宽带氧传感器的工作原理与检测方法
- 格式:doc
- 大小:100.51 KB
- 文档页数:4
宽带氧传感器的工作原理和常见故障的检查方法发布时间: 2010-4-29 15:52 | 编辑: 汽车乐 | 查看: 1067次来源: 网络随着汽车尾气排放限值要求的不断提高,传统的开关型氧传感器已不能满足需要,取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器(Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor,简称UEGO)。
氧传感器闭环控制调节发动机燃烧室内的混合汽,以实现最佳的三元催化转换器运行,从而满足排放限值的要求。
为此,氧传感器闭环控制的任务是确保废气空燃比始终处于催化转换器的最佳工作点。
氧传感器闭环控制只改变所要喷射的燃油质量、燃烧室内的空气质量,也就是说汽缸充气和点火正时均不受影响,因此氧传感器是用来帮助确定废气中氧含量而反映实际工况中的空燃比。
控制单元内的氧传感器闭环控制必须通过所提供的信号来对混合汽的成分做出相应调整,控制过程很大程度上取决于氧传感器的属性。
宽带氧传感器能够提供准确的空燃比反馈信号给ECU,从而ECU精确地控制喷油时间,使汽缸内混合汽浓度始终保持理论空燃比值。
宽带氧传感器的使用提高了ECU的控制精度,最大限度地发挥了三元催化器的作用,优化了发动机的性能,并可节省大约15%的燃油消耗,更加有效地降低了有害气体的排放。
宽带氧传感器通过检测发动机尾气排放中的氧含量,并向电子控制单元(ECU)输送相应的电压信号,反映空气燃油混合比的稀浓。
ECU根据氧传感器传送的实际混合汽浓稀反馈信号而相应调节喷油脉宽,使发动机运行在最佳空燃比(λ=1)状态,从而为催化转换器的尾气处理创造理想的条件。
如果混合汽太浓(λ<1),必须减少喷油量,如果混合汽太稀(λ>1),则要增加喷油量。
现代汽车发动机管理系统中,安装在催化转换器前的宽带氧传感器,称作控制氧传感器,安装在三元催化器的上游位置,监测尾气中氧的浓度,并将信息反馈给控制单元,用于调节喷油量,从而实现发动机的闭环控制,改善发动机的燃烧性能并减少有害气体的排放。
宽域氧传感器工作原理宽域氧传感器是一种用于测量发动机排气中氧气含量的传感器,它在现代汽车上起着至关重要的作用。
它的工作原理是通过测量排气中氧气含量来帮助发动机控制系统调节燃油供应,以确保发动机能够以最佳的燃烧效率运行。
这篇文档将详细介绍宽域氧传感器的工作原理及其在汽车发动机控制系统中的重要作用。
宽域氧传感器是一种基于化学反应原理的传感器,它通常安装在发动机排气管中。
当发动机运转时,传感器会不断监测排气中氧气的含量,并将这些数据发送给发动机控制单元。
发动机控制单元根据传感器提供的数据,调节燃油喷射系统的工作,以保持最佳的燃烧效率。
传感器的工作原理基于氧气在化学反应中的特性。
当排气中氧气含量高时,传感器会产生高电压输出;当氧气含量低时,传感器则会产生低电压输出。
发动机控制单元根据传感器输出的电压信号来判断排气中氧气的含量,从而调节燃油供应。
宽域氧传感器在汽车发动机控制系统中扮演着至关重要的角色。
它能够帮助发动机控制系统实时监测和调节燃油供应,以确保发动机能够以最佳的燃烧效率运行。
这不仅能够提高发动机的性能和燃油经济性,还能够减少尾气排放,降低对环境的影响。
除了在汽车上的运用,宽域氧传感器也被广泛应用于其他领域,比如工业生产和环境监测。
它们能够帮助监测空气中氧气的含量,并在需要时进行调节,以确保生产过程的顺利进行或环境的安全。
总之,宽域氧传感器是一种基于化学反应原理的传感器,它能够帮助发动机控制系统实时监测和调节燃油供应,以确保发动机能够以最佳的燃烧效率运行。
它在汽车发动机控制系统中起着至关重要的作用,能够提高发动机的性能和燃油经济性,减少尾气排放,降低对环境的影响。
同时,它还被广泛应用于工业生产和环境监测领域。
这些都充分说明了宽域氧传感器在现代社会中的重要性和应用前景。
宽带氧传感器工作原理
宽带氧传感器工作原理:
宽带氧传感器是一种用于测量和监测燃烧过程中排放氧气浓度的设备。
其工作原理基于氧气的电化学反应。
以下是它的基本工作原理:
1. 氧气透过传感器:在宽带氧传感器内部,有一个由陶瓷和金属层组成的氧离子导体,它具有一种特殊的氧离子传输机制。
在工作状态下,氧气以分子形式通过传感器的陶瓷层,进入传感器内部。
2. 氧离子传输:当氧气进入传感器内部时,它被陶瓷层表面的贵金属催化剂分解成氧离子(O2-)。
这些氧离子在陶瓷层中
传输,并渗透到陶瓷的另一侧,也就是金属层。
3. 氧离子浓度差:在陶瓷层两侧的氧离子浓度存在差异,这是由于在金属层表面存在一个不可透过的膜层(例如稳流氧膜),阻止氧气进一步渗透。
因此,氧离子在陶瓷层内会沿着浓度梯度进行扩散。
4. 氧敏传感器信号:通过测量金属层上的氧离子浓度差异,宽带氧传感器可以生成相关的电信号。
