化传感器的结构设计，提高 其响应速度和恢复速度。
的值，计算出控制量进行控制。
神经网络控制策略
神经网络控制原理 神经网络控制是一种基于人工神经网络的控制策略，通过 对被控对象的数据进行学习训练，得到对应的神经网络模 型，再根据该模型进行控制。
神经网络控制器设计 神经网络控制器设计包括确定输入输出变量、构建神经网 络模型、确定学习算法和训练样本数据等步骤。
研究现状
目前，针对氧传感器的反馈控制研究主要集中在设计高性能的氧传感器、优化反馈控制系统、以及研究新的控制 算法等方面。现有的研究工作已经取得了一定的成果，提高了氧传感器的响应速度、测量精度和稳定性，同时增 强了反馈控制系统的鲁棒性和自适应性。
氧传感器反馈控制的发展趋势
高性能氧传感器的研发
为了满足反馈控制系统的要求，需要研发具有更高性能的氧传感器，如更快的响应速度、 更高的测量精度和更强的抗干扰能力等。
发动机氧传感器的检测和诊断教学课件ppt
诊断过程
氧传感器故障会导致发动机控制单元无法正确调整发动机的空燃比，从而使发动机性能下降。因此，在日常维修中，应注意检查氧传感器的性能是否正常。
总结
01
故障现象
案例三：氧传感器故障导致排放超标
02
故障原因
03
诊断过程
04
总结
06
感器是汽车发动机控制系统中的重要组成部分，它能够感知燃烧室内混合气的浓度，并将信号传递给发动机控制单元，从而控制燃油喷射和点火时刻。
为了延长氧传感器的使用寿命，需要对它进行定期的维护和保养，包括更换空气滤清器、清洗进气管道和检查传感器线路等。
总结
氧传感器的分类
氧传感器的故障诊断
氧传感器的维护与保养
氧传感器的检测方法
未来技术的发展
随着汽车技术的不断发展，氧传感器也在不断升级和完善。未来，氧传感器将会更加智能化和多功能化，能够更好地适应各种复杂的行驶条件和排放要求。
氧传感器的故障对发动机的影响
03
氧传感器的检测方法
通过读取发动机数据流，观察氧传感器信号电压变化，判断氧传感器的工作状态。
总结词
连接诊断设备，进入发动机数据流，观察氧传感器信号电压的变化。正常情况下，氧传感器信号电压在0.1-0.9V之间变化，如果电压长时间处于0.45V左右，则可能表示氧传感器损坏。
氧传感器线路断路、短路或接触不良。
使用万用表检测氧传感器线路的电阻值，判断是否断路或短路。
修复氧传感器线路，更换损坏的线路或部件。
氧传感器信号失真故障
发动机故障灯时亮时灭，发动机性能不稳定。
故障现象
氧传感器信号失真，可能是由于传感器内部元件损坏或污染。
故障原因
使用示波器检测氧传感器信号波形，观察信号是否正常。
氧传感器故障会导致发动机控制单元无法正确调整发动机的空燃比，从而使发动机性能下降。因此，在日常维修中，应注意检查氧传感器的性能是否正常。
总结
01
故障现象
案例三：氧传感器故障导致排放超标
02
故障原因
03
诊断过程
04
总结
06
感器是汽车发动机控制系统中的重要组成部分，它能够感知燃烧室内混合气的浓度，并将信号传递给发动机控制单元，从而控制燃油喷射和点火时刻。
为了延长氧传感器的使用寿命，需要对它进行定期的维护和保养，包括更换空气滤清器、清洗进气管道和检查传感器线路等。
总结
氧传感器的分类
氧传感器的故障诊断
氧传感器的维护与保养
氧传感器的检测方法
未来技术的发展
随着汽车技术的不断发展，氧传感器也在不断升级和完善。未来，氧传感器将会更加智能化和多功能化，能够更好地适应各种复杂的行驶条件和排放要求。
氧传感器的故障对发动机的影响
03
氧传感器的检测方法
通过读取发动机数据流，观察氧传感器信号电压变化，判断氧传感器的工作状态。
总结词
连接诊断设备，进入发动机数据流，观察氧传感器信号电压的变化。正常情况下，氧传感器信号电压在0.1-0.9V之间变化，如果电压长时间处于0.45V左右，则可能表示氧传感器损坏。
氧传感器线路断路、短路或接触不良。
使用万用表检测氧传感器线路的电阻值，判断是否断路或短路。
