燃油反馈控制系统故障诊断培训课件
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由于燃油反馈控制系统的出现及 三元催化器的使用，点火示波器 已不能完成对电控发动机的诊断。
汽车示波器通过对氧传感器的测 试成为现代发动机的“确诊器” 。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
3
氧传感器与燃油反馈控制系统
氧传感器波形能够反映出发动机的机 械、燃油及电控系统的运行情况。
喷 油 器
14
氧传感器的三个测试参数
氧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)
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
15
氧传感器信号测试参数标准
氧传感器标准信号波形 氧传感器信号波形参数
1/27/2021
1/27/2021
发动机
控制电脑
燃油反馈控制系统故障诊断
氧
传 感
看 门 狗
器
WTACH DOOR DOG
4
氧传感器与燃油反馈控制系统
今天的氧传感器波形与过去的点火次级波 形具有相同的地位。
单缸点火次极波形
双氧传感器波形
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
5
氧传感器与三元催化转化器
在三元催化器中CO和HC是氧化反应，NO是还原 反应。
馈性
氧 传
对良好
感
称 性
测 尾
净
良好
结
气
化 性
束
感
控
波
排
器
制
形
放
不良
检修
不良 检查O2输入及 良好
检修
电脑控制系统
1/27/2021
ECM输出信号 燃油及机械系统
燃油反馈控制系统故障诊断
9
基本概念
喷油器
E
C
M
CAT
上流动系统:
氧传感器之前的系统
闭环:
电脑、氧传感器及
喷油器组成的系统
1/27/2021
11.待信号电压波形移动到示波器显示屏中 央位置时，锁定波形，测试结束
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
18
氧传感器信号标准测试波形
好的氧传感器信 号波形中的三个参数值 均应符合前面的标准值
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
19
已损坏的氧传感器测试波形
最高信号电压下降至427 mv
最低信号电压小于
0V
响应时间延长至 237 ms
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
20
采用急加速法的理由
对采用速度密度方式进行空气 流量计量(即采用进气压力传感 器)的发动机，因其能够非常快 地补偿较大的真空泄漏，所以 氧传感器信号在拔下丙烷输入 管时也决不会降低。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
点火示波器与汽车示波器
点火示波器的功能
初次级单缸波形 初次级阵列波形 初次级并列波形 初次级重叠波形
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
1
点火示波器与汽车示波器
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
汽车示波器
功能 点火示波器 数字示波器 数字万用表 专用示波器
2
点火示波器与汽车示波器
点火示波器是传统发动机点火及 燃油供给系统故障的“确诊器” 。
CO HC
CO+O2 HC+O2
CO2 CO2 H2O
NOX
NOX – O2
N O2
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
6
燃油反馈控制工作原理
利用氧传感器信号将空燃比 控制在14.7上下循环波动
14.7
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
7
氧传感器与三元催化转化器
燃油反馈控制的循环波动不仅是 空燃比自动控制的需要，同时也 是三元催化器中两种化学反应 (氧化与还原)的需要。
21
急加速法检测氧传感器
1.以2500r/min的转速预热发动机和氧传感器 2~6min，然后再让发动机怠速运转20S。
2.在2S内将发动机节气门从全闭(怠速)至全 开再至全闭一次，共进行5~6遍。(注意不 要使发动机空转转速超过4000r/min ，只 要用节气门进行急加速和全减速就可以了)
3.定住屏幕上的波形，根据氧传感器信号波 形的三个测试参数，判断氧传感器的好坏。
来自百度文库
燃油反馈系统进入 闭环状态时的图形
系统进入闭环点
发动机启动后氧 传感器信号电压 逐渐上升到450mv， 然后进入升高和 下降的循环，即 燃油反馈进入闭 环。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