这些信号在传感器的内部电路中被转换成数字或模拟信号。
5. 氧气浓度输出:通过分析传感器输出信号,可以计算出燃烧过程中氧气的浓度。
这个浓度值可以用来调整燃烧过程以提高效率,或作为环境监测的依据进行控制。
通过上述工作原理,宽带氧传感器可以实时、准确地测量氧气浓度,具有高精度和高灵敏度。
它在汽车、工业过程控制和环境监测等领域有着广泛的应用。
迈腾(B8)2.0T轿车中的前宽带氧传感器(G39)是指用于监测和控制发动机排放系统中氧气含量的传感器。
它的工作原理基于氧化还原反应和电化学原理。
前宽带氧传感器通常由两个主要部分组成:氧感应电极和控制电路。
以下是它的工作原理的基本步骤:1. 氧感应电极:该电极由两个电极组成,一个是工作电极,另一个是参考电极。
工作电极表面涂有催化剂,用于催化氧化还原反应。
当传感器处于工作状态时,工作电极和参考电极之间存在一个氧气浓度差。
2. 氧化还原反应:发动机排出的废气中含有未燃烧的燃料和氧气。
当废气通过氧感应电极时,存在氧化还原反应。
在富氧条件下,废气中的未燃烧燃料(例如碳氢化合物)与氧气反应,产生二氧化碳和水。
这个反应需要氛围中的氧气参与。
3. 电化学信号:当氧感应电极上发生氧化还原反应时,会产生电化学信号。
这对应于氧气浓度的变化。
根据电化学信号的特征,控制电路可以计算出氧气浓度的值。
4. 发送给控制单元:控制电路将测量到的氧气浓度信息转发给发动机的控制单元(ECU)。
ECU根据这些信息对燃油供给进行调整,以确保发动机燃烧过程的效率和排放的控制。
通过对氧气浓度的实时监测和控制,前宽带氧传感器(G39)帮助发动机控制系统调整燃油供给,以维持最佳的燃烧条件和排放性能。
当前汽车发动机多数采用闭环燃烧控制系统,其中前宽带氧传感器在燃烧室内测量氧气浓度的变化,提供反馈信号给发动机控制单元(ECU)进行及时的燃油喷射调整。
具体来说,下面是前宽带氧传感器(G39)的工作过程:1. 工作温度:前宽带氧传感器需要达到合适的工作温度才能正常运行。
通常,引擎启动后,传感器会通过加热元件迅速升温到工作温度(通常约600-800°C)。
2. 氧离子迁移:当前宽带氧传感器达到工作温度后,氧气通过氧感应电极渗透到传感器内部,与传感器内部的电解质(通常是氧离子导电固体电解质)发生反应。
氧离子通过电解质迁移到工作电极表面。
这种迁移速率与氧气浓度成正比。
宽带氧传感器的工作原理与检测方法随着汽车排放限值要求的不断提高,传统开关型氧传感器已不能满足需要,取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器(Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor,简称UEGO)。
宽带氧传感器能够提供准确的空燃比反馈信号给ECU,ECU依此信号精确地控制喷油时间,使发动机经济性与排放性达到较高水准。
一、宽带型氧传感器的组成宽带型氧传感器是以普通加热型开关式氧化锆型氧传感器为基础扩展而来。
氧化锆型氧传感器有一特性,即当氧离子移动时会产生电动势。
反之,若将电动势加在氧化锆组件上,则会造成氧离子的移动。
宽带型氧传感器有两部分组成,如图1所示。
第一部分是普通加热型氧化锆型氧传感器,氧化锆组件的两个电极一个处于空气室,另一个处于测量室。
空气室与外界大气相通,测量室通过单元泵与排气相通,排气中的氧通过单元泵输送到测量室中。
由于氧化锆组件内外两侧的氧含量不同,在两电极间会产生电动势,称为能斯特电池。
为使氧化锆组件能极早投入工作,设置了加热装置,加热装置的工作受电脑控制。
第二部分是泵氧元,又称为单元泵。
单元泵一侧通排气,另一侧通测量室。
单元泵是利用氧化锆传感器的反作用原理来工作的。
将电压施加于氧化锆组件上,推动氧离子的移动,将排气中的氧泵入测量室中。
形象一点讲,加在单元泵上的电压越高,氧离子的移动速度越快,单位时间内泵入测量室中的氧离子数量越多。
图1 宽带型氧传感器的主要组成部件二、宽带氧传感器的工作原理发动机正常工作时,电脑通过改变单元泵电流来调节泵氧速度,将能斯特电池的电压值维持在450mV。
这种不断变化的单元泵电流经电脑处理后形成宽带氧传感器的信号,电脑依此信号对空燃比进行闭环控制,使三元催化反应器的转换效率达到理想状态。
具体调节过程如下:1.混合气过浓混合气过浓时,排气中的氧含量少,倘若单元泵以原来的工作电流工作,测量室的氧量将不足,能斯特电池电压值会超过450mV。
宽域氧传感器工作原理宽域氧传感器,又称氧气传感器,是一种用于测量发动机尾气中氧气含量的传感器。
它的工作原理是通过测量尾气中氧气的含量来帮助发动机控制系统调整燃料混合物的比例,从而实现更高效的燃烧过程,减少尾气排放和提高燃油利用率。
宽域氧传感器通常安装在发动机排气系统的进气歧管或者排气歧管上。
它的外部结构一般由金属外壳、陶瓷体、氧离子传导层、电极和保护层组成。
当发动机运转时,尾气通过传感器,氧气分子在传感器的工作电极上与氧离子发生反应,产生电压信号。
