汽车氧传感器电路特性分析

▓大众汽车氧传感器的检测经验与技巧

▓大众汽车氧传感器的检测经验与技巧 在进行数据流分析我们可以看到氧传感器的工作情况。当氧传感器不工作时，电压为0.45—0.50V之间；当氧传感器工作时，信号电压在0.0—0.3V和0.7—1.0V之间波动。氧传感器电压大于0.7V为浓混合气，小于0.3V为稀混合气。这些只是氧传感器工作特性。在实际维修时容易产生误判的情况，做以下几点总结。 误区一：由于氧传感器只在闭环控制期间进行反馈作用，因此在开环控制期间的发动机工况不良，则与氧传感器无关。我们知道，氧传感器输出电压信号在理论空燃比（14.7：1）处发跃变，ECU有效利用这一空燃比反馈信号，将其与基准电压进行比较，判定混合气的浓稀程度，这就是空燃比的反馈控制。反馈控制只在闭环控制期间进行，在开环期间则解除，还有以下工况： 1.发动机起动时； 2.起动后燃油增量修正（加浓）时； 3.冷却水温度低，使燃油增量修正时； 4.节气门全开（大负荷、高转速）时； 5.加减速燃油量修正时； 6.燃油中断供油时； 7.氧传感器空燃比过稀或过浓信号持续时间大于规定值（如10s以上）时； 8.氧传感器温度在300℃以下时； 可以看出至少在冷车、急加减油门、大负荷等工况下氧传感器不参与混合气控制，因此这些工况下发动机性能不良问题则与氧传感器无关。 例1.一台桑塔纳2000GLI型电喷车，间歇性产生冷热车时怠速抖动，加速回火，严重时车辆难以行驶。我们使用金奔腾大众卡1551读取故障码，只显示：“00561 混合气自适应超过调节极限”。读取数据流，在001组，氧传感器信号怠速时在0.1—0.9V之间变动，频率可达8次/10秒，其他数据正常。清除故障后在次读码依然是00561，同时又发现一个有趣的现象：拆除蓄电池线后，再装复起动，故障现象消失得很快。如此反复，最后决定更换氧传感器，故障彻底排除。 事实说明，氧传感器的失效或减弱，会对大部分共况都造成较严重的影响，因此，上面的理解是错误的。当然这与理论并不相违，而是忽视一个重要的ECU 功能作用：空燃比和学习控制，也叫做学习修正值。对于某一型号的发动机来说，各共况下的基本喷射持续时间是标准数据，均按照ECU存储器ROM中的数据进行，但在实际运行过程中，由于发动机性能的变化，空气系统，供油系统的性能变化，可能会造成实际空燃比相对于理论空燃比的偏离不断增大，氧传感器反馈信号修正范围是有限的，当超出修正范围，就会造成控制上的困难。为此ECU将根据反馈信号修正值的偏离情况，设定一个学习修正值（例如在通用车系中可在16块学习单元中进行），以实现燃油喷射持续时间的总修正。另外，学习修正值即使在点火开关关闭，也存储在ECU的EPROM中（电脑有一根电源线直接与蓄电池相连接），做到持续进行修正。至此，得到以下结论： 1.由于ECU学习控制功能，实际上混合比的控制是一个渐进、持续的自适应过程，当氧传感器由于某种原因引起的反馈信号精确度的降低，会使ECU 对混合比控制总修正量出现偏差，逐渐超出调整极限，并设定故障00561。 2.故障码的设定将启动备用喷油模式，发动机性能受到影响，即使不产生故障码，由于持续学习修正作用在下次起动中依然有效。因此氧传感器在开环控制期间不进行反馈修正，其影响已由自适应功能体现出来，故障的根源依然是氧传感器。 3.拆除蓄电池线，学习修正值既被清除，系统至初始状态，故障往往会暂时消失。 误区二：氧传感器电压变化频率达到8次/10秒以上，可认为是良好的， 氧传感器的性能是通过信号性能变化快慢体现出来的，表征反馈作用的精确度和灵敏度，通常认为8次/10秒以上的变化频率是良好的。实践证明，以次频率作为检测标准常常会引起误判，主要有两个原因：

