汽车发动机管理系统波形分析讲义之氧传感器波形分析

氧传感器测试1.如何测试一个氧传感器的效率首先明确几个名词用语。

上流动系统指所有的传感器、执行器、发动机控制电脑及氧传感器以上的发动机系统。

换言之，上流动系统是所有产生排气及有助于加热氧传感器的机械和电子部件。

上流动系统包括发动机，连同所有的帮助系统--进气系统，排气再循环EGR、空气等、传感器、执行器、发动机控制电脑和(PCM)和电路。

下流动系统是指位于氧传感器后面的不运动的废气系统部件--也就是催化反应及它的内部的全部工作内容和排气系统。

其次，为了区别当今发动机管理系统不同的闭环控制系统，这里不使用一般的闭环控制系统、怠速控制闭环系统、废气再循环闭环控制系统等等。

一般解码器显示的闭环是燃料反馈的系统闭环控制，这里所讲的闭环则不是单指燃料反馈控制系统的闭环控制。

这是因为有一些汽车当燃料反馈控制系统不正常时，它的控制电脑(PCM)仍然告诉解码器说系统是处在闭环控制状态。

在氧传感器平衡(O2FB)测试中第一步就是测量氧传感器的输出信号。

这样做有几个原因，首先看原因，然后再看试验步骤。

氧传感器工作在一个有关排气系统通过的极端恶劣的环境之中，一个不需加热的氧传感器寿命为30000至50000英哩，而加热氧传感器寿命比不加热氧感器延长寿命长20000英哩。

任何一种氧传感器的时效，都是慢慢地失去的，开始它的响应速度变慢，能够产生的输出信号幅度变低，在失效的最后阶段，它产生一个不变化的信号或根本没有信号输出，这时就会出现故障码，随后发动机检查灯或故障指示灯就亮了。

除了由于使用年限和行驶里程导致氧传感器正常的失效外，氧传感器还有可能因汽油中含铅或冷却液中的硅胶腐蚀而导致提前失败，渗漏头垫破裂也使许多氧传感器失效。

但是，使氧传感器提前失效的首要原因是发动机在较浓的混合比状态下运行时所造成碳阻塞，还有各种潜在原因都可能成为使氧传感器失效的祸首，例如燃油压力过高，喷油嘴坏损或控制电脑传感器损坏以及操作不当等。

在把握一件事情的核心以前，为了检查时能稳妥一些，先暂停一下，讲一个问题，在诊断燃料反馈控制系统(FFCS)之前，经常被告之，应起动发动机直至它进入“闭环”状态。

发动机氧传感器的故障诊断与波形分析吉林大学交通学院自考本科毕业论文发动机氧传感器的故障诊断与波形分析学院名称: 吉林大学交通学院专业名称: 汽车检测与维修技术学生姓名: 田强指导教师: 沙中玉起止日期: 2013.03.06—2013.09.16吉林大学交通学院【摘要】氧传感器是排气氧传感器（Exhaust Gas Oxygen Sensor）的简称，其主要作用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，并将该信号转换为电信号输入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），从而将过量空气系数λ控制在0.98～1.02范围内（空燃比约为14.7），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油的目的。

氧传感器的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点。

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。

本文是在根据平时的教学实践过程当中遇到的一些相关问题，就氧传感器的常见故障及检查方法作一个简单的介绍。

【关键词】波形分析氧传感器的故障氧传感器类型目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)第二章发动机氧传感器的工作原理 (2)2.1氧传感器分类与原理 (2)第三章发动机氧传感器的波型分析 (4)3.1标准波形特点 (4)3.2波形测试方法 (6)3.3故障分析 (6)第四章氧传感器的检测 (9)4.1氧传感器加热器电阻的检查 (9)第五章氧传感器的故障 (12)5.1氧传感器的故障诊断 (12)结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)第一章绪论第一章绪论1.1引言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4000万辆车以上，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器、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产。

氧传感器波形分析
佚名
【期刊名称】《汽车维修与保养》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】@@ 一、氧传感器简介rn1.氧传感器燃油反馈控制系统rn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.
【总页数】3页(P47-49)
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.关于利用波形数据解决r氧传感器故障的分析
2.汽车氧传感器波形分析在检修中的应用
3.基于波形分析的氧传感器故障诊断方法研究
4.汽车氧传感器波形分析与诊断
5.基于波形分析的氧传感器故障诊断方法研究
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汽车发动机氧传感器信号波形分析
吉建平;王龙洲
【期刊名称】《汽车维修与保养》
【年(卷),期】2007(000)011
【摘要】随着汽车排放法规的逐渐严格和对汽车排气污染控制的重视，“电喷”加三元催化器的发动机正成为普遍配置。

这种发动机采用了混合气成分的闭环控制和三元催化反应装置的联合使用技术，是汽油机有效的排气净化方法。

在这一系统中，氧传感器是进行闭环反馈控制的主要元件之一，必不可少。

正常工作时，氧传感器随时测定发动机排气管中的氧含量（浓度），以检测发动机燃烧状况。

【总页数】3页(P67-69)
【作者】吉建平;王龙洲
【作者单位】蚌埠
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.汽车发动机氧传感器的故障诊断及实例分析
2.汽车发动机氧传感器常见故障及诊断方法
3.汽车发动机氧传感器常见故障及诊断探讨
4.汽车发动机氧传感器常见故障及诊断探讨
5.汽车发动机氧传感器老化对尾气排放影响
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车辆排放控制中氧传感器的工作机理及波形分析摘要：氧传感器是闭环控制电子燃油喷射系统中一个关键零件，而且也是目前电喷系统中唯一具有智能化反馈功能的传感器。

