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
浅谈利用汽车氧传感器波形信分析发动机故障
浅谈利用汽车氧传感器波形信分析发动机故障利用汽车氧传感器波形信号分析发动机故障是一种有效的方法，可以帮助车主和技术人员找出发动机故障的原因并及时进行修复。
下面我将从氧传感器的作用和原理、氧传感器波形信号的分析方法以及利用波形信号分析发动机故障的案例来进行详细的浅谈。
首先，我们需要了解氧传感器的作用和原理。
汽车氧传感器是一种用于检测发动机尾气中氧气含量的传感器。
它通过测量进入和离开催化器的气流中氧气的浓度差异，来判断发动机燃烧的富氧还是贫氧，并将结果反馈给发动机控制单元(ECU)。
ECU根据氧传感器的反馈信号来调整燃油喷射的时机和量，以确保发动机工作在最佳状态下。
其次，我们需要了解如何分析氧传感器波形信号。
正常工作的氧传感器波形信号应该是一个呈现周期性变化的波形，这个变化规律与氧气浓度和燃油燃烧产生的氧含量有关。
一般来说，氧气浓度高时传感器输出的电压较低，而氧气浓度低时传感器输出的电压较高。
通过对氧传感器波形信号的分析，我们可以判断出发动机是否存在富氧或贫氧的问题。
当氧传感器波形信号周期和振幅变化较小，且始终维持在比较低的水平时，可能表示发动机存在富氧问题。
当氧传感器波形信号周期和振幅变化较大，且始终维持在比较高的水平时，可能表示发动机存在贫氧问题。
此外，还可以通过波形信号的快速反应能力来判断发动机的工作状况，正常的氧传感器应具有较短的反应时间。
最后，我将举一个利用汽车氧传感器波形信号分析发动机故障的案例。
在车辆使用过程中，发动机出现了抖动和怠速不稳定的症状。
技术人员通过检测氧传感器波形信号发现，波形波动较大，且在怠速时出现异常的周期性变化。
通过进一步的分析，技术人员发现燃油喷射量过大，导致了燃烧不稳定和氧含量异常。
最终，技术人员对燃油喷射系统进行调整，解决了发动机抖动和怠速不稳定的问题。
总结起来，利用汽车氧传感器波形信号分析发动机故障是一种简单而有效的方法。
通过对波形信号的变化进行分析，可以帮助车主和技术人员找出发动机故障的原因，并及时采取措施进行修复。
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。
氧传感器波形分析
• 双氧传感器信号电压波形及分析如图所示
双氧传感器信号电压波形分析
• 一个工作正常的三效催化转化器，在配上燃油反馈控制 系统后就可以保证将尾气中的有害成分转变为相对无害 的二氧化碳和水蒸气。 • 但是，三效催化转化器会因温度过高(如点火不良时)而 损坏(催化剂有效表面减少和板块金属烧结)，也会因受 到燃油中的磷、铅、硫或发动机冷却液中的硅的化学污 染而损坏。 • OBD－Ⅱ诊断系统的出现改进了三效催化转化器的随车 监视系统。 • 在汽车匀速行驶时，安装在三效催化转化器后的氧传感 器信号电压的波动应比装在三效催化转化器前的氧传感 器(前氧传感器)信号电压的波动小得多 (图a)，因为正常 运行的三效催化转化器在转化HC和CO时要消耗氧气。 • OBD－Ⅱ监视系统正是根据这个原理来检测三效催化转 化器转化效率的。
• 因此，该系统 对燃油的控制 更精确，氧传 感器的信号电 压波形更标准， 三效催化转化 器的效果更好。 • 但因该系统分 配至各气缸的 燃油也不完全 相等，所以氧 传感器的信号 电压波形会产 生杂波或尖峰。
典 型 多 点 式 燃 油 喷 射 系 统
氧 传 感 器 的 信 号 电 压 波 形
双氧传感器信号电压波形分析
②急加速法检测氧传感器信号 电压波形
• 对有些汽车，用丙烷加注法测试氧传感器信 号电压波形是非常困难的，因为这些汽车的 发动机控制系统具有真空泄漏补偿功能(采 用速度密度方式进行空气流量的计量或安装 了进气压力传感器等)，能够非常快地补偿 较大的真空泄漏，所以氧传感器的信号电压 决不会降低。 • 这时，在测试氧传感器的过程中就要用手动 真空泵使进气压力传感器内的压力稳定，然 后再用急加速法来测试氧传感器。
• 大多数氧化钛型氧传感器用在多点燃油喷射系统 中，氧传感器用5 V电源，在其他汽车上用1 V电 源。 • 除了少数 5 V 氧化钛型氧传感器系统以外，多数 汽车氧化钛型氧传感器都具有与氧化锆型氧传感 器相同的性能。 • 少数与氧化锆型氧传感器信号波形不同的 5 V 氧 化钛型氧传感器信号波形有2个特点： • 1. 信号电压的变化是从 0 V 到5 V ，而不是从 0 V 到1 V 。 • 2.信号电压与其他氧传感器的信号电压相反：混 合气浓时电压低，混合气稀时电压高(图)。
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。
汽车氧传感器波形分析在检修中的应用
汽车氧传感器波形分析在检修中的应用张锦龙(无锡科技职业学院,江苏无锡214028)摘要:在汽车故障诊断中,氧传感器信号电压波形反映空燃比是否控制在理论空燃比附近。
通过氧传感器正常波形与故障波形的比较,分析诊断发动机故障的准确率将大幅提高。
因此,氧传感器的波形检测和分析在汽车检修过程中有着重要的意义。