汽车氧传感器的研究

摘要：本文简述了氧传感器的结构和工作原理，并根据结构和工作原理分析了氧传器故障的产生原因及对汽车发动机的影响，提出了检测、诊断方法。 关键词：汽车；氧传感器；故障检测 1. 引言 随着汽车工业的发展，汽车尾气所带来的环境污染问题日益严重。因此，有效地控制汽车尾气，减少其对环境污染已成为当今重要的研究课题之一[1]。许多汽车在发动机排放系统中装有三元催化转换器，以降低排放污染。空燃比一旦偏离理论空燃比(14.7：1)，三元催化剂对CO，HC和NOx的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器，根据排气中的氧浓度测定空燃比，向微机控制装置发出反馈信号，以控制空燃比收敛于理论值。 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气、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数，居汽车传感器的首位，这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度[2]。控制汽车空燃比用的氧传感器在日本以每年50％-60％的速度增长。就我国来说，仅近三年需改加氧传感器的旧车就超过2000 万辆，每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前，一辆普通家用轿车大约要安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达200 余只。据报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元 (9.04亿件产品)，2005年达到84.5亿美元(12.68亿件产品)，增长率为6.5％(按美元计)和7.0％(按 产品件数计)，所以，氧传感器(氧探头)的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点[3]。 2.氧传感器的结构和原理 发动机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。所以为了使装有三元催化转换装置的发动机达到最佳的排气净化性能，必须把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内。氧传感器用于检测进入三元催化转换装置的排气气体状态，是使用三元催化转换装置发动

汽车电路的主要特点

汽车电路的主要特点是： 1.采用单线制 2.低压直流供电（12V或24v） 3.回路负极搭铁 4.两组供电系统（蓄电池和发电机） 5.用电器并联连接 一、了解汽车电路图的一般规律 1 ．电源部分到各电器熔断器或开关的导线是电器设备的公共火线。在电路原理图 中一般画在电路图的上部。 二、 2 ．标准画法的电路图，开关的触点位于零位或静态。即开关处于断开 状态或继电器线圈处于不通电状态，晶体管、晶闸管等具有开关特性的元件的导通 与截止视具体情况而定。 3 ．汽车电路的特点是双电源、单线制，各电器相互并联，继电器和开关串联在电 路中。 4 ．大部分用电设备都经过熔断器，受熔断器的保护。 5 ．整车电路按功能及工作原理划分成若干独立的电路系统。这样可解决整车电路 庞大复杂，分析困难的问题。现在汽车整车电路一般都按各个电路系统来绘制，如 电源系、启动系、点火系、照明系、信号系等，这些单元电路都有着自身的特点， 抓住特点把各个单元电路的结构、原理吃透，理解整车电路也就容易了。 二、认真阅读圈注 认真阅读图注，了解电路图的名称、技术规范，明确图形符号的含义，建立元器件 和图形符号间一一对应的关系，这样才能快速准确地识图。 三、掌握回路 在电学中，回路是一个最基本、最重要，同时也是最简单的概念，任何一个完整的 电路都由电源、用电器、开关、导线等组成。对于直流电路而言，电流总是要从电 源的正极出发，通过导线、熔断器、开关到达用电器．再经过导线 ( 或搭铁 ) 回到 同一电源的负极，在这一过程中，只要有一个环节出现错误，此电路就不会正确、 有效。例如：从电源正极出发，经某用电器 ( 或再经其他用电器 ) ，最后又回到同 一电源的正极，由于电源的电位差 ( 电压 ) 仅存在于电源的正负极之间，电源的同 一电极是等电位的，没有电压。这种“从正到正”的途径是不会产生电流的。 在汽车电路中．发电机和蓄电池都是电源，在寻找回路时，不能混为一谈，不能从 一个电源的正极出发。经过若干用电设备后，回到另一个电源的负极，这种做法。 不会构成一个真正的通路，也不会产生电流。所以必须强调．回路是指从一个电源 的正极出发，经过用电器，回到同一电源的负极。 四、熟悉开关作用 开关是控制电路通，断的关键，电路中主要的开关往往汇集许多导线，如点火开关、车灯总开关，读图时应注意与开关有关的五个问题： 1 ．在开关的许多接线柱中，注意哪些是接赢通电源．哪些是接用电器的。接线柱 旁是否有接线符号，这些符号是否常见。

汽车传感器市场调研报告

汽车传感器市场初始调查报告 第一章汽车传感器的应用 一、汽车传感器市场概述 传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。汽车电子化和智能化水平的发展程度，在很大程度上决定了对传感器的需求程度。如今汽车的信息化电子化水平在不断提高，传感器的市场需求量也在随着汽车业的发展而逐渐增大。 汽车传感器市场细分为三类：动力总成，底盘与车身。 2007年全球汽车传感器市场规模达47亿美元，其中底盘传感器市场为21亿美元，车身传感器占13亿美元。预计在未来几年内，全球所有的传感器领域的复合年增长率都将超过10%。预计2012年全球动力总成传感器市场将达到77亿美元，复合年增长率为10.5%。底盘传感器市场将增长到35亿美元，复合年增长率为11%。2012年车身传感器市场将达到22亿美元，复合年增长率为11.7%。 二、汽车传感器市场按应用分类 （一）发动机控制用传感器 温度传感器、压力传感器、转速、角度和车速传感器、氧传感器、流量传感器、爆震传感器 （二）底盘控制用传感器 变速器控制传感器、悬架系统控制传感器、动力转向系统传感器、防抱制动传感器（三）车身控制用传感器 第二章汽车压力传感器应用 一、压力传感器技术比较：