修复氧传感器线路，更换损坏的线路或部件。
氧传感器信号失真故障
发动机故障灯时亮时灭，发动机性能不稳定。
故障现象
氧传感器信号失真，可能是由于传感器内部元件损坏或污染。
故障原因
使用示波器检测氧传感器信号波形，观察信号是否正常。
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图4-77 氧传感器的加热控制电路
4.氧传感器的使用
由于废气中的污物会附着在氧传感器的表面，导致氧传感器逐渐失效，此外，氧传感器线束连接器处用于防水的硅橡胶也会逐渐污染内侧电极，因此，氧传感器需要定期更换，更换周期一般为8万km。另外，当汽油中含铅时，催化剂铂也会中毒失效，因此，装有氧传感器的汽车禁止使用含铅汽油。
如果OX1、OX2或VF1、VF2端子电压维持在0.9V或0V不变，则检查所有可能引
起混合气过浓的因素。包括：进气不畅、油压过高、喷油器滴漏、水温传感器与空气流量传感器故障等。如果一切正常，则更换氧传感器。
4.实训要求
①认真思考每一步操作的理由，并与电路图进行对照；
②操作仔细、认真、规范，避免损坏设备；
5.喷油量“闭环调节”的条件
量的“闭环调节”可以使混合气的浓度维持在理论混合气附近，但并不是所有的工况都需要理论混合气。例如：在发动机起动、暖机、加速、大负荷等工况，需要对混合气适当加浓，以便使发动机能够顺利起动、平稳暖机、迅速加速、大负荷时输出较大功率；
强制怠速工况时，需要彻底切断燃料供给。在这些工况下，ECU会暂时终止使用氧传感器的信号，转而利用ECU内部的记忆值或计算值来控制喷油量，即对喷油量实施“开环调节”。
氧传感器有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO）式两种类型，其中氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型。
空燃比传感器也是一种氧传感器，但其工作范围更宽，因而可以提高ECU对混合气浓度的调节范围和调节精度。
氧传感器的检查内容包括：加热控制电路的检查、氧传感器信号的检查、“闭环调节”功能的检查等。
氧传感器发生故障时，该“闭环调节”功能失效，混合气浓度偏离理想值，从而造成发动机的性能恶化，此时，ECU会储存相应的故障代码，仪表板上的发动机故障灯也会点亮。
图4-70 氧传感器
二、任务分析
氧传感器一般根据电化学原理工作，有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO2）式等两种类型，其中氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型。
图4-80 主氧传感器连接器
图4-81ECห้องสมุดไป่ตู้线束侧连接器
图4-82EFINO.2熔断丝的位置
（2）主氧传感器信号的检查
①检查是否存在其他故障代码。
②检查油箱燃油是否耗尽。
③再次读取故障代码。
④读取主氧传感器数据。
⑤更换主氧传感器。
⑥再次进行按照图4-83起动并运行发动机。
⑦再次读取故障代码。
⑧检查主氧传感器加热器电阻、电源、加热器与ECU之间的线路，如异常，则维
如果OX1、OX2或VF1、VF2端子电压维持在0.1V或5V不变，则检查所有可能引
起混合气过稀的因素包括：进气管漏气、喷油器阻塞、油压过低、水温传感器与空气流量传感器故障、废气再循环阀漏气等
另外，点火不良、进排气门漏气、排气管漏气等方面的故障也会造成氧传感器信
号过低。如果一切正常，则更换氧传感器。
6.三元催化器的故障监测功能
为了减少尾气排放，现代汽车排气管中大多装有三元催化器。所谓三元催化器，就是在排气管中设置一个蜂窝状的废气通道，通道体的表面涂有铂、铑、钯等三种稀有金属作为催化剂。
7.氧传感器信号、“闭环调节”状态及三元催化器工作情况的检测