关键词:氧传感器; 信号电压; 波形分析; 故障诊断中图分类号: TK428文献标识码: B文章编号: 1006- 0006 (2008) 05- 0089- 02App lica tio n of O sc illog ram Ana lys is of O xygen Senso rin Au tomo bile O ve rhau lZHANG J in2long(Wuxi Professional College of Science and Technology,Wuxi 214028, China)Ab s tra c t: In the trouble diagnosis of automobile, the wave form of voltage for oxygen sensor demonstrates if thep ractical value is near the theoretical value for air fuel ratio. By the comparison between the normal oscillogram form and theabnormal wave form of oxygen sensor, the accuracy of the analysis of the trouble diagnosis of enginemay remarkably imp rove.The testing and analyzing of the wave form of oxygen sensor is very important in the p rocess of the examining and repairing ofautomobile.Key wo rd s: Oxygen sensor; Oscillogram analysis; Signal voltage; Malfunction diagnose随着人们环保意识的不断提高,对汽车尾气排放要求更加严格。
汽车发动机氧传感器信号波形分析
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。
因此，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，这就为通过观察氧传感器的信号波形判断发动机某些故障提供可能。
很多资料显示其效果很好。
/1. 氧传感器的一般作用如图1所示，要使三元催化转化器全面净化CO、HC和NOX这三种有害气体，必须保证混合气浓度始终保持在理论空燃比(14.7)附近的狭小范围内。
一旦混合气浓度偏离了这个狭小范围，则三元催化转化器净化能力便急剧下降。
保证混合气浓度在理论空燃比附近，“电喷”系统和氧传感器的配合是很好的解决方案。
/图1 转换效率随空燃比变化曲线氧传感器检测排气中的氧浓度，并随时向微机控制装置反馈信号。
微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量(喷油脉宽)，如信号反映混合气较浓，则减少喷油时间；反之，如信号反映混合气较稀，则延长喷油时间。
这样使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比附近(见图2)，这就是燃料闭环控制或称燃料反馈控制。
长春人流医院图2 反馈控制原理图2. 氧传感器的正常波形长春妇科医院常用的汽车氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。
以氧化锆式为例，正常情况下当闭环控制时(见图3)，氧传感器的电压信号大约在0至1V之间波动，平均值约450mV。
当混合气浓度稍浓于理论空燃比时，氧传感器产生约800mV的高电压信号；当混合气浓度稍稀于理论空燃比时，氧传感器产生接近100mV的低电压信号。
当然，不同类型的氧传感器其实际波形并不完全相同。
朱军老师曾总结说：“一般亚洲和欧洲车氧传感器(博世)信号电压波形上的杂波要少，尤其是丰田凌志车氧传感器信号电压波形的重复性好，而且对称、清楚，美国车（不是采用亚洲的发动机和电子反馈控制系统）杂波要多。
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
第一节 氧传感器波形分析
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
电喷发动机波形分析
1、氧传感器简介
氧传感器是电喷发动机闭环控制系统的重要部件， 发动机电脑利用氧传感器的输出信号来控制混合气的空 燃比，即令空燃比总是在理论空燃比14.7的上下波动。 这不仅是发动机进行最优燃烧的要求，也是三元催化器 中两种主要化学反应（氧化和还原）的需要。
4、电脑减少喷油量，为了使常规 传感器电压恢复到0.45V，控制单 元增加泵单元的工作电流，使参考 气室中氧含量上升，常规传感器电 压恢复到0.45V 。
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
电喷发动机波形分析
3、氧传感器的波形分析
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
电喷发动机波形分析