由于基于MEMS技术的微型传感器在降低汽车电子系统成本及提高其性能方面的优势,它们已经开始逐步取代基于传统机电技术的传感器。 在其它压力敏感应用,特别是恶劣环境中（如置于发动机油和散热器冷却剂中的）,一般采用分立元件构成的陶瓷电容式压力开关,它们现在将逐步被用键合方法制作的硅应变计（一般固定在成本低而坚固的封装中）或压敏电阻芯片（装在带不锈钢膜片端盖的充满硅油的硅制外壳中)所替代。 随着纳米技术的进步，体积更小、造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在汽车的各个方面。 三、压力传感器的应用 压力传感器在汽车/摩托车上的应用

汽车电路基本特点汇总

汽车电路按车辆结构形式、电器设备数量、安装位置、接线方法不同而有所不同，但其电路一般有以下几个特点： (1)低电压。汽车电气设备采用低压直流供电，柴油机大多采用24V直流供电，汽油机大都采用12V直流供电。低电压由于电功率较小，不适应汽车用电设备日益增多的要求，酝酿中的汽车电系电压标准是42V/14V电压体系。有些汽车电控系统的电脑电源使用＋5V电源。 (2)装有保护装置。为了防止电路或元件因搭铁或短路而烧坏电线束和用电设备，各种类型的汽车上均安装有保险装置。这些保险装置有的串联在元器件或零部件回路中，也有的串联在支路中。 (3)并联制。所谓并联就是指汽车上所有低压用电设备均采用并联方式与电源连接，每个用电设备都由各自串联在其支路中的专用开关控制，互不产生干扰。电气设备间均为并联开关，熔断器均串联在电源和相应的用电设备之间，电流表申联在供电汽车电路上，电气仪表与其传感器之间串联。 (4)单线制、负极搭铁。电源和所有用电设备的负极均搭铁，车架车身、发动机体便成为一条公共的地线。 单线连接是汽车线路的特殊性，现代汽车上所有电气设备的正极均用导线连接，该导线通常称为“火线”;而所有的负极则与车身金属相连，称之为“搭铁”。任何一个电路中的电流都是从电源的正极出发经导线流人用电设备后，由电器设备自身或负极导线搭铁，通过车架或车身流回电源负极而形成回路。部分要求比较高的线路也采用双线连接方式，如发电机与调节器之间的连接。 负极搭铁是通过蓄电池的负极直接与机体连接。负极搭铁对车架或车身的化学腐蚀较轻，对无线电干扰较小。 (5)采用双电源。所谓双电源，就是指蓄电池和发电机两个供电电源。蓄电池是辅助电源，在汽车未运转时向有关用电设备供电;发电机时主电源，当发动机运转到一定转

汽车氧传感器使用注意事项

汽车氧传感器使用注意事项 1.传感器使用温度要求 传感器陶瓷探头元件的顶部使用温度范围为350~850 C C °°之间，因此要求传感器安装处排气管的中心排气温度不超过°或850(12W) C°（如排气管对应的温度超过限制时，可800(18) C W 采用添加散热片等方法降低传感器的温度）。为便于监测控制，也可采取措施保证传感器六方螺母处的上限工作温度低于570C°。传感器体必须与外界通风充分以防止其过热。 2.传感器安装凸台要求 凸台直径：不小于26mm 传感器安装凸台尺寸要求：见下图 螺纹孔尺寸： M18x1.5-6H 螺纹质量：表面应无毛刺，砂眼，或其他任何可能影响 安装和拆卸的缺陷

安装平面应平整，表面粗糙度不低于Ra1.6 3.传感器装配要求 传感器安装扭矩： 40~60Nm 防烧结剂：新传感器螺纹表面涂有防烧结剂， 传感器在拆下后重新安装前应补涂防烧结剂4.使用燃料 无铅汽油，按GB17930的规定，乙醇汽油，按GB18351的规定。 5.传感器拆装以及其他注意事项 z禁止跌落氧传感器或者将氧传感器与硬表面撞击； z禁止在安装完氧传感器后，对发动机施加大的敲击； （剧烈的震动、冲击，可能损坏传感器中的陶瓷元件或加热元 件） z禁止让发动机排放的积碳、硅油、机油、铅、油漆或其他有机物等污染传感器； （各种污染物，将导致传感器被污染而产生失效）z禁止拉拽传感器导线； （过度的拉拽，将导致传感器的不可靠连接） z禁止在传感器接插件上使用油脂、清洁剂或其他污染物； （这些物质，可导致污染参考空气，影响传感器的输出信号）z禁止损坏传感器安装螺纹； （传感器螺纹损坏，进而损坏排气管上螺纹，导致传感器拆卸困难，此时需要根据实际，选用合适的操作扳手，小心操作，或者将排

