空燃比反馈控制系统(OS)资料

注意点
为了获得三元催化转换器所要求的空燃 比，必须十分精确地控制喷油量。 在有些特殊的情况下，仅凭空气流量计 测得进气量信号达不到很高的控制精度， 会造成可燃混合气燃烧后排出的CO、HC、 NOX在排气管中的混合比例不对，使得三 元催化转换器效率下降，排放污染增多。
2、如下情况无法采用空燃比反馈控制
ZrO2陶瓷对氧离子浓度特别敏感，在内外有氧离 子浓度差时，氧离子由高浓度向低浓度扩散时形 成电池。
2、氧化锆式氧传感器的结构
主要由锆管、电极、保护管等组成。
3、氧化锆式氧传感器的工作原理
氧化锆式氧传感器工作原理图
工作原理：
发动机的排气气流从锆管表面的陶瓷层渗入，与 负极接触，内部的正极与大气接触。温度较高时， O2发生电离形成氧离子。若陶瓷层内（大气）、 外（废气）侧氧离子存在浓度差时，使得陶瓷体 内侧（正极）的氧离子向外侧（负极）扩散，锆 管元件形成了一个微电池，扩散的结果造成锆管 正、负极间产生电势差。 浓度差越大，电势差越大。
注意点
通过安装在排气管上的氧传感器送来的 反馈信号，对理论空燃比进行反馈控制。
3、氧传感器对喷油量的控制与修正
（1）前氧传感器对空燃比进行反馈控制。 （2）后氧传感器用于检测三元催化转换器的催化 效率。
大众车系发动机喷油量的确定和修正
控制过程：
根据氧传感器的输出特性，氧传感器输出电压信 号在理论空燃比14.7处发生跃变。ECU利用空燃比 反馈信号，将氧传感器信号电压与基准电压0.45V 进行比较，判定混合气的浓稀程度进行控制。 比理论混合气浓，缩短喷油时间；比理论混合气 稀，延长喷油时间。
（2）根据氧传感器内部敏感元件的不同分：
氧化锆式氧传感器 氧化钛式氧传感器
氧化钛式应用较多。 丰田凌志、上海别克为氧化锆式，上海桑塔 纳、一汽捷达为氧化钛式。
注意点
二氧化锆（ZrO2）、二氧化钛（TiO2）等高 温电子陶瓷，对于氧气浓度差显示出优良 的敏感特性。
（3）根据氧传感器本身是否加热分：
（1）喷油器漏油造成混合气过浓。 （2）喷油器堵塞造成混合气过稀。 （3）点火系统缺火或火花塞能量不足造成混合气 （HC和新鲜空气）直接进入三元催化器燃烧，使 得发动机动力性、经济性、排放性下降。 （4）气门正时不对，造成混合气直接进入三元催 化器燃烧。 （5）空气流量计后漏气造成NO2过多。 （6）空气流量计故障造成进气量计量不准。 （7）进气温度传感器或水温传感器故障。 （8）燃油压力调节器失效。
非加热型氧传感器 加热型氧传感器
氧化钛式氧传感器一般都为加热型。
（4）根据安装数量分：
单氧传感器 双氧传感器
采用三元催化转换器的汽车上，一般在三元催化 转换器前、后各安装一个氧传感器。
三、氧传感器的组成及工作原理（窄带型）
（一）氧化锆式氧传感器（ZrO2）
1、二氧化锆（ZrO2）的功用
5、学习空燃比控制
（1）学习空燃比控制的目的
在发动机实际运行过程中，根据发动机性能的变 化，不断修正调节空燃比，微调喷油量，进一步 提高空燃比的控制精度。
（2）学习空燃比控制修正范围
一般闭环控制空燃比修正系数为0.80-1.20或1.251.75，在故障诊断仪里显示为±20%或±25%。如果 修正值超出修正范围时，不再修正调节。
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注意点
在使用三元催化转换器的汽车上，氧传 感器是必备的。
2、氧传感器的安装部位
安装在排气歧管后，消声器的前面。
（1）在消声器前安装一个氧传感器。 （2）在三元催化转换器前安装一个氧传感器。 （3）在三元催化转换器前、后各安装一个氧传感 器。
在消声器前安装一个氧传感器
在三元催化转换器前安装一个氧传感器
4、空燃比反馈控制的实施条件
采用氧传感器进行反馈控制（闭环控制）时，原 则上供给的混合气在理论空燃比附近。
停止反馈控制的情况：
（1）发动机起动时。 （2）起动后燃油增量修正（加浓）时。 （3）冷却液温度是燃油增量修正时。 （4）节气门全开（大负荷、高转速）时。 （5）加、减速燃油量修正时。 （6）燃油中断停供时。 （7）从氧传感器送来的空燃比过稀信号持续时间 大于规定值（如10s以上）时。 （8）从氧传感器送来的空燃比过浓信号持续时间 大于规定值（如4s以上）时。 （9）氧传感器的温度在300℃以下。
（1）根据氧传感器检测混合气浓度的范围分：
窄带型氧传感器 宽带型氧传感器
1）窄带型氧传感器
只能检测废气的浓、稀两种状态，不能确定空燃 比偏离理论混合气的程度。 目前，汽车上大多数使用窄带型氧传感器。 窄带型氧传感器又分为氧化锆式和氧化钛式两种 氧传感器。
2）宽带型氧传感器
既能检测废气的浓、稀两种状态，又能确定空燃 比偏离理论混合气的程度。 检测空燃比范围可达到10.0-60.0。 宽带型氧传感器从2002年开始在中、高档汽车上 广泛采用。
（3）学习空燃比控制过程
二、氧传感器概述
1、氧传感器的功用 氧传感器（λ传感器）
Oxygen Sensor (O2S)
通过在排气系统中安装氧传感器，检测排气气流 中氧的浓度，修正喷油量，将发动机的实际空燃 比精确地控制在理论空燃比附近，从而提高三元 催化转换器的转换效率，有效地降低废气中有害 气体的含量。
5.1 空燃比反馈控制系统（O2S）
教学内容：
1、空燃比反馈控制系统工作原理 2、氧传感器故障诊断与检修
5.1.1 空燃比反馈控制系统工作原理
一、空燃比反馈控制系统概述
1、使用空燃比反馈控制的必要性
只有当可燃混合气浓度在理论空燃比14.7附近时， 三元催化转换器的转换效率才最好。 为了有效地利用三元催化转换器，充分净化废气， 就要提高空燃比的控制精度，使其维持在理论空 燃比14.7为中心的非常狭窄的范围内，必须使用 氧传感器闭环控制系统。
在三元催化转换器前、后各安装一个氧传感器
3、各种车型氧传感器
AFE发动机氧传感器
AJR发动机氧传感器
桑塔纳3000型氧传感器 06B 906 262
JETTA氧传感器
帕萨特1.8T氧传感器 06B 906 265 D
奥迪氧传感器 06C 906 265 H
宝来六线式氧传感器
4、氧传感器的类型