要准确地保持混合气浓度为理论空燃比是不可能 的。实际上反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近 一个狭小范围内波动，故氧传感器的输出电压在0.10.9V之间不断变化（通常每10s内变化8次以上）。如 果氧传感器输出电压变化过缓（每1Os少于8次）或电 压保持不变（不论保持在高电位或低电位），则表明 氧传感器有故障，需检修。
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
电喷发动机波形分析
（3）宽带型氧传感器
宽带型氧传感器是以氧化锆氧传感器为基础加以改进 而产生的，常见的宽带型氧传感器主要有平面式和嵌环式 两种，其原理相似。 宽带型氧传感器是由泵单元与常规氧传感器单元所组 成，其功能由这两个单元相互作用而实现，一方面电脑设 定常规氧传感器的目标电压为0.45V，另一方面利用泵单元 的泵氧功能，使常规氧传感器的输出电压趋近目标值，这 一过程中泵单元的电流要发生变化，电脑通过这个电流的 变化和常规氧传感器的电压推算出尾气中氧的含量，并决 定增加或减少喷油量。 常规氧传感器的结构与氧化锆氧传感器相似，不再详 述，下面讲泵单元的原理和结构。
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)。
氧传感器及空气流量计的波形分析
新型氧传感器的波形
36号脚，传感器1号脚
12号脚，传感器5号脚
35号脚，传感器6号脚
38号脚，传感器2号脚
钥匙二档：
36：2.8V
12：2.8V
35：2.9V
38：2.4V
钥匙发动后：
36：2.1/2.2/2.7/2.8V
12：2.1/2.2/2.7/2.8V
35：2.9V
38：2.45V
35和38号之间一直保持0.45V的电压差,电脑根据此信号改变36上的电流；12号用采样电阻采集电压信号给电脑。
36和12号上的电压不停的跳动，一般
是2.0—2.8V，而且是同时变换电压。
氧传感器的原理图
新型频率型空气流量计的波形
17号
67号
69号
93号
测量各个脚的电压值：
钥匙二档：
17：0V
69：2.5V
67：1.5V
93：4.5V
钥匙发动后：
17：0V
69：2.5
67：1.8/2.2V
93：4.5V
17一直是0v，所以17号是搭铁线；
69的信号是随发动机转速而变，是空气流量
计的频率信号；
67的信号是以电压的形式表现的，而且值是在变化的，但变化的浮值是不大的，所以是温度信号；
93的信号是一直不变的，是固定的频率信号，是电脑的参考信号
从而得出：
17是搭铁线，
69是频率信号线；
67是空气温度信号线；
93是电脑给的标准参考信号。
氧传感器波形测试
氧传感器波形测试（1）标准波形特点氧传感器凡是利用一定的物性（物理、化学、生物）法则、定理、定律、效应等把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。
按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。
传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。
[全文]输出的信号电压直接送入电脑。
电脑据氧传感器氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。
[全文]输入信号调整供油量，保持A/F接近14. 7∶1。
对于氧化锆型氧传感器凡是利用一定的物性（物理、化学、生物）法则、定理、定律、效应等把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。
按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。
传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。
输出高电位，表明混合气过浓；低电位，则表明混合气过稀。
氧化钛型氧传感器氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
氧传感器的杂波分析
氧传感器的杂波分析1、概述为什么要研究氧传感器波形上的杂波信号呢？这是因为杂波可能是由于燃烧效率低造成的,只要上流动系统不是处在正确的工作状态下,催化器就不能被精确地测试，氧传感器波形的杂波能警告各个发动机气缸性能的下降，这时废气诊断是最主要的。
因为它能发现催化器转换效率的降低和个别气缸的性能降低。
杂波信号也妨碍燃油反馈控制系统控制器的正常运行(在发动机控制电脑中的反馈程序运行)，“燃油反馈控制系统控制器”专门指起作用的软件程序（从现在起，称之为“反馈控制器”),它是接受氧传感器电压信号并计算正确的即时喷油或混合气控制命令的程序.通常，反馈控制器程序不是设计成有效地去处理由非正常的系统操作和燃油控制命令所产生的氧传感器信号频率。
杂乱的高频变动信号能使反馈控制器失掉控制精度，或失去“反馈节奏"。
这里有几个影响,首先，当反馈控制器的操作精度受影响时，燃油混合比就会超出催化剂窗口,这将影响转换器的工作效率和废气排放。