关于汽车氧传感器的知识

关于汽车氧传感器的知识 1.什么时候我们开始使用氧传感器? 多数在80年后生产的车都配有氧传感器,它是作为发动机控制的一部分.采集信号给发动机电脑.目的是使车辆动力更好,节省燃油,排放更好.汽油机需要完全燃烧,表现出来就是空气和汽油的最佳比例14.7:1.如果空气少于最佳比例,燃油就不能完全燃烧,叫混合器过浓.不完全燃烧的气体排放到大气中,就会造成污染.如果空气过多,就会造成混合气过稀,导致过多的氮氧化物排放,发动机动力下降并会导致发动机的损坏.自1995~96年使用了OBD II检测口,氧传感器的数量也翻倍了,分为了上游和下游氧传感器. 2.氧传感器就是健康卫士 氧传感器位于排气管上,可以检测混合气的浓稀.原理是通过金属铂电极的化学反应产生电压.发动机电脑通过收到的电压信号来判断混合气的浓稀,再控制发动机的喷油量.当混合气过稀时,就会有过多的氧,电压输出就会降到0.1-0.3V.正常时是0.45V.当氧传感器发生错误时发动机电脑将不能判断正确的空气比,所以控制喷油嘴只能靠推测,导致车辆性能下降和更多的燃油消耗.需要氧传感器的原因还有大气中的氧受许多因素的影响,如海拔,大气温度,发动机温度,大气压力,发动机负载等等. 3.氧传感器的活力并不是永久的,随着岁月的增长它也会衰老. 氧传感器的工作环境比较恶劣,油灰等物质会沉积在传感器表面,就会影响到传感器的反映.同时,传感器的传出电压也可能没有以前的高了,会使电脑错误地认为混合气过稀,随之而来的更多的燃油消耗.这个问题可能不会被你注意,因为它是逐步发生的,不过时间越长越越严重. 4.氧传感器损毁后不及时更换将会对你的车辆造成巨大损失. 损坏的氧传感器将导致发动机开环控制,使排放和油耗增加.另外,氧传感器损坏后会导致催化器的损坏.过浓的混合气不完全燃烧后进入排气管,造成催化器过热,催化介质将融化或破裂,导致排气不通畅.发动机无力,最终还会导致发动机温度过高,活塞融化等恶性故障.所以不要因小失大. 5.你知道什么时候该更换氧传感器吗? 有些车辆带有氧传感器提示灯以提醒司机检测传感器了,多数都没有,除非是有显著的驾驶问题或发动机检测等亮.多数人都不知道他们的车辆氧传感器是好是坏.通常是在检测到排放超标时才发现问题.在美国,有50%左右的车辆都是在测排放时更换氧传感器.工作不正常的氧传感器通常会导致HC或CO超标. 6.要想减少不必要的损失,就不要等到氧传感器失效,到它的寿命周期时就可更换. 氧传感器有它的寿命周期,博世公司对它的产品更换周期见下表. 车型推荐的更换间隔公里数 1976~90年代初期非加热型氧传感器48000~80000KM 80年代中期~90年代中期第一代加热型氧传感器96000KM 90年代中期以后第二代加热型氧传感器160000KM 通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障: (1)淡灰色顶尖:这是氧传感器的正常颜色. (2)白色顶尖:由硅污染造成的,此时必须更换氧传感器.