这个信号会被发动机控制单元(ECU)接收并分析,然后根据分析结果调整燃油喷射量,以保持理想的空燃比。
在传感器的工作过程中,需要注意以下几个方面的工作原理:1. 氧气浓度测量原理,宽域氧传感器通过氧离子传导体的材料来测量尾气中氧气的浓度。
当氧气浓度高时,传感器输出的电压信号也会相应变高,反之亦然。
这样的特性使得发动机控制系统能够根据实时的氧气浓度信息来调整燃油喷射量,保持理想的空燃比。
2. 传感器加热原理,宽域氧传感器需要在较高的温度下才能正常工作,因此传感器内部会有一个加热元件,通常是一根加热丝。
当发动机启动时,ECU会向传感器发送加热信号,使得加热丝加热,从而加速传感器的工作温度达到稳定状态。
3. 传感器信号处理原理,传感器输出的电压信号需要经过ECU进行信号处理,以便得到准确的氧气浓度信息。
ECU会根据传感器信号的变化来调整燃油喷射量,以保持发动机的正常工作状态。
总的来说,宽域氧传感器是发动机控制系统中非常重要的一个传感器,它的工作原理直接影响着发动机的燃烧效率和尾气排放。
因此,在使用和维护过程中,需要严格按照厂家的要求进行操作,定期检查传感器的工作状态,并及时更换损坏的传感器,以保证发动机的正常工作和环保排放。
宽带氧传感器的工作原理与检测方法IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】宽带氧传感器的工作原理与检测方法随着汽车排放限值要求的不断提高,传统开关型氧传感器已不能满足需要,取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器(UniversalExhaustGasOxygenSensor,简称UEGO)。
宽带氧传感器能够提供准确的空燃比反馈信号给ECU,ECU依此信号精确地控制喷油时间,使发动机经济性与排放性达到较高水准。
一、宽带型氧传感器的组成宽带型氧传感器是以普通加热型开关式氧化锆型氧传感器为基础扩展而来。
氧化锆型氧传感器有一特性,即当氧离子移动时会产生电动势。
反之,若将电动势加在氧化锆组件上,则会造成氧离子的移动。
宽带型氧传感器有两部分组成,如图1所示。
第一部分是普通加热型氧化锆型氧传感器,氧化锆组件的两个电极一个处于空气室,另一个处于测量室。
空气室与外界大气相通,测量室通过单元泵与排气相通,排气中的氧通过单元泵输送到测量室中。
由于氧化锆组件内外两侧的氧含量不同,在两电极间会产生电动势,称为能斯特电池。
为使氧化锆组件能极早投入工作,设置了加热装置,加热装置的工作受电脑控制。
第二部分是泵氧元,又称为单元泵。
单元泵一侧通排气,另一侧通测量室。
单元泵是利用氧化锆传感器的反作用原理来工作的。
将电压施加于氧化锆组件上,推动氧离子的移动,将排气中的氧泵入测量室中。
形象一点讲,加在单元泵上的电压越高,氧离子的移动速度越快,单位时间内泵入测量室中的氧离子数量越多。
图1宽带型氧传感器的主要组成部件二、宽带氧传感器的工作原理发动机正常工作时,电脑通过改变单元泵电流来调节泵氧速度,将能斯特电池的电压值维持在450mV。
这种不断变化的单元泵电流经电脑处理后形成宽带氧传感器的信号,电脑依此信号对空燃比进行闭环控制,使三元催化反应器的转换效率达到理想状态。
具体调节过程如下:1.混合气过浓混合气过浓时,排气中的氧含量少,倘若单元泵以原来的工作电流工作,测量室的氧量将不足,能斯特电池电压值会超过450mV。
维修技巧Maintenance Skill栏目编辑:荣博 *****************672013/04·汽车维修与保养宽带氧传感器原理及检测随着国家对汽车尾气排放标准的要求不断提高,普通的加热、开关型氧传感器已不能满足尾气排放高标准的要求,取而代之的是测量范围更广的宽带型废气氧传感器(以下简称宽带氧传感器)。
本文以帕萨特领驭BGC发动机和桑塔纳志俊BKT发动机的前氧传感器为例,对宽带氧传感器的工作原理及检测进行详细介绍。
一、工作原理1.前氧传感器的安装位置及插头帕萨特领驭BGC发动机、桑塔纳志俊BKT发动机的前氧传感器都采用了宽带氧传感器(BOSCH LSU4.2型),后氧传感器为普通的加热、开关型氧传感器。
前氧传感器安装在三元催化器的前方,有5根线、6个接线端子。
2.微调电阻帕萨特领驭BGC发动机、桑塔纳志俊BKT发动机的前氧传感器从表面上看只有5根线(2#端子未接线),但是传感器侧插头T6t(T6m公头)的2#与6#之间串联了一个微调电阻(图1),因此前氧传感器具有6个接线端子。
◆文/山东 刘崇耀 刘华对帕萨特领驭BGC发动机前氧传感器的微调电阻进行测试,测试值为125Ω;对桑塔纳志俊BKT发动机前氧传感器的微调电阻进行测试,测试值为124.1Ω。
若微调电阻及其电路发生故障,前氧传感器失效。
3.电路图修改通过实测BGC、BKT发动机前氧传感器的微调电阻值(在传感器侧插头T6t或T6m公头上的2#与6#之间),可以发现大众汽车提供的原厂电路图明显存在错误,我们对其进行修改见图2、图3。