为了便于检测主、副氧传感器的信号，丰田汽车的诊断连接器（诊断座）上设有OX1、OX2端子，分别与主、副氧传感器的信号线相连，因此，用万用表直接测量OX1、OX2端子与E1端子（搭铁端子）之间的电压，即可测量主、副氧传感器的信号。
布置练习
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信
息
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馈
OX1端子电压应在0.1～0.9V之间跳动，跳动次数约为每10s8次以上；OX2端子电压也应在0.1～0.9V之间跳动，但跳动次数明显减少（约十几秒钟1次），否则，更换三元催化器。
③用万用表测故障诊断连接器VF1、VF2端子与E1端子之间的电压：VF1端子电
压应在2.5V、0V和5V之间跳动，跳动次数约为每10s8次以上；VF2端子的电压也应在2.5V、0V和5V之间跳动，但跳动次数明显减少（约十几秒钟1次）。
课 时 计 划
第 周 编写日期： 年 月 日
课 题
氧传感器
教学目的与 要 求
1.了解氧传感器的作用及对发动机工作的影响；
2.掌握氧传感器的类型、结构、工作原理及检查方法。
教学重点
氧传感器的类型、结构、工作原理
教学难点
氧传感器的检查方法
课 时
8
教具准备
轿车一部或发动机实训台一台、常用拆装工具一套、汽车数字万用表
8.空燃比传感器（A/F传感器）
图4-78 空燃比传感器特性及工作电路
四、任务实施
1.实训目的
掌握氧传感器的检查方法。
2.设备准备
丰田卡罗拉车型一辆或1ZR-FE发动机台架一台；桑塔纳或捷达车型一辆或相应发动机台架一台；汽车故障诊断仪一台；万用表一只；通用工具一套；发动机舱防护罩一套；“三件套”一套。
教学方法
一体化教学模式、项目教学法、讨论教学法
教 学 过 程
一、任务引入
氧传感器装在发动机的排气管上（见图4-70），通过检测废气中残余氧气含量的方法来判断混合气的浓度，以便ECU对喷油量实施“闭环调节”：残余氧气较少时，说明混合气偏浓，ECU通过减少喷油量使混合气变稀；反之，残余氧气较多时，ECU又使混合气变浓，周而复始，最终确保混合气的浓度维持在理想值附近。
三、相关知识
1.氧化锆式氧传感器的结构与工作原理
图4-71氧化锆式氧传感器结构
图4-72 氧化锆式氧传感器工作原理
图4-73氧化锆式氧传感器工作特性
2.氧化钛式氧传感器的结构与工作原理
图4-74 氧化钛式氧传感器结构
图4-75 氧化钛式氧传感器的特性图 4-76 氧化钛式氧传感器的工作电路
3.氧传感器的加热控制电路
③养成使用发动机舱防护罩、“三件套”的职业习惯；
④养成工具、零件、油液“三不落地”的职业习惯。
小结
氧传感器用来检测废气中残余氧气含量，从而判断混合气的浓度，以便ECU对喷油量实施“闭环调节”。有些汽车装有主、副两个氧传感器，主氧传感器用于喷油量的“闭环调节”，副氧传感器则用于三元催化器工作状态的监测。
3.实训步骤
1）丰田卡罗拉车型氧传感器的检查
丰田卡罗拉车型氧传感器工作电路如下图所示，其中S1为主氧传感器，S2为副氧传感器。
图4-79 丰田卡罗拉车型氧传感器工作电路
（1）氧传感器加热控制电路的检查
①检查加热器的电阻。
②检查加热器电源电压。
③检查加热器与ECU之间的线路。
④检查EFINO.2熔断丝。
另外，在氧传感器发生故障或未达到工作温度（300℃或600℃）时，以及在电控系统其他部分发生故障，系统被迫转入“应急运转”状态时，ECU也会对喷油量实施“开环调节”。
只有在水温正常、平稳怠速、中小负荷、氧传感器正常且达到工作温度、系统没有转入“应急运转”状态等条件下，ECU才对喷油量实施“闭环调节”。此外，在氧传感器信号正常的情况下，汽油蒸汽回收系统才会工作。
修或更换。
⑨检查发动机的进气系统是否有泄漏。
⑩检查燃油压力、喷油器总成。