汽车电路的主要特点

汽车电路的主要特点是： 1?采用单线制2.低压直流供电（12V或24v ） 3.回路负极搭铁4.两组供电系统（蓄电池和发电机）5 . 用电器并联连接 一、了解汽车电路图的一般规律 二、 1 ?电源部分到各电器熔断器或开关的导线是电器设备的公共火线。在电路原理图 中一般画在电路图的上部。 鶴秦q | 三、 2 ?标准画法的电路图，开关的触点位于零位或静态。即开关处于断开 状态或继电器线圈处于不通电状态，晶体管、晶闸管等具有开关特性的元件的导通与截止视具体情况而定。 四、 3 ?汽车电路的特点是双电源、单线制，各电器相互并联，继电器和开关串联在电 路中。 五、 4 ?大部分用电设备都经过熔断器，受熔断器的保护。 六、 5 .整车电路按功能及工作原理划分成若干独立的电路系统。这样可解决整车电路庞大复 杂，分析困难的问题。现在汽车整车电路一般都按各个电路系统来绘制，如电源系、启动 系、点火系、照明系、信号系等，这些单元电路都有着自身的特点，抓住特点把各个单元电路的结构、原理吃透，理解整车电路也就容易了。 七、二、认真阅读圈注 八、认真阅读图注，了解电路图的名称、技术规范，明确图形符号的含义，建立元器件 和图形符号间一一对应的关系，这样才能快速准确地识图。 九、三、掌握回路 十、在电学中，回路是一个最基本、最重要，同时也是最简单的概念，任何一个完整的 电路都由电源、用电器、开关、导线等组成。对于直流电路而言，电流总是要从电 源的正极出发，通过导线、熔断器、开关到达用电器?再经过导线（或搭铁）回到 同一电源的负极，在这一过程中，只要有一个环节出现错误，此电路就不会正确、有效。例如：从电源正极出发，经某用电器（或再经其他用电器），最后又回到同 一电源的正极，由于电源的电位差（电压）仅存在于电源的正负极之间，电源的同 一电极是等电位的，没有电压。这种“从正到正”的途径是不会产生电流的。 十一、在汽车电路中?发电机和蓄电池都是电源，在寻找回路时，不能混为一谈，不能从一个电源的正极出发。经过若干用电设备后，回到另一个电源的负极，这种做法。

汽车传感器的种类和作用

汽车传感器的种类和作 用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

汽车传感器的种类和作用 汽车传感器把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。 车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。 空气流量传感器 空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元（ecu），作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同，可以分为旋转翼片式空气流量传感器（丰田previa旅行车）、卡门涡游式空气流量传感器（丰田凌志ls400轿车）、热线式空气流量传感器（日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机）和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型，后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。 进气压力传感器 进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力，并转换成电信号和转速信号一起送入计算机，作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车（v6发动机）、桑塔纳2000型轿

车、北京切诺基（25l发动机）、丰田皇冠3．0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。 节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门上，用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动，进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元（ecu），从而控制不同的喷油量。它有三种型式：开关触点式节气门位置传感器（桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车）、线性可变电阻式节气门位置传感器（北京切诺基）、综合型节气门位置传感器（国产奥迪100型v6发动机）。 曲轴位置传感器 也称曲轴转角传感器，是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式：电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器（桑塔纳2000型轿车和北京切诺基）、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面，有的安装于凸轮轴前端，也有的安装于分电器（桑塔纳2000型轿车）。 爆震传感器 爆震传感器安装在发动机的缸体上，随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类。

汽车氧传感器的常见故障及检查

汽车氧传感器的常见故障及检查 摘要:汽车行业是目前在国际上应用传感器最大的市场之一,而氧传感器申报的专利数,居汽车传感器的首位。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。关键词：氧传感器故障检 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 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 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 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

氧传感器的检测

氧传感器的检测 1、结构和工作原理 在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。三效催化转化器安装在排气管的中段，它能净化排气中CO、HC和NO x三种主要的有害成分，但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小围，三效催化转化器才能有效地起到净化作用。故在排气管中插入氧传感器，借检测废气中的氧浓度测定空燃比。并将其转换成电压信号或电阻信号，反馈给ECU。ECU 控制空燃比收敛于理论值。 目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种，其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。 （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瓷管（固体电解质），亦称锆管（图1）。锆管固定在带有安装螺纹的固定套中，外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜，其表面与大气接触，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腔与大气相通的孔；电线将锆管表面铂极经绝缘套从此接线端引出。 氧化锆在温度超过300℃后，才能进行正常工作。早期使用的氧传感器靠排气加热，这种传感器必须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作，它只有一根接线与ECU相连（图2（a））。现在，大部分汽车使用带加热器的氧传感器（图2（b）），这种传感器有一个电加热元件，可在发动机起动后的20-30s迅速将氧传感器加热至工作温度。它有三根接线，一根接ECU，另外两根分别接地和电源。 锆管的瓷体是多孔的，渗入其中的氧气，在温度较高时发生电离。由于锆管、外侧氧含量不

一致，存在浓差，因而氧离子从大气侧向排气一侧扩散，从而使锆管成为一个微电池，在两铂极间产生电压（图3）。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、H2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、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。 要准确地保持混合气浓度为理论空燃比是不可能的。实际上的反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的围波动，故氧传感器的输出电压在0.1-0.8V之间不断变化（通常每10s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。 （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，在传感器前端的护罩是一个二氧化钛厚膜元件（图4）。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。 如图5所示，ECU 2#端子将一个恒定的1V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#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#端子上的电压降也随着变化。当4#端子上的电压高于参考电压时，ECU判定混合气过浓；当4#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