4.工作原理(1)结构及工作原理宽带型氧传感器是以普通的加热、开关型二氧化锆氧传感器为基础扩展而成,其结构主要包括氧浓度差电池、泵电池、扩散室、图1 传感器侧插头内置微调电阻图2 BGC发动机前、后氧传感器电路图(a)前氧传感器原厂电路图 (b)修改后电路图T121/69T121/68T121/63T121/70T121/5T121/52T121/71T121/51红0.35紫0.35白/灰0.35白0.35红/白0.5紫/黄0.35紫/绿0.35T4/4T4/3T4/2T6t/1T6t/4T6t/6T6t/2T6t/5黑0.5灰0.5白0.5黑0.5白0.5红0.5黄0.5白0.5灰0.5T4/1T6t/3绿/黄0.5绿/黄0.5后氧传感器G130氧传感器加热装置Z29前氧传感G39燃油泵继电器后电源E30C发动机控制单元J220发动机控制单元J220T121/69T121/68T121/63T121/70T121/51T121/52T121/71T121/5红0.35紫0.35白/灰0.35白0.35红/白0.5紫/黄0.35紫/绿0.35T4/4T4/3T4/2T6t/1T6t/4T6t/6T6t/2T6t/5黑0.5灰0.5白0.5黑0.5白0.5红0.5黄0.5白0.5灰0.5T4/1T6t/3绿/黄0.5绿/黄0.5后氧传感器G130氧传感器加热装置Z29前氧传感器G39燃油泵继电器后电源(87a)E30C微调电阻Copyright ©博看网. All Rights Reserved.维修技巧Maintenance Skill栏目编辑:荣博 *****************68·April-CHINA 参考室和加热器等(图4)。
宽频氧传感器原理宽频氧传感器是一种用于测量发动机排放氧气含量的传感器,它在现代汽车的排放控制系统中起着至关重要的作用。
它能够准确地监测发动机排放氧气含量,从而帮助发动机控制单元(ECU)调整燃油供给,以保证最佳的燃烧效率和排放性能。
宽频氧传感器的工作原理主要基于电化学反应。
当氧气通过传感器的外部氧化铝层时,氧氧化还原反应会在传感器的两个电极之间发生。
这个反应会产生电流,电流的大小与氧气含量成正比。
传感器通过测量这个电流来确定排放氧气含量,并将这个信息传递给发动机控制单元。
传感器的外部氧化铝层是通过镀铂的氧化铝陶瓷制成的。
镀铂的氧化铝陶瓷是一种高温材料,能够在高温下稳定地工作。
而在传感器的内部,有一根氧离子传导体,它能够传导氧离子,并帮助氧氧化还原反应的进行。
宽频氧传感器与传统的窄带氧传感器相比,具有更快的响应速度和更广的线性范围。
传统的窄带氧传感器只能在0.1到0.9的氧气含量范围内工作,而宽频氧传感器能够在0到1.0的范围内工作,并且响应速度更快,能够更快地调整燃油供给,提高发动机的燃烧效率。
宽频氧传感器的工作原理虽然看似简单,但其中涉及了许多复杂的化学和物理过程。
通过精密的设计和制造工艺,宽频氧传感器能够准确地测量排放氧气含量,并将这个信息传递给发动机控制单元,从而帮助发动机实现最佳的燃烧效率和排放性能。
总的来说,宽频氧传感器是现代汽车排放控制系统中不可或缺的一部分。
它通过测量排放氧气含量,帮助发动机控制单元调整燃油供给,从而保证发动机的最佳燃烧效率和排放性能。
它的工作原理基于电化学反应,通过精密的设计和制造工艺,能够准确地测量氧气含量,并具有更快的响应速度和更广的线性范围。
这使得宽频氧传感器在现代汽车排放控制系统中发挥着重要的作用。
宽带氧传感器工作原理
宽带氧传感器是一种用于测量发动机废气中氧气含量的设备。
它常用于汽车的排放系统中,以监测燃烧效率并控制废气排放。
宽带氧传感器的工作原理基于电化学反应。
传感器主要由一个氧离子导电固体电解质薄膜和两个电极组成。
其中一个电极是装在氧离子导电固体电解质薄膜上的参考电极,另一个电极是暴露在测量气体中的工作电极。
当氧气通过传感器的工作电极时,它会与电解质薄膜上的氧离子发生反应。
这个反应产生了一个电势差,导致传感器的输出电压发生变化。
测量电路会根据这个输出电压变化来计算氧气的含量。
宽带氧传感器具有高精度和高响应速度的特点。
它能够在废气中快速准确地测量氧气含量,并将结果传输给发动机的电子控制单元。
根据测量结果,控制单元可以相应地调整燃油喷射量,以优化燃烧效率,减少污染物的排放。
总而言之,宽带氧传感器通过测量废气中氧气含量来监测和控制发动机的燃烧过程。
它的工作原理基于电化学反应,具有高精度和高响应速度的特点。
这种传感器在汽车排放系统中起着关键的作用,帮助保护环境并提高燃油利用率。
宽带氧传感器工作原理
宽带氧传感器是一种用于测量氧气浓度的仪器,它常被应用于汽车尾气排放控制系统中,以监测废气的氧气含量并实时调整燃烧过程。
它的工作原理如下:
1. 测量原理:宽带氧传感器通过测量废气中氧气的浓度来判断燃烧过程的富燃或贫燃状态,从而控制燃烧效率和废气排放的净化处理。