其次，当反馈控制器的操作精度受影响时,发动机性能也将受到影响。
杂波可以成为失去控制的废气进入催化剂的判定性指示，经常可发现当杂波存在时，进入催化剂的废气便没有了正确的混合气空燃比，理解氧传感器波形上的杂波对废气排放的修理诊断是很重要的。
在一些情况下，杂波是催化转换效率减少的明显信号，随后就是尾气排放超出标准。
此外，氧传感器波形上杂波的解释、对发动机性能或行驶能力诊断是一个有价值的工具。
杂波是燃烧效率从一缸到另一个缸不平衡指示。
对氧传器波形上的杂波的解释和理解对有效地运用氧传感器信号修理验证也是很重要的。
在氧传感强器波形上的杂波表明排气变化从一个缸到另一个缸的不平衡，或者是比较特别地从个别的燃烧过程中没有得到较高的氧的含量。
大多数氧传感器当工作正常时能够比较快的反馈各个燃烧过程所产生的电压偏差。
杂波的信号限制越大，从各个燃烧过程测得氧成分的差别就越大，在不同行驶方式下看到的杂波不但对确定稳态和瞬态废气试验失效的根本原因是重要的，而且也是有效的可驾驶性能诊断的判断依据。
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电喷发动机波形分析
（1）氧化锆式氧传感器
氧化锆式氧传感器的基 本元件是氧化锆陶瓷管（固 体电解质），亦称锆管。锆 管固定在带有安装螺纹的固 定套中，内外表面均覆盖着 一层多孔性的铅膜，其内表 面与大气接触，外表面与废 气接触。氧传感器的接线端 有一个金属护套，其上开有 一个用于锆管内腔与大气相 通的孔，电线将锆管内表面 铂极经过缘套接线端引出。 中德诺浩汽车实训基地
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（3）宽带型氧传感器
宽带型氧传感器是以氧化锆氧传感器为基础加以改进 而产生的，常见的宽带型氧传感器主要有平面式和嵌环式 两种，其原理相似。 宽带型氧传感器是由泵单元与常规氧传感器单元所组 成，其功能由这两个单元相互作用而实现，一方面电脑设 定常规氧传感器的目标电压为0.45V，另一方面利用泵单元 的泵氧功能，使常规氧传感器的输出电压趋近目标值，这 一过程中泵单元的电流要发生变化，电脑通过这个电流的 变化和常规氧传感器的电压推算出尾气中氧的含量，并决 定增加或减少喷油量。 常规氧传感器的结构与氧化锆氧传感器相似，不再详 述，下面讲泵单元的原理和结构。
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2、氧传感器结构
目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式 两种，其中应Sino-German Know-How Automobile Training Base
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如图所示，ECU2号端子将一个恒定的1V（5V）电压加在氧化钛式 氧传感器的一端上，传感器的另一端与ECU4号端子相接。当排出的废 气中氧浓度随发动机混合气浓度变化而变化时，氧传感器的电阻随之 改变，ECU4号端子上的电压降也随着变化。 当4号端子上的电压高于参考 电压时，ECU判定混合气过浓；当4 号端子上的电压低于参考电压时， ECU判定混合气过稀。通过ECU的反 馈控制，可保持混合气的浓度在理 论空燃比附近。在实际的反馈控制 过程中，二氧化钛式氧传感器与 ECU连接的4号端子上的电压是在00-1V（0-5V）之间不断变化。
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锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中 的氧气在温度较高时发生电离。由于锆 管内、外侧氧浓度不一致，存在浓差， 氧离子会从大气侧向排气侧扩散，从而 使锆管成为一个微电池，在两铂极间产 生电压。当混合气的实际空燃比小于理 论空燃比，即发动机以较浓的混合气运 转时，排气中氧含量少，但CO、HC等较 多。这些气体在锆管外表面的铅催化作 用下与氧发生反应，将耗尽排气中残余 的氧，使锆管外表面氧气浓度变为零， 这就使得锆管内、外侧氧浓差加大，两 铅极间电压陡增。因此，锆管氧传感器 产生的电压将在理论空燃比时发生突变： 稀混合气时，输出电压几乎为零；浓混 合气时，输出电压接近1V。 中德诺浩汽车实训基地
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宽带型氧传感器的工作过程
1、混合气过稀时，尾气中氧含量 增高，泵单元在原来电压下会泵入 较多的氧，参考气室中氧含量升高， 常规传感器电压下降。
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（2）氧化钛式氧传感器
氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛材料的电阻值随 排气中氧含量的变化而变化的特性制成的，故又称电阻 型氧传感器。 二氧化钛式氧传感器的外形和氧化锆式氧传感器相 似，在传感器前端护罩内是一个二氧化钛厚膜元件。纯 二氧化钛在常温下是一种高电阻的半导体，但表面一旦 缺氧，其品格便出现缺陷，电阻随之减小。由于二氧化 钛的电阻也随温度不同而变化，因此，在二氧化钛式氧 传感器内部也有一个电加热器，以保持氧化钛式氧传感 器在发动机工作过程中的温度恒定不变。