汽车氧传感器性能分析论文

汽车氧传感器性能分析 姓名：荣艳华学号：3090405027 摘要：本文简述了氧传感器的发展，结构，工作原理以及技术参数，并根据结构和工作原理分析了氧传器故障的产生原因及对汽车发动机的影响，引用具体案例，提出了检测、诊断方法。汽车氧传感器对于缓解汽车尾气对环境的污染，缓解温室效应有很重要的作用，因此研制与开发新型氧传感器对于汽车行业的发展刻不容缓。 1 引言 随着汽车工业的发展，汽车尾气所带来的环境污染问题日益严重。因此，有效地控制汽车尾气，减少其对环境污染已成为当今重要的研究课题之一。许多汽车在发动机排放系统中装有三元催化转换器，以降低排放污染。空燃比一旦偏离理论空燃比(14.7：1)，三元催化剂对CO，HC和NOx的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器，根据排气中的氧浓度测定空燃比，向微机控制装置发出反馈信号，以控制空燃比收敛于理论值。 1.1氧传感器的过去 早在70年代初，德国Bosch汽车公司与日本电装公司就开始了汽车氧传感器的研制；1976年瑞典Volvo车首次安装了Bosch公司研制的氧传感器；1977年日本丰田也开始安装了电装公司研制的氧传感器。从此，以氧传感器信号来控制空燃比的排气净化方法在汽车上得到迅速普及。 1.2氧传感器的现状 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气、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数，居汽车传感器的首位，这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度。控制汽车空燃比用的氧传感器在日本以每年50％-60％的速度增长。就我国来说，仅近三年需改加氧传感器的旧车就超过2000万辆，每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前，一辆普通家用轿车大约要安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达200余只。据报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元 (9.04亿件产品)，2005年达到84.5亿美元(12.68亿件产品)，增长率为6.5％(按美元计)和7.0％(按产品件数计)，所以，氧传感器(氧探头)的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点。 1.3氧传感器的发展 氧传感器的研究主要集中在以下几个方向： 1、低工作氧传感器的研究 由于现有的氧传感器必须在较高温度下才能正常工作，给制造和使用带来许多不方便。因此，低温度氧传感器的研究进行的很活跃，为此引入了许多新的结构和材料，如CeO2、CoO、SrTiO3、LaCaO3等，这在将来有着不可估量的发展空间。 2、扩大空燃比控制测量区域 这样可以使氧传感器能连续计量控制从过浓区域到理想空燃比再到稀薄燃烧区域的整个状态，实现反馈控制，从而更好地实现尾气排放标准的要求。 3、传感器的薄膜化和小型化 用薄膜化和微机械工艺制备的小型化氧传感器具有性能优异、价格便宜等优点，且易实现集成化、全固态化及多功能化。 4、研究改进保护层材料 氧传感器的保护层和电极往往由于灰尘、油、硅等成分而发生堵塞，大大影响了传感器

专家指点如何检修汽车氧传感器故障

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

汽车氧传感器手册

汽车氧传感器手册 倍速智能氧传感器部门制作 2015年8月

目录INDEX 一、什么是汽车氧传感器 二、汽车氧传感器的作用 三、汽车氧传感器的分类 四、汽车氧传感器易出现的问题 五、汽车氧传感器的维修保养 六、汽车氧传感器的市场状况

一、什么是汽车氧传感器 汽车氧传感器也称气体浓度传感器，一般安装在排气歧管、前排气管内、后排气管上，是发动机电控系统中一个非常重要的的传感器，其功能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，并将空燃比信号转变成电子信号输入发动机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），从而将空燃比控制在14.7左右（过量空气系数为0.98~1.02），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体排放和节油的目的。 二、汽车氧传感器的作用 汽车氧传感器对汽车电喷系统的正常工作起着非常重要的作用。汽车电子控制燃油喷射发动机正常运转和尾气排放的有效控制起着至关重要的作用，一旦氧传感器及其连接线路出现故障，不但会使排放超标，还会使发动机工况恶化，导致怠速熄火、发动机运转失准等各种故障。因此，适时地对氧传感器进行监测和观察，对保证汽车在良好状态下运行很重要。 三、汽车氧传感器的分类