2. 传感器结构:宽带氧传感器通常由一个氧离子导体、电极、加热元件和参考气室组成。
其中,氧离子导体是关键组件,它在高温下能够传递氧离子,并通过氧离子的扩散速率来测量氧气浓度。
3. 工作过程:当宽带氧传感器工作时,加热元件会提供恒定的加热功率,使氧离子导体保持在高温状态。
而参考气室中的氧气浓度被设计为恒定值,使得氧离子导体的一个侧面暴露在参考气室,另一个侧面暴露在待测气体(废气)中。
4. 电化学反应:当高温氧离子导体与氧气接触时,氧离子会向氧气浓度较低的方向扩散。
这个扩散过程会在氧离子导体两侧产生浓度梯度,从而引发电化学反应。
通过测量电化学反应产生的电流大小,就可以间接得知废气中氧气的浓度。
5. 信号处理:宽带氧传感器测量到的电流信号会被传感器的电子控制单元读取,并进行信号处理和数据解析。
根据测量结果,电子控制单元会相应地调整车辆的燃油喷射量、点火时机等参
数,以使燃烧过程达到最佳状态。
需要注意的是,宽带氧传感器的测量结果受到多种因素的影响,例如温度、湿度、气体流速等,因此在实际使用中需要进行校准和修正,以确保测量的准确性和可靠性。
宽带氧传感器的工作原理与检测方法随着汽车排放限值要求的不断提高,传统开关型氧传感器已不能满足需要,取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器(Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor,简称UEGO)。
宽带氧传感器能够提供准确的空燃比反馈信号给ECU,ECU依此信号精确地控制喷油时间,使发动机经济性与排放性达到较高水准。
一、宽带型氧传感器的组成宽带型氧传感器是以普通加热型开关式氧化锆型氧传感器为基础扩展而来。
氧化锆型氧传感器有一特性,即当氧离子移动时会产生电动势。
反之,若将电动势加在氧化锆组件上,则会造成氧离子的移动。
宽带型氧传感器有两部分组成,如图1所示。
第一部分是普通加热型氧化锆型氧传感器,氧化锆组件的两个电极一个处于空气室,另一个处于测量室。
空气室与外界大气相通,测量室通过单元泵与排气相通,排气中的氧通过单元泵输送到测量室中。
由于氧化锆组件内外两侧的氧含量不同,在两电极间会产生电动势,称为能斯特电池。
为使氧化锆组件能极早投入工作,设置了加热装置,加热装置的工作受电脑控制。
第二部分是泵氧元,又称为单元泵。
单元泵一侧通排气,另一侧通测量室。
单元泵是利用氧化锆传感器的反作用原理来工作的。
将电压施加于氧化锆组件上,推动氧离子的移动,将排气中的氧泵入测量室中。
形象一点讲,加在单元泵上的电压越高,氧离子的移动速度越快,单位时间内泵入测量室中的氧离子数量越多。
图1 宽带型氧传感器的主要组成部件二、宽带氧传感器的工作原理发动机正常工作时,电脑通过改变单元泵电流来调节泵氧速度,将能斯特电池的电压值维持在450mV。
这种不断变化的单元泵电流经电脑处理后形成宽带氧传感器的信号,电脑依此信号对空燃比进行闭环控制,使三元催化反应器的转换效率达到理想状态。
具体调节过程如下:1.混合气过浓混合气过浓时,排气中的氧含量少,倘若单元泵以原来的工作电流工作,测量室的氧量将不足,能斯特电池电压值会超过450mV。
宽频氧传感器原理
宽频氧传感器是一种用于测量发动机尾气中氧气含量的传感器,它在现代汽车
的排放控制系统中起着至关重要的作用。
它能够准确地检测到发动机尾气中的氧气含量,并将这些数据传输给发动机控制单元,以便调整燃油混合物的比例,从而实现更高效的燃烧和更低的排放。
宽频氧传感器的原理基于化学反应和电化学原理。
当发动机运转时,传感器暴
露在发动机尾气中,尾气中的氧气与传感器内部的氧离子发生化学反应。
这些化学反应会产生电流,传感器通过测量这些电流的大小来确定尾气中的氧气含量。
传感器将这些数据转换成电压信号,并传输给发动机控制单元。
宽频氧传感器与传统的窄带氧传感器相比具有更高的精度和响应速度。
传统的
窄带氧传感器只能在一个狭窄的氧气浓度范围内工作,而宽频氧传感器则可以在更广泛的氧气浓度范围内工作,并且能够更快地响应发动机尾气中氧气含量的变化。
宽频氧传感器的工作原理使其能够在不同工况下准确地测量发动机尾气中的氧
气含量。
这些工况包括冷启动、怠速、部分负荷和全负荷等情况。
传感器通过不断地监测和调整发动机燃烧过程中的氧气含量,从而确保发动机始终处于最佳工作状态,达到更高的燃烧效率和更低的排放。
除了在汽车的排放控制系统中应用外,宽频氧传感器还被广泛应用于其他领域,如工业生产和环境监测等。
它的高精度和快速响应使其成为测量氧气含量的理想选择。
总的来说,宽频氧传感器通过化学反应和电化学原理实现了对发动机尾气中氧
气含量的准确测量,并通过将这些数据传输给发动机控制单元来实现排放控制和燃烧效率的优化。
它的高精度和快速响应使其成为现代发动机控制系统中不可或缺的一部分。
宽域氧传感器工作原理宽带氧传感器(Wideband Oxygen Sensor)是指一种能够测量整个氧气浓度区间的传感器,通常使用于汽车排放系统中的氧气传感器。