13
氧传感器的测试方法
测试氧传感器有两种方法 1·丙烷加注法 2·急加速法
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
氧传感器
下流动系统:
氧传感器之后的系统
燃油反馈控制系统故障诊断
10
氧传感器失效过程
氧传感器寿命
加热氧传感器寿命为5～8万公里，无 加热氧传感器寿命为2～5万公里。
氧传感器失效
失效过程是缓慢进行的，先是响应速度 变慢，而后输出信号幅度变低，最后输出 信号不变或完全没有输出信号。
1/27/2021
1.优化氧化过程需要足够的氧，三 元催化器 中就需要稍稀的混合气。
2.优化还原过程氧气量就必须少，
三元催化器中就需要稍浓的混合气。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
8
氧反馈平衡测试
更换氧传感器 检查点火/燃油/真空 检修尾气净化装置
坏
不良
不良
检
检
测
检
开 始
查
氧
反 映
良好
传性
查 反
响良好 应
A UMAX
>850 mv
(最高电压)
C UMIN
75～175 mv
(最低电压)
BI
<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。
燃油反馈控制系统故障诊断
16
丙烷加注法检测氧传感器
1.连接并安装加注丙烷的设备 2.把丙烷接到真空管入口处 3.接上并设置好汽车示波器 4.启动发动机后暖机 5.将发动机加速到2500r/min后运转2~3min 6.使发动机怠速运转 7.打开丙烷开关，缓慢加注丙烷 8.直到反馈系统失去对空燃比的控制能力
燃油反馈控制系统故障诊断
11
氧传感器信号电压
氧传感器信号电压的变化是由 尾气中氧含量的变化所引起的。
如果尾气中的氧含量不发生变 化，那么即使将发动机以2500RPM
的转速运转2～3 min，氧传感器信 号电压值也不会发生变化。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
12
发动机启动后氧传感器波形
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
17
丙烷加注法检测氧传感器
9.继续加注丙烷直到发动机转速因混合气 过浓而下降100~200r/min (加注丙烷的整个 过程必须在20~25S内完成)
10.迅速把丙烷输入管从真空管上拔下，造 成极大的瞬时真空泄漏(这时发动机失速是 正常现象，并不影响测试结果)
汽车示波器通过对氧传感器的测 试成为现代发动机的“确诊器” 。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
3
氧传感器与燃油反馈控制系统
氧传感器波形能够反映出发动机的机 械、燃油及电控系统的运行情况。
喷 油 器
14
氧传感器的三个测试参数
氧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)
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
15
氧传感器信号测试参数标准
氧传感器标准信号波形 氧传感器信号波形参数
1/27/2021
1/27/2021
发动机
控制电脑
燃油反馈控制系统故障诊断
氧
传 感
看 门 狗
器
WTACH DOOR DOG
4
氧传感器与燃油反馈控制系统
今天的氧传感器波形与过去的点火次级波 形具有相同的地位。
单缸点火次极波形
双氧传感器波形
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
5
氧传感器与三元催化转化器
在三元催化器中CO和HC是氧化反应，NO是还原 反应。
馈性
氧 传
对良好
感
称 性
测 尾
净
良好
结
气
化 性
束
感
控
波
排
器
制
形
放
不良
检修
不良 检查O2输入及 良好
检修
电脑控制系统
1/27/2021
ECM输出信号 燃油及机械系统
燃油反馈控制系统故障诊断
9
基本概念
喷油器
E
C
M
CAT
上流动系统:
氧传感器之前的系统
闭环:
电脑、氧传感器及
喷油器组成的系统
1/27/2021
11.待信号电压波形移动到示波器显示屏中 央位置时，锁定波形，测试结束
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
18
氧传感器信号标准测试波形
好的氧传感器信 号波形中的三个参数值 均应符合前面的标准值
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
19
已损坏的氧传感器测试波形
最高信号电压下降至427 mv
最低信号电压小于
0V
响应时间延长至 237 ms