2、电脑加大喷油量，为了使常规 传感器电压恢复到0.45V，减少泵 单元的工作电流，使参考气室中氧 含量降低。
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3、混合气过浓时，尾气中氧含量降 低，泵单元在原来电压下泵入的氧减 少，参考气室中氧含量降低，常规传 感器电压上升并超过0.45V。
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蒋科军
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电喷发动机电子控制系统的工作原理是电控 单元通过接收各个传感器输入的电信号,识别其 电子信号特征,并依据内存信息和这些电子信号 特征来控制不同的执行器动作,从而保证汽车的 正常运转。 当某些电信号发生异常时,表明汽车存在着 与之相对应的某些故障,因此可以通过汽车示波 器检测这些电信号的波形、幅值和频率, 分析其 信号的变化特征，从而进行发动机故障的诊断。
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要准确地保持混合气浓度为理论空燃比是不可能 的。实际上反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近 一个狭小范围内波动，故氧传感器的输出电压在0.10.9V之间不断变化（通常每10s内变化8次以上）。如 果氧传感器输出电压变化过缓（每1Os少于8次）或电 压保持不变（不论保持在高电位或低电位），则表明 氧传感器有故障，需检修。
第一节 氧传感器波形分析
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1、氧传感器简介
氧传感器是电喷发动机闭环控制系统的重要部件， 发动机电脑利用氧传感器的输出信号来控制混合气的空 燃比，即令空燃比总是在理论空燃比14.7的上下波动。 这不仅是发动机进行最优燃烧的要求，也是三元催化器 中两种主要化学反应（氧化和还原）的需要。
好的氧传感器是非常灵敏的，但其信号也极易受干 扰。若发动机有故障，氧传感器的输出信号一定会有反 应。所以，氧传感器电信号的波形分析可以用在汽车发 动机的故障诊断中。
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氧传感器的失效过程是缓慢进行的，首先是响应速度 变慢，输出信号幅度变低，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现，故障指示灯也 会亮。 氧传感器的失效原因很多，除了正常失效外，氧传感 器还可能因汽油中含铅或冷却液中的硅胶腐蚀而提前失效， 氧传感器的衬垫在维修过程中被拆掉所造成的尾气泄漏也 会导致氧传感器提前失效。还有一些潜在的因素，例如燃 油压力过高、喷油器损坏、发动机电脑和传感器损坏以及 操作不当等，也都可能导致氧传感器提前失效。 然而，导致氧传感器提前失效的首要原因是由发动机 混合气过浓所造成的积炭堵塞。
4、电脑减少喷油量，为了使常规 传感器电压恢复到0.45V，控制单 元增加泵单元的工作电流，使参考 气室中氧含量上升，常规传感器电 压恢复到0.45V 。
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3、氧传感器的波形分析
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汽车氧传感器的工作条件极其恶劣。一般无 加热器的氧传感器的寿命约为5～8万公里，而有 加热器的氧传感器的寿命比无加热器的氧传感器 长3万公里。 在汽车示波器上进行氧传感器信号电压波形 分析，通常称为氧反馈平衡测试（Oxygen Sensor Feedback Balance），简称O2FB。
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电喷发动机波形分析
波形分析法就是利用汽车示波器获得汽车电子 控制系统中的传感器、执行器等电子设备的波形信 号(即电压随时间变化的电信号),然后把这些实测 信号与这些电子设备的正常波形信号进行对比,分 析找出其中的差异,最后操作者根据自己的理论知 识找出故障发生部位的方法。 利用检测设备中的示波器功能不仅可以快速捕 捉汽车电路信号,还可以用较慢的速度来显示这些 波形信号,以便我们一面观察,一面分析。此外,汽 车示波器还具有存储功能,可以显示已发生过的信 号波形, 为我们分析判断故障提供了极大方便。
3)脉冲宽度。电子信号所占的时间或占空比。
4)形状。电子信号的外形特征,如它的曲线、轮廓、上升沿、下降沿等。 5)陈列。组成专门信息信号的重复方式,如同步脉冲或串行数据等。
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