宽带氧传感器的主要原理是基于化学反应和电化学原理。
它包含了一个具有高温容忍能力的不锈钢外壳、感应电极和一个铈氧固体电解质。
在这种传感器中,排放气体通过感测腔,其中包含了一个氧气浓度计。
这个浓度计又称为「宽带氧传感器探头」,它的作用是测量氧气在排放气体中的浓度。
宽带氧传感器的探头是由感应电极和铈氧固体电解质构成的。
这种电解质能够在高温下处于稳定的固体状态,与氧气发生化学反应,从而形成电流。
这种电流最终与氧气的浓度成正比关系。
当引擎运转时,排放气体从排气管中排出,同时也通过了宽带氧传感器。
在传感器的感应电极中,氧气与铈氧固体电解质发生化学反应,从而产生电流。
由于传感器内部包含了一个氧气感应电极和一个参考电极,因此可以测量氧气的浓度。
在宽带氧传感器中,感应电极的电流与氧气的浓度成正比关系。
当氧气浓度较高时,电流的强度也相应较高;当氧气浓度低时,电流强度则相应较低。
宽带氧传感器会将感应电极产生的电流信号转化为数字信号,并将其发送到车辆的电子控制单元(ECU)中。
车辆的ECU会接收到宽带氧传感器发来的数字信号,进而根据这些信号来调节发动机燃油和空气的混合比例。
如果ECU检测到氧气浓度低于设定值,它会向发动机的燃油喷油器发送信号,以增加燃油喷射量,从而提高发动机供油量。
反之,如果氧气浓度过高,ECU会减少燃油喷射量,以降低发动机供油量。
最近,宽带氧传感器还广泛应用于空气-燃料比(AFR)测量中。
在汽车竞速等领域中,宽带氧传感器被用于调节引擎的节气门开度、喷油量和点火时间,从而达到提高车辆性能和燃油经济性的目的。
宽带氧传感器是一种在汽车排放系统中使用广泛的氧气传感器,它利用化学反应和电化学原理来测量排放气体中的氧气浓度。
这种传感器可以将感应电极的电流信号转换为数字信号,并将其发送到车辆的ECU中,以调节发动机的燃油喷油量。
宽带氧传感器工作原理宽带氧传感器是一种用于测量发动机排气中氧气浓度的传感器,它在现代汽车发动机中扮演着至关重要的角色。
它的工作原理是基于氧化还原反应,通过测量排气中氧气的浓度来帮助发动机控制系统调节燃油混合物的比例,以确保引擎可以高效、低排放地运行。
首先,宽带氧传感器是由氧离子传导固体电解质和两个电极组成的。
其中一个电极受到排气中氧气浓度的影响,另一个电极则处于环境空气中。
当排气中氧气浓度高时,传感器输出的电压也会相应提高;当排气中氧气浓度低时,传感器输出的电压则会下降。
这种变化的电压信号会被发动机控制单元(ECU)所接收,并用于调整燃油混合物的比例,从而实现最佳的燃烧效率。
其次,宽带氧传感器的工作原理还涉及到化学反应。
当传感器暴露在排气中时,氧气会与传感器的氧离子传导固体电解质发生氧化还原反应。
这种反应会导致固体电解质内部的氧离子浓度发生变化,从而产生电压信号输出。
这种化学反应的速率和程度与排气中氧气浓度成正比,因此传感器可以准确地测量排气中氧气的浓度。
另外,宽带氧传感器还采用了加热元件来提高其工作效率。
由于传感器需要在较高温度下才能正常工作,因此它通常内置了一个加热元件,以确保在冷启动时能够迅速达到工作温度。
这样可以使传感器在不同工况下都能够准确地工作,从而更好地帮助发动机控制系统进行燃烧调节。
总的来说,宽带氧传感器的工作原理是基于氧化还原反应和化学反应的原理,通过测量排气中氧气的浓度来帮助发动机控制系统调节燃油混合物的比例,以确保引擎可以高效、低排放地运行。
同时,传感器内部的加热元件也起到了至关重要的作用,确保传感器在不同工况下都能够准确地工作。
这些原理的应用使得宽带氧传感器成为现代汽车发动机控制系统中不可或缺的一部分。
宽带氧传感器检测方法空燃比传感器又叫宽范围氧传感器,宽带氧传感器,线性氧传感器,稀混合比氧传感器等。
它们基于两种设计:单单元和双单元。
单单元传感器产生的电压类似于传统的氧传感器。
它们通过PCM 内的平衡监控电路控制电流的流量。
以丰田汽车为例说明。
丰田采用的是单单元线性空燃比传感器。
丰田的空燃比传感器看起来像传统的氧传感器,两者都是4条线,并且形状一样。
两者互换也可以安装得上去,但无法工作。
双单元传感器的代表是流量泵或离子泵传感器。
它们属于宽带传感器或稀空燃比传感器,它可以反馈的空燃比达到22:1。
宽带传感器可反馈的空燃比范围大约在12:1到20:之间。
单单元和双单元传感器都要求更高的工作温度(大约650度)。
一,单单元空燃比传感器单单元线性空燃比传感器最早用于1996年在加州销售的丰田汽车。
为了符合OBD2通用解码器的读取要求,丰田只有采用0到1.0V 来报告空燃比传感器电压,而实际的空燃比传感器电压值则在2.4到4.0V 之间变化。
如图是空燃比与电压值的对照表,从图中可以看出如果用OBD2通用解码器读出的氧传感器电压值为0.64V ,这表示当前的空燃比是14.4:1,而如果用原厂解码器读出来的值则是3.2V 。