图4-83 发动机运行试验程序
图4-84 氧传感器的读数情况
2）利用故障诊断连接器检查丰田汽车氧传感器信号及喷油量“闭环调节”功能
①起动发动机，暖机至水温正常，并保持怠速运转；
②用万用表测故障诊断连接器（诊断座）OX1、OX2端子与E1端子之间的电压：
4.氧传感器的使用
由于废气中的污物会附着在氧传感器的表面，导致氧传感器逐渐失效，此外，氧传感器线束连接器处用于防水的硅橡胶也会逐渐污染内侧电极，因此，氧传感器需要定期更换，更换周期一般为8万km。另外，当汽油中含铅时，催化剂铂也会中毒失效，因此，装有氧传感器的汽车禁止使用含铅汽油。
如果OX1、OX2或VF1、VF2端子电压维持在0.9V或0V不变，则检查所有可能引
起混合气过浓的因素。包括：进气不畅、油压过高、喷油器滴漏、水温传感器与空气流量传感器故障等。如果一切正常，则更换氧传感器。
4.实训要求
①认真思考每一步操作的理由，并与电路图进行对照；
②操作仔细、认真、规范，避免损坏设备；
5.喷油量“闭环调节”的条件
量的“闭环调节”可以使混合气的浓度维持在理论混合气附近，但并不是所有的工况都需要理论混合气。例如：在发动机起动、暖机、加速、大负荷等工况，需要对混合气适当加浓，以便使发动机能够顺利起动、平稳暖机、迅速加速、大负荷时输出较大功率；
强制怠速工况时，需要彻底切断燃料供给。在这些工况下，ECU会暂时终止使用氧传感器的信号，转而利用ECU内部的记忆值或计算值来控制喷油量，即对喷油量实施“开环调节”。
氧传感器有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO）式两种类型，其中氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型。
空燃比传感器也是一种氧传感器，但其工作范围更宽，因而可以提高ECU对混合气浓度的调节范围和调节精度。
氧传感器的检查内容包括：加热控制电路的检查、氧传感器信号的检查、“闭环调节”功能的检查等。
氧传感器发生故障时，该“闭环调节”功能失效，混合气浓度偏离理想值，从而造成发动机的性能恶化，此时，ECU会储存相应的故障代码，仪表板上的发动机故障灯也会点亮。
图4-70 氧传感器
二、任务分析
氧传感器一般根据电化学原理工作，有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO2）式等两种类型，其中氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型。
图4-80 主氧传感器连接器
图4-81ECห้องสมุดไป่ตู้线束侧连接器
图4-82EFINO.2熔断丝的位置
（2）主氧传感器信号的检查
①检查是否存在其他故障代码。
②检查油箱燃油是否耗尽。
③再次读取故障代码。
④读取主氧传感器数据。
⑤更换主氧传感器。
⑥再次进行按照图4-83起动并运行发动机。
⑦再次读取故障代码。
⑧检查主氧传感器加热器电阻、电源、加热器与ECU之间的线路，如异常，则维
如果OX1、OX2或VF1、VF2端子电压维持在0.1V或5V不变，则检查所有可能引
起混合气过稀的因素包括：进气管漏气、喷油器阻塞、油压过低、水温传感器与空气流量传感器故障、废气再循环阀漏气等
另外，点火不良、进排气门漏气、排气管漏气等方面的故障也会造成氧传感器信
号过低。如果一切正常，则更换氧传感器。
6.三元催化器的故障监测功能
为了减少尾气排放，现代汽车排气管中大多装有三元催化器。所谓三元催化器，就是在排气管中设置一个蜂窝状的废气通道，通道体的表面涂有铂、铑、钯等三种稀有金属作为催化剂。
7.氧传感器信号、“闭环调节”状态及三元催化器工作情况的检测
为了便于检测主、副氧传感器的信号，丰田汽车的诊断连接器（诊断座）上设有OX1、OX2端子，分别与主、副氧传感器的信号线相连，因此，用万用表直接测量OX1、OX2端子与E1端子（搭铁端子）之间的电压，即可测量主、副氧传感器的信号。