目前，汽车发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为氧化锆型传感器和氧化钛型传感器俩中。氧化锆型传感器又分为加热型和非加热型，氧化钛型传感器一般都为加热型。由于氧化锆型传感器价格便宜，且不易受到硅离子的腐蚀，因此大多汽车都采用氧化锆型传感器。 氧化锆和氧化钛等敏感材料在高温时与废气中的氧发生反应，输出微弱的电压信号。随着废气中含氧量的不同，产生和输出的电压值不同，从而对废气中氧的含量进行监测。 以氧化锆式传感器为例，传感器内侧通大气，外侧暴露在排气管中，高温时(400℃以上)，若氧化锆内表面处气体中所含氧的浓度，与外表面处气体所含氧的浓度有很大差别，氧化锆元件内、外侧两极间就产生一个电压。 当混合气浓度较稀时，排气中氧的含量较高，传感器元件内、外侧浓度差别很小，氧化锆传感器产生的电压低(接近0伏);反之，混合气过浓，在排气中几乎没有氧，传感器内、外两侧氧的浓度相差很大，氧化锆元件就产生高电压(约1.0伏)。 这样，通过监测废气中氧的含量，进而监测到可燃混合气中空气与汽油浓度的比例变化。 ECU就可以根据氧气浓度的大小，决定混合气体的配比。 废气中氧气浓度高。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。ECU内氧传感器不断得到

简述汽车电路的特点

简述汽车电路的特点 一、了解汽车电路图的一般规律 1 ．电源部分到各电器熔断器或开关的导线是电器设备的公共火线。在电路原理图中一般画在电路图的上部。 2 ．标准画法的电路图，开关的触点位于零位或静态。即开关处于断开状态或继电器线圈处于不通电状态，晶体管、晶闸管等具有开关特性的元件的导通与截止视具体情况而定。 3 ．汽车电路的特点是双电源、单线制，各电器相互并联，继电器和开关串联在电路中。 4 ．大部分用电设备都经过熔断器，受熔断器的保护。 5 ．整车电路按功能及工作原理划分成若干独立的电路系统。这样可解决整车电路庞大复杂，分析困难的问题。现在汽车整车电路一般都按各个电路系统来绘制，如电源系、启动系、点火系、照明系、信号系等，这些单元电路都有着自身的特点，抓住特点把各个单元电路的结构、原理吃透，理解整车电路也就容易了。 二、认真阅读圈注 认真阅读图注，了解电路图的名称、技术规范，明确图形符号的含义，建立元器件和图形符号间一一对应的关系，这样才能快速准确地识图。 三、掌握回路 在电学中，回路是一个最基本、最重要，同时也是最简单的概念，任何一个完整的电路都由电源、用电器、开关、导线等组成。对于直流电路而言，电流总是要从电源的正极出发，通过导线、熔断器、开关到达用电器．再经过导线( 或搭铁) 回到同一电源的负极，在这一过程中，只要有一个环节出现错误，此电路就不会正确、有效。例如：从电源正极出发，经某用电器( 或再经其他用电器) ，最后又回到同一电源的正极，由于电源的电位差( 电压) 仅存在于电源的正负极之间，电源的同一电极是等电位的，没有电压。这种“从正到正”的途径是不会产生电流的。 在汽车电路中．发电机和蓄电池都是电源，在寻找回路时，不能混为一谈，不能从一个电源的正极出发。经过若干用电设备后，回到另一个电源的负极，这种做法。不会构成一个真正的通路，也不会产生电流。所以必须强调．回路是指从一个电源的正极出发，经过用电器，回到同一电源的负极。 四、熟悉开关作用 开关是控制电路通，断的关键，电路中主要的开关往往汇集许多导线，如点火开关、车灯总开关，读图时应注意与开关有关的五个问题： 1 ．在开关的许多接线柱中，注意哪些是接赢通电源．哪些是接用电器的。接线柱旁是否有接线符号，这些符号是否常见。 2 ．开关共有几个挡位，在每个挡位中，哪些接线柱通电。哪些断电。 3 ．蓄电池或发电机电流是通过什么路径到达这个开关的，中间是否经过别的开关和熔断器，这个开关是手动的还是电控的。 4 ．各个开关分别控制哪个用电器。被控用电器的作用和功能是什么。 5 ．在被控的用电器中。哪些电器处于常通，哪些电路处于短暂接通。哪些应先接通，哪些应后接通。哪些应单独工作。哪些应同时工作。哪些电器允许同时接通。

