专家指点如何检修汽车氧传感器故障
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专家指点如何检修汽车氧传感器故障氧传感器一旦出现故障,将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对空燃比进行反馈控制,会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。因此,必须及时地排除故障或更换。
氧传感器的信号电压作为反映空燃比状况的最直接数据,在故障诊断中是一个非常重要的参考数据。闭环状态下,氧传感器的工作电压一般为0.1—0.9V。通常情况下,维修人员使用示波器检测或用电控检测仪读取相应数据流。这些诊断设备在很多中小型维修厂都没有。
在没有设备的情况下,又将如何检修氧传感器呢?
用一个发光二极管搭到信号输出端和搭铁。氧传感器正常工作时,在每一个浓稀循环,信号电压达到发光二极管0.6—0.7V的门坎电压时,发光二极管便会闪亮一次;如果混合气过稀,发光二极管一直不亮;如果混合气过浓,发光二极管会一直亮着;如果氧传感器损坏,一般会长亮或不亮。
检查氧传感器的好坏,还有一个简单便捷的方法,在氧传感器的信号输出端再从蓄电池正极引入一根电源线,发光二极管发亮,这样便可以在回路中形成0.6—0.7V的模拟信号电压。根据发动机的工作状况是否改善,便可以轻松判断出氧传感器是否损坏。
如果氧传感器性能不良,并非一定要更换才行,氧传感器由于积炭和汽油中铅元素的影响,会在长久的工作时,在外壁上附着一种灰白
色的物质,即俗名“铅中毒”,这样会影响测量精度。所以应对氧传感器进行还原。方法如下:驾驶车辆,将连接口固定在1挡,油门踩到底,车高速行驶后突然松开,并重复多次。或将氧传感器卸下,用氧焊枪对准,直至烧白为止。
维修中有很多人将发光二极管作为试灯使用,但真正用来检测氧传感器却并不多见。巧妙利用发光二极管0.6~0.7V门坎电压特性,可以取代对氧传感器读取数据流、设定示波器的操作。能够快速检查出空燃比的状况。另外,模拟0.6~0.7V的信号电压,可以快速诊断出氧传感器的好坏。
在低档位、高负荷的工况下多次重复,为“铅中毒”的氧传感器的还原提供了最佳催化环境。在氧焊枪的高温灼烧下,也可以快速还原。目前,实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分,;单引线的为氧化锆式氧传感器;双引线的为氧化钛式氧传感器;三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器,原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。
一、氧化锆式氧传感器的构造
在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件。氧传感器位于排气管的第一节,在催化转化器的前面。氧传感器有个二氧化锆(一种陶瓷)制造的元件,其里外都镀有一层很薄的白金。陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被插到保护套中,并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感
器得以安装到排气歧管上。陶瓷体外部暴露在排气中,而内部与环境大气相通。
这个元件低温时有很高的电阻,所以温度低时不允许电流通过。但高温时,由于空气中和废气中氧的浓度差异,氧离子却能通过这个元件。这就产生了电位差,白金将其放大。这样,空燃比低于理论空燃比(较浓)时,在氧传感器元件内(废气)外(大气)之间有较大的氧气浓度差。于是,传感器产生一相对较强的电压(约翰逊伏)。另一方面,如果混合气稀,大气和废气之间氧浓度差很小,传感器也就只产生一相对较弱的电压(接近0伏)。
由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC 和NOX的净化能力将急剧下降,故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向ECU发出反馈信号,再由ECU控制喷油器喷油量的增减,从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
二、汽车氧传感器的工作原理
氧传感器安装在排气歧管上,它可以检测废气中的氧气浓度,据此计算空燃比,并将结果传送到ECU。
例如:
1、废气中氧气浓度高
当废气中氧气的百分比很大时,ECU将据此判定空燃比大,即混合气很稀。
2、废气中氧气浓度低
当废气中氧气的百分比很小时,ECU将据此判定空燃比小,即混合气很浓。温度高于300℃时,所采用的陶瓷材料,用作氧化铁的导体。在此条件下,如果传感器两侧氧的百分比含量不同,就会在两端产生电压变化。两种环境(空气侧和排气侧)中不同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU,在排气中剩余的氧含量,对保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。陶瓷材料在低于300℃温度时是非线性的,因而传感器不输送有用信号。ECU有一个特殊功能,即在暧机时(开环运转)停止对混合气的调整。传感器装有加热元件以尽快达到工作温度。当电流流过加热元件时,它缩短了使陶瓷成为铁的导体的时间,而且使得传感器可以装在排气管较后的部位。
在三元催化净化器中,ECU利用来自氧传感器的数据,调节空燃比,但其方法EFI装置各标准化油器多少有些不同。
在EFI装置中,EFI的ECU通过增减从喷油喷入气缸的燃油量,调节空燃比。如果ECU从氧传感器检测到混合气太浓,就会逐渐减少燃油喷射量,于是混合气就变稀了。实际空燃比因此变得比理论空燃比大些(稀些)。发生这种情况时,ECU通过氧传感器测出这个事实,就会开始逐渐增加喷射量。这样,空燃比就会娈得低些(浓些)直到低于理论空燃比。于是,这样循环反复,ECU主浊以这种方式,不断地增减空燃比,使实际空燃比接近理论空燃比。
在使用化油器的装置中,是用调节进入进气口的空气量调节空燃比。混合气通常保持略浓理论空燃比。ECU内氧传感器不断得到空燃比的信息,并要据实际空燃比操纵EBCU(电控进气阀)调节进入
化油器进气口的空气量。如果混合气太浓,就允许较多空气进入,使其变稀:如果混合气太稀,就允许较少空气进入,使其变浓些。
三、汽车氧传感器的常见故障
氧传感器一旦出现故障,将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对空燃比进行反馈控制,会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。因此,必须及时地排除故障或更换。
1、氧传感器中毒
氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障,尤其是经常使用含铅汽油的汽车,即使是新的氧传感器,也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使用一箱不含铅的汽油,就能消除氧传感器表面的铅,使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效,这时就只能更换了。
另外,氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说,汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅,硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体,都会使氧传感器失效,因而要使用质量好的燃油和润滑油。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
2、积碳
由于发动机燃烧不好,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内