布置练习
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OX1端子电压应在0.1～0.9V之间跳动，跳动次数约为每10s8次以上；OX2端子电压也应在0.1～0.9V之间跳动，但跳动次数明显减少（约十几秒钟1次），否则，更换三元催化器。
③用万用表测故障诊断连接器VF1、VF2端子与E1端子之间的电压：VF1端子电
压应在2.5V、0V和5V之间跳动，跳动次数约为每10s8次以上；VF2端子的电压也应在2.5V、0V和5V之间跳动，但跳动次数明显减少（约十几秒钟1次）。
课 时 计 划
第 周 编写日期： 年 月 日
课 题
氧传感器
教学目的与 要 求
1.了解氧传感器的作用及对发动机工作的影响；
2.掌握氧传感器的类型、结构、工作原理及检查方法。
教学重点
氧传感器的类型、结构、工作原理
教学难点
氧传感器的检查方法
课 时
8
教具准备
轿车一部或发动机实训台一台、常用拆装工具一套、汽车数字万用表
8.空燃比传感器（A/F传感器）
图4-78 空燃比传感器特性及工作电路
四、任务实施
1.实训目的
掌握氧传感器的检查方法。
2.设备准备
丰田卡罗拉车型一辆或1ZR-FE发动机台架一台；桑塔纳或捷达车型一辆或相应发动机台架一台；汽车故障诊断仪一台；万用表一只；通用工具一套；发动机舱防护罩一套；“三件套”一套。
教学方法
一体化教学模式、项目教学法、讨论教学法
教 学 过 程
一、任务引入
氧传感器装在发动机的排气管上（见图4-70），通过检测废气中残余氧气含量的方法来判断混合气的浓度，以便ECU对喷油量实施“闭环调节”：残余氧气较少时，说明混合气偏浓，ECU通过减少喷油量使混合气变稀；反之，残余氧气较多时，ECU又使混合气变浓，周而复始，最终确保混合气的浓度维持在理想值附近。
三、相关知识
1.氧化锆式氧传感器的结构与工作原理
图4-71氧化锆式氧传感器结构
图4-72 氧化锆式氧传感器工作原理
图4-73氧化锆式氧传感器工作特性
2.氧化钛式氧传感器的结构与工作原理
图4-74 氧化钛式氧传感器结构
图4-75 氧化钛式氧传感器的特性图 4-76 氧化钛式氧传感器的工作电路
3.氧传感器的加热控制电路
③养成使用发动机舱防护罩、“三件套”的职业习惯；
④养成工具、零件、油液“三不落地”的职业习惯。
小结
氧传感器用来检测废气中残余氧气含量，从而判断混合气的浓度，以便ECU对喷油量实施“闭环调节”。有些汽车装有主、副两个氧传感器，主氧传感器用于喷油量的“闭环调节”，副氧传感器则用于三元催化器工作状态的监测。
3.实训步骤
1）丰田卡罗拉车型氧传感器的检查
丰田卡罗拉车型氧传感器工作电路如下图所示，其中S1为主氧传感器，S2为副氧传感器。
图4-79 丰田卡罗拉车型氧传感器工作电路
（1）氧传感器加热控制电路的检查
①检查加热器的电阻。
②检查加热器电源电压。
③检查加热器与ECU之间的线路。
④检查EFINO.2熔断丝。
另外，在氧传感器发生故障或未达到工作温度（300℃或600℃）时，以及在电控系统其他部分发生故障，系统被迫转入“应急运转”状态时，ECU也会对喷油量实施“开环调节”。
只有在水温正常、平稳怠速、中小负荷、氧传感器正常且达到工作温度、系统没有转入“应急运转”状态等条件下，ECU才对喷油量实施“闭环调节”。此外，在氧传感器信号正常的情况下，汽油蒸汽回收系统才会工作。
修或更换。
⑨检查发动机的进气系统是否有泄漏。
⑩检查燃油压力、喷油器总成。
图4-83 发动机运行试验程序
图4-84 氧传感器的读数情况
2）利用故障诊断连接器检查丰田汽车氧传感器信号及喷油量“闭环调节”功能
①起动发动机，暖机至水温正常，并保持怠速运转；
②用万用表测故障诊断连接器（诊断座）OX1、OX2端子与E1端子之间的电压：