原厂仪电压 空燃比 通用OBD2仪器电压 混合气浓度2.4 12.0 0.48 RICH2.5 12.3 0.502.6 12.6 0.522.7 12.9 0.542.8 13.2 0.562.9 13.5 0.583.0 13.8 0.603.1 14.1 0.623.2 14.4 0.643.3 14.7 0.66 STOICH3.4 15.3 0.683.5 15.9 0.703.6 16.5 .0.723.7 17.2 0.743.8 17.8 0.763.9 18.4 0.784.0 19.0 0.80 LEAH技术人员在测试时如果不知道车辆采用的是此种空燃比传感器,而采用传统氧化锆传感器的测试方法。
宽氧传感器工作原理前氧传感器主要是分为两种,宽域和窄域的。
MINI上大多数都是采用的宽域前氧传感器,测试起来有一定的难度。
这是一张宽域氧传感器的工作原理图,宽域氧传感器比窄域氧传感器多了一项功能就是可以知道具体的需要调节喷油脉宽的多少,进而达到更加精准的控制。
六线的氧传感器一般都是宽域的氧传感器了,工作原理就是。
对地线有一个恒定不变的电压,参考电压比对地电压高出差不多0.45V左右,这个0.45V表示的空燃比合理值时候氧传感器的电压。
参考电压也是基本不变的,信号电压围绕对地电压进行山下0.45V左右进行变化,如果不符合这个规律,这个氧传感器就挂掉了。
找出基准电压(对地电压)并不是什么难事,首先要排除加热线电压,加热线电压是12V比较好判断,小于0.2V的就是加热线的地线了。
剩下的4根线其实是3根线,有两根线是整合到了一起。
逐个排除即可。
在经过测量之后发现,这台MINI的前氧对地电压为2.5v。
参考电压为2.96V,2.96-2.51=0.45 正好符合参考电压的调节范围,没有任何的问题。
这是被测得的信号电压2.62v,初看上去没有任何的为题,符合2.06v~2.96V的调节范围。
(2.51-0.45=2.06V 2.51+0.45=2.96)信号电压直接反应了混合气的浓度,现在信号电压是比2.51V高出2.62-2.51=0.11v。
通过加油门和收油门这个电压没有任何的变化。
说明信号电压的调节能力已经失去了,混合气一直在加浓。
过浓的混合气在凉车启动的时候可以进行启动,只要车热了。
发动机就会因为混合气过浓而导致无法进行着车。
这就是为什么凉车的时候可以站住火,过了十分钟发动机就熄火的本质原因。
为了查明是什么原因导致氧传感器失去了变化特性,我将氧传感器拆下来对稳压电阻进行了测试,前氧的稳压电阻一度达到了124欧姆.而正常的稳压电阻仅仅是在68欧姆左右的数值,整整是翻了一倍还要多。
电阻发生了这么大的变化,它的信号电压是不可能正确的。
宽域氧传感器工作原理
宽域氧传感器是一种用于测量环境中氧气浓度的传感器。
其工作原理基于氧气的电化学反应。
宽域氧传感器通常由两个电极构成,一个是参考电极,另一个是工作电极。
参考电极通常是由银和银氯化物组成,而工作电极则由一种氧气敏感材料(如钇稀土钴酸盐或钇稀土氧化物)制成。
在传感器工作时,参考电极的电位被固定在一个已知的值上,而工作电极会被暴露在环境中的氧气中。
氧气分子通过渗透到工作电极表面,并与氧气敏感材料发生反应。
在氧气电化学反应中,氧分子会从氧气中还原为氧离子,并与氧敏感材料电极表面的离子交换。
这个电化学反应会产生一个电流,该电流与工作电极上的氧气浓度成正比。
传感器会测量这个电流,并通过转换器将其转化为相应的氧气浓度值。
欧姆定律适用于该传感器中的电流测量,即电流等于电压除以电阻。
通过这种方式,宽域氧传感器可以实时测量环境中的氧气浓度,通常用于空气质量监测、氧气浓度分析或其他需要了解氧含量的应用中。
宽带氧传感器工作原理
宽带氧传感器是一种用于测量发动机排放的氧气含量的传感器,它是现代汽车排放控制系统中不可或缺的部分。
它的主要作用是监测发动机排放中氧气的浓度,从而确保发动机的燃烧效率和排放控制的效果。
宽带氧传感器的工作原理很简单,它基于氧气电化学反应的原理来进行测量。
它的主要部件是一个由两个电极组成的探头,这两个电极之间的空间被填充了一种特殊的电解质液体。
当发动机的排放氧气通过这个探头时,它会与液体中的电解质产生反应。
这种反应会在探头的两个电极之间产生一个电势差,这个电势差的大小与氧气的浓度成正比。
宽带氧传感器的工作原理基于这样的原理:当发动机的排放氧气含量增加时,传感器会产生一个高电势差;当氧气含量减少时,传感器会产生一个低电势差。
这个电势差的大小被称为传感器的输出电压,它可以在汽车的控制系统中被读取和分析。
宽带氧传感器的输出电压是一个非常重要的指标,它可以帮助控制系统判断发动机的燃烧效率和排放控制的效果。
如果发动机燃烧不充分,氧气含量增加,传感器会发出高电势差,控制系统会相应地增加燃油喷射量,以达到更好的燃烧效果。
如果发动机排放过量,
氧气含量减少,传感器会发出低电势差,控制系统会相应地减少燃油喷射量,以达到更好的排放控制效果。