通过汽车示波器对氧传感器的信号电压波形测试，分析其信号电压波形，对于了解车辆的工作状况有着非常重要的意义。

关键词：排放控制氧传感器波形分析1.排放控制技术1.1.废气成分我们呼吸的空气质量受诸多因素影响，工业企业、家庭、发电厂、道路交通都是主要的排污源。

所有的内燃机都遵循着一个基本的事实：要在发动机气缸内做到完全燃烧，是根本不可能的，即使提供再充足的氧气，也不可能。

排气中有害排放物的含量直接反映了发动机的燃烧效率，不完全燃烧加剧了有害排放的程度。

在火花点火发动机中，为了减少有害排放物，采用了三元催化转化器（见图1-1）。

图1-1：三元催化转化器的内部构造控制污染的所有法规的全部策略，其最终目的就是为了在获得最佳的燃油经济性、良好动力性能的同时，能使所产生的有害排放物最少。

在火花点火发动机的排气中，除了大量的无害气体外，还含有一些燃烧副产物（见图1-2），这些物质的大量聚集会危害环境。

这些污染物）和碳氢化合约占发动机排气总量的1%。

而这1%几乎完全由一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX物（HC）组成。

空气-燃油混合气对这些物质的生成浓度有很重要的影响，NO的生成模式与CO、XHC正好相反。

图1-2：道路交通污染物的组成[1] 1.1.1.主要成分废气的主要成分是氮气（N2）、二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。

这些都是无毒物质。

氮气在大气中的含量是最丰富的。

在燃烧过程中氮气基本上不直接参与化学反应，它是废气的主要成分，约占71%。

只有少量的氮气与氧发生反应，生成氮氧化物。

燃油成分中的碳氢化合物完全燃烧生成的二氧化碳，约占排气的14%。

减少CO2的排放正变得越来越重要，因为CO2被认为是“温室效应”的制造者。

由于CO2是完全燃烧的产物（也可以在废气中生成），所以减少CO2排放的唯一方法是降低燃油消耗。

【精】汽车传感器波形分析第一章空气流量计一、简介空气流量计（MAF）按结构原理可分为翼板式、热丝式（热膜式）、卡门涡旋式及电位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。

空气流量计是非常重要的一类传感器，因为发动机控制电脑主要依据它发出的信号来计算发动机负荷、点火正时、废气再循环控制及发动机怠速控制等其它参数。

不良的空气流量计会造成喘车、怠速不良以及发动机性能和排放等一系列问题。

二、翼板式空气流量计原理：翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻（电位计），它与空气翼板同轴连接，当空气流动时推动翼板随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻器（电位计）也随之转动。

从而引起阻值发生相应变化。

翼板式空气流量计一般是个三线传感器，其中两条是参考电压的正、负极，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，由它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。

急加速时，翼板在空气流动动压作用下，就会产生一个超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供了一个混合气加速加浓的控制信号。

结构：信号：翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高，另一种则相反，当空气流量加大时输出信号电压反而降低。

检测方法一关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时空气流量计电压输出信号（参看图1中左侧波形）。

做加速和减速试验，应有类似图1中右侧的波形出现。

将发动机转速从怠速加至油门全开（加速时不宜太急），油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转；再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟；再从怠速急加速至油门全开，然后再急收油门使发动机回至怠速；定住波形。

图 1 波形分析：测量出的波形电压值可以参照资料进行对比分析，当翼板式空气流量计正常时，怠速输出电压约为1V，油门全开时应超过4V，全减速（急抬油门）时输出的电压并不是很快地从全加速电压回到怠速电压。

通常（除TOYOTA汽车外）翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的。

河南职业技术学院毕业设计（论文）题目汽车发动机氧传感器波形分析汽车发动机氧传感器波形分析摘要：随着汽车排放法规的逐渐严格和对汽车排气污染控制的重视，电控燃油喷射加三元催化器的发动机正成为普遍配置。

在此系统中，氧传感器是进行闭环反馈控制的主要元件。

正常工作时，氧传感器随时测定发动机排气管中的氧含量，以检测发动机燃烧状况。

当发动机出现燃烧故障时，必然引起氧传感器电压信号的变化，可以通过观察氧传感器的信号波形来判断和排除这些故障。

关键词：氧传感器构造原理工作特性波形分析随着汽车工业的发展，汽车正在成为人们日常出行的普遍工具，随之而来的环境污染和能源问题也日益突出，尤其是汽车尾气对环境的污染，由于氧传感器对于控制汽车对环境的污染的重要作用，因此研究和分析氧传感器的波形对于排除汽车故障和减少汽车对环境的污染就显得十分重要了。

一、氧传感器的构造及其原理自1976年德国博世公司率先在瑞典沃尔沃(VOLV0)轿车上装用氧传感器之后，通用、福特、丰田、日产等汽车公司相继完成了氧传感器的开发与应用工作。

汽车发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为二氧化锆(zrO2)式和二氧化钛(TiO2)式两种类型，二氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，二氧化钛式一般都为加热型。

由于实用的二氧化钛式氧传感器价格便宜(每只售价约600元人民币)，且不易受到硅离子的腐蚀，因此越来越多的汽车采用这种氧传感器。

（一）、二氧化锆(zrO2)式氧传感器的构造及其工作原理二氧化锆式氧传感器的外形如图1所示，主要由钢质护管、钢质壳体、锆管、加热元件、电极组威。

，在固体电解质粉末(ZrO2、TiO2等)中添加少量的添加剂后通过压力成形，再烧结而成；绝缘体的成形工艺完全相同。

二氧化锆晶体的体积蛮化量会因晶体老化而失效(阻止氧离子扩散)，加入添加剂的目的就是防止二氧化锆晶体的老化。

常用的添加剂有三氧化二钇(Y2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化二镱(Yb2O)。