一、氧传感器简介

一、氧传感器简介 1. 氧传感器燃油反馈控制系统 氧传感器是燃油反馈控制系统的重要部件，用汽车示波器观察到的氧传感器的信号电压波形能够反映出发动机的机械部分、燃油供给系统以及发动机电脑控制系统的运行情况，并且，所有汽车的氧传感器信号电压的基本波形都是一样的，利用波形进行故障判断的方法也相似。 2. 氧传感器与三元催化器 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安全燃烧的要求，也是三元催化器中两种主要化学反应（氧化和还原）的需要。要想优化氧化过程，就必须有足够的氧，也就是三元催化器需要稍稀的混合气；而为了优化还原过程，氧气量又必须少，为此，三元催化器又需要稍浓的混合气。但混合气不可能同时既是浓的又是稀的，所以，汽车工程师在设计燃油反馈控制系统时将混合气设计成从稍浓至稍稀，再从稍稀至稍浓这样的循环变化，使碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）氧化反应过程的需要和氮氧化合物（NOx）还原反应过程的需要都能得到满足。由此可知，为了使燃油反馈控制系统正常工作，氧传感器输出的信号电压必须能够高、低变化。发动机工作时，发动机电脑根据各种传感器（例如：空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器等）的输入信号来计算混合气的空燃比并控制喷油器喷油，使空燃比十分接近14.7。随后，发动机电脑又根据氧传感器的信号发出加浓或减稀的命令，这就使三元催化器的效率大大提高，同时又延长了它的使用寿命。 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，当氧传感器的信号电压波形正常时就可以断定整个发动机控制系统的工作是正常的或对发动机的修理是成功的。 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。 二、氧传感器波形分析 1. 基本概念： a.上流动系统（Upstream System） 上流动系统是指位于氧传感器前的，包括传感器、执行器、发动机电脑的发动机各系统（包括辅助系统），即在氧传感器之前的影响尾气的所有机械部件和电子部件。例如：进气系统、废气再循环系统、发动机电脑控制系统等。 b. 下流动系统（Down Stream System） 下流动系统是指位于氧传感器后面的排气系统部分，包括三元催化器、排气管和消声器等。 c. 闭环（Close Loop） 闭环控制应用在汽车上是在电控汽车出现以后才有的。我们这里所讲了闭环是指在燃油控制系统中，发动机电脑根据氧传感器的反馈信号不断调整混合气的空燃比，使其稳定在理论空燃比14.7附近的过程。 2. 氧传感的失效过程 在氧反馈平衡的测试中，首先就是测试氧传感器的输出信号，由于汽车尾气及排气温度的原因，使氧传感器的工作条件极其恶劣。因此造成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。 氧传感器的失效过程都是缓慢进行的，首先是它的响应速度变慢，输出信号的幅度变低，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，发动机检查灯或故障指示灯也会亮。 除了由于使用年限或行驶里程的增加而导致氧传感器的正常失效外，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炭堵塞。 3. 氧传感器的信号电压 通常有这样的说法，即在诊断燃油反馈控制系统之前应启 动发动机，直至它进入“闭环”状态。在有些书中则写道：“启 动发动机后要让它在2500r/min运转2～3min，直到氧传感器产 生变化的电压信号。”这使许多技术人员认为氧传感器会自动 产生变化的信号电压。事实上是，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。发动机电脑通过调整喷油器

氧传感器的研究知识讲解

氧传感器的研究

汽车用氧传感器的研究 摘要：汽车尾气中的有害物主要有CO、HC、NOx、SOx 以及一些微粒物质，给人类赖以生存的大气环境带来了严重的危害。用氧传感器对汽车发动机的空燃比进行调节，控制发动机中的燃烧过程，可以达到减少污染和节约能源的双重目的。目前适用于汽车空燃比控制的传感器主要有三种：氧化物半导体型(TiO2传感器) 、浓差电池型(ZrO2氧传感器)、极限电流型。本文在介绍了这三种汽车用氧传感器的原理、结构的基础上，重点介绍了一种新型极限电流型氧传感器—致密扩散障碍层极限电流型氧传感器，并简要分析了其发展趋势。 关键词:汽车氧传感器氧化物半导体型氧浓差电池型极限电流型 Study of Automobile Oxygen Sensors Abstract: The pollutants in automobile waste gas mainly are CO, HC, NOx, SOx and some particulates. The wastes seriously pollute our living environment. Adjustment of the ratio of air and fuel with oxygen sensors can control the combustion process in engine in order to reduce pollution and save energy. At present oxygen sensors used in controlling the ratio of air and fuel can be divided into three types: oxide semiconductor sensor, oxygen concentration cell type sensor and limiting diffusion current sensors. In this paper, on the basis of introduction of working mechanism and construction of three kinds of sensors, a new type limiting current oxygen sensors with chemical diffusion barrier is introduced in detail. The future development trend is also predicted. Keywords: automobile ; oxygen sensors; oxide semiconductor sensors; limiting current sensors 0. 引言 随着人们对汽车的需求越来越大，汽车已逐渐成为人们生活的必需品。而随之带来的污染、能源短缺等问题也就越来越严重。汽车的有害排放物主要