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
20
采用急加速法的理由
对采用速度密度方式进行空气 流量计量(即采用进气压力传感 器)的发动机，因其能够非常快 地补偿较大的真空泄漏，所以 氧传感器信号在拔下丙烷输入 管时也决不会降低。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
点火示波器与汽车示波器
点火示波器的功能
初次级单缸波形 初次级阵列波形 初次级并列波形 初次级重叠波形
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
1
点火示波器与汽车示波器
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
汽车示波器
功能 点火示波器 数字示波器 数字万用表 专用示波器
2
点火示波器与汽车示波器
点火示波器是传统发动机点火及 燃油供给系统故障的“确诊器” 。
CO HC
CO+O2 HC+O2
CO2 CO2 H2O
NOX
NOX – O2
N O2
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
6
燃油反馈控制工作原理
利用氧传感器信号将空燃比 控制在14.7上下循环波动
14.7
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
7
氧传感器与三元催化转化器
燃油反馈控制的循环波动不仅是 空燃比自动控制的需要，同时也 是三元催化器中两种化学反应 (氧化与还原)的需要。
21
急加速法检测氧传感器
1.以2500r/min的转速预热发动机和氧传感器 2~6min，然后再让发动机怠速运转20S。
2.在2S内将发动机节气门从全闭(怠速)至全 开再至全闭一次，共进行5~6遍。(注意不 要使发动机空转转速超过4000r/min ，只 要用节气门进行急加速和全减速就可以了)
3.定住屏幕上的波形，根据氧传感器信号波 形的三个测试参数，判断氧传感器的好坏。
来自百度文库
燃油反馈系统进入 闭环状态时的图形
系统进入闭环点
发动机启动后氧 传感器信号电压 逐渐上升到450mv， 然后进入升高和 下降的循环，即 燃油反馈进入闭 环。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
13
氧传感器的测试方法
测试氧传感器有两种方法 1·丙烷加注法 2·急加速法
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
氧传感器
下流动系统:
氧传感器之后的系统
燃油反馈控制系统故障诊断
10
氧传感器失效过程
氧传感器寿命
加热氧传感器寿命为5～8万公里，无 加热氧传感器寿命为2～5万公里。
氧传感器失效
失效过程是缓慢进行的，先是响应速度 变慢，而后输出信号幅度变低，最后输出 信号不变或完全没有输出信号。
1/27/2021
1.优化氧化过程需要足够的氧，三 元催化器 中就需要稍稀的混合气。
2.优化还原过程氧气量就必须少，
三元催化器中就需要稍浓的混合气。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
8
氧反馈平衡测试
更换氧传感器 检查点火/燃油/真空 检修尾气净化装置
坏
不良
不良
检
检
测
检
开 始
查
氧
反 映
良好
传性
查 反
响良好 应
A UMAX
>850 mv
(最高电压)
C UMIN
75～175 mv
(最低电压)
BI
<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。
燃油反馈控制系统故障诊断
16
丙烷加注法检测氧传感器
1.连接并安装加注丙烷的设备 2.把丙烷接到真空管入口处 3.接上并设置好汽车示波器 4.启动发动机后暖机 5.将发动机加速到2500r/min后运转2~3min 6.使发动机怠速运转 7.打开丙烷开关，缓慢加注丙烷 8.直到反馈系统失去对空燃比的控制能力
燃油反馈控制系统故障诊断
11
氧传感器信号电压
氧传感器信号电压的变化是由 尾气中氧含量的变化所引起的。
如果尾气中的氧含量不发生变 化，那么即使将发动机以2500RPM
的转速运转2～3 min，氧传感器信 号电压值也不会发生变化。
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
12
发动机启动后氧传感器波形
1/27/2021
燃油反馈控制系统故障诊断
17
丙烷加注法检测氧传感器
9.继续加注丙烷直到发动机转速因混合气 过浓而下降100~200r/min (加注丙烷的整个 过程必须在20~25S内完成)
10.迅速把丙烷输入管从真空管上拔下，造 成极大的瞬时真空泄漏(这时发动机失速是 正常现象，并不影响测试结果)