总的来说,宽带氧传感器是现代汽车排放控制系统中不可或缺的部分,它可以帮助控制系统实时监测发动机排放中氧气的含量,从而保证发动机的燃烧效率和排放控制的效果。
传感器的工作原理基于氧气电化学反应的原理,它可以产生一个与氧气含量成正比的电势差,这个电势差的大小被称为传感器的输出电压,它可以在汽车的控制系统中被读取和分析。
宽带氧传感器的工作原理与检测方法之巴公井开创作随着汽车排放限值要求的不竭提高,传统开关型氧传感器已不克不及满足需要,取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器(Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor,简称UEGO)。
宽带氧传感器能够提供准确的空燃比反馈信号给ECU,ECU依此信号精确地控制喷油时间,使发动机经济性与排放性达到较高水准。
一、宽带型氧传感器的组成
宽带型氧传感器是以普通加热型开关式氧化锆型氧传感器为基础扩展而来。
氧化锆型氧传感器有一特性,即当氧离子移动时会发生电动势。
反之,若将电动势加在氧化锆组件上,则会造成氧离子的移动。
宽带型氧传感器有两部分组成,如图1所示。
第一部分是普通加热型氧化锆型氧传感器,氧化锆组件的两个电极一个处于空气室,另一个处于丈量室。
空气室与外界大气相通,丈量室通过单元泵与排气相通,排气中的氧通过单元泵输送到丈量室中。
由于氧化锆组件内外两侧的氧含量分歧,在两电极间会发生电动势,称为能斯特电池。
为使氧化锆组件能极早投入工作,设置了加热装置,加热装置的工作受电脑控制。
第二部分是泵氧元,又称为单元泵。
单元泵一侧通排气,另一侧通丈量室。
单元泵是利用氧化锆传感器的反作用原理来工作的。
将电压施加于氧化锆组件上,推动氧离子的移动,将排气中的氧泵入丈量室中。
形象一点讲,加在单元泵上的电压越高,氧离子的移动速度越快,单位时间内泵入丈量室中的氧离子数量越多。
图1 宽带型氧传感器的主要组成部件
二、宽带氧传感器的工作原理
发动机正常工作时,电脑通过改变单元泵电流来调节泵氧速度,将能斯特电池的电压值维持在450mV。
这种不竭变更的单元泵电流经电脑处理后形成宽带氧传感器的信号,电脑依此信号对空燃比进行闭环控制,使三元催化反应器的转换效率达到理想状态。
具体调节过程如下:
混合气过浓时,排气中的氧含量少,倘若单元泵以原来的工作电流工作,丈量室的氧量将缺乏,能斯特电池电压值会超出450mV。
此时控制单元增大单元泵的工作电流,增加泵氧速度,使丈量室中的氧量增加,能斯特电池电压值又恢复到450mV,如图2所示。
同时,控制单元根据氧传感器电压值来减少喷油量。
(a)能斯特电池电压值大于450mV
(b)能斯特电池电压值恢复为450mV
图2混合气过浓时的调节过程
2.混合气过稀
混合气过稀时,排气中的氧含量多,倘若单元泵仍以原来的工作电流工作,丈量室的氧量将增多,能斯特电池电压值会低于450mV。
此时控制单元减小单元泵的工作电流,减小泵氧速度,使丈量室中的氧量减少,能斯特电池电压值又恢复到450mV,如图3所示。
同时,控制单元根据氧传感器信号电压值增加喷油量。
(a)能斯特电池电压值小于450mV
(b)能斯特电池电压值恢复为450mV
图3混合气过稀时的调节过程
三、宽带氧传感器的检测
图4为桑塔纳3000及帕萨特领驭1.8T轿车装用的前氧
(G39)与后氧(G130)传感器线路连接情况。
前氧传感器G39,装置在三元催化器前方,采取了宽带型氧传感器,主要是对空燃比进行精确控制。
后氧传感器G130装置在三元催化器后方,仍为普通加热型开关式氧传感器,主要是监控三元催化器的转换效率。
对前氧传感器G39来说,传感器侧插头的2号与6号端子之间串联了一个微调电阻,阻值约125Ω。
端子3与4为加热器供电,来自油泵继电器的12V电由3号端子输入,4号端子由电脑控制搭铁。
加热器电阻约为3Ω(正常值为2-5Ω)。
图4 大众车前氧与后氧传感器线路连接图宽带氧传感器的万用表检测:
点火开关OFF,拔下前氧传感器的插头,点火开关ON,在线束侧插头丈量各端子的电压值。
1号与5号端子之间的电压差应为0.45V左右;3号端子对地电压为12V,2S后为变成0,这是因
为点火开关打到ON位置不打车,电脑控制油泵继电器只有2S左右的通电时间。
宽带氧传感器的诊断仪检测:
利用万用表在宽带氧传感器端子上直接丈量传感器的输出电压是不成能的,必须通过诊断仪读取数据流,帕萨特领驭轿车宽带氧传感器动态数据流组号为33。
宽量程氧传感器的电压规定值为1.0V~2.0V。
电压值大于1.5V时混合气过稀(氧多),电压值小于1.5V时混合气过浓(氧少)。
实际检测时,可人为造成混合气过浓与过稀,以此来读取相应的数据流。
从帕萨特领驭轿车进气歧管上拔掉一根真空管,使混合气变稀,此时会看到宽带氧传感器的电压值大于;从空气滤清器入口喷入化油器清洗剂,使混合气变浓,此时会看到宽带氧传感器的电压值小于,变更非常明显。
附作者信息:
姓名:赵锦强
工作单位:威海职业学院。