宽带氧传感器的工作原理与检测方法
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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。
氧传感器的作用和检测方法
氧传感器是一种重要的气体传感器,主要用于检测和测量环境中的氧气含量。
它广泛应用于工业生产过程控制、环境监测、医疗设备以及个人防护装备等领域。
氧传感器的作用是通过测量氧气的浓度来确定环境中的氧气含量,以便进行相应的控制和管理。
它能够提供准确的氧气数据,帮助人们实时了解氧气浓度的变化情况,从而采取必要的措施。
常见的氧传感器有氧电极型传感器和氧传导型传感器。
其中,氧电极型传感器通过氧电极测量环境中的氧气浓度,而氧传导型传感器则是基于氧气在特定材料中的传导性能来测量氧气浓度。
氧传感器的检测方法主要有以下几种:
1. 电化学法:氧电极型传感器通过氧电极的电化学反应来测量氧气浓度。
电化学法具有响应速度快、测量范围广、灵敏度高等优点。
2. 光学法:光学氧传感器利用荧光信号的强度来测量氧气浓度。
它可以提供非常准确的氧气测量结果,但需要特定设备和技术支持。
3. 过硫酸盐法:过硫酸盐法通过过硫酸盐与碘化钾溶液反应产生的氧气量来测量氧气浓度。
此方法简单易行,适用于一些特定场合的氧气浓度测量。
需要注意的是,氧传感器在使用过程中需要校准和维护,以确保其测量结果的准确性和可靠性。
另外,不同类型的氧传感器
在检测原理和操作方法上有所差异,使用时应根据具体情况选择适合的方法。
写出氧传感器的工作原理及检修步骤一、氧传感器的工作原理1. 氧传感器的定义在汽车排气系统中,氧传感器是一种关键的设备,用于监测废气中氧气的含量,从而调节发动机的空气燃料比,保证其工作在最佳状态下。
2. 氧传感器的基本原理氧传感器主要使用的是对氧化还原反应的电化学原理,其内部含有氧离子传导体和敏感电极,当废气中的氧气浓度发生变化时,氧传感器会产生相应的电压信号,反映废气氧气含量的变化。
3. 氧传感器的工作过程氧传感器通过不断地监测废气中氧气的含量,并将其转化为电压信号,然后通过车辆的电脑系统进行分析和调整,以保证发动机燃烧的效率和环保性。
二、氧传感器的检修步骤1. 检查连接线路需要检查氧传感器的连接线路是否正常,包括接头是否松动、线路是否破损等,确保信号传输正常。
2. 清洁传感器表面将氧传感器取下后,用清洁剂将传感器表面清洁干净,以保证其敏感部件正常工作。
3. 使用多用途仪器检测使用专业的多用途仪器对氧传感器进行检测,包括电阻、电压和信号输出等多个方面,以确保其各项指标正常。
三、总结回顾通过对氧传感器的工作原理和检修步骤的深入了解,我们可以清楚地认识到,氧传感器在汽车排气系统中扮演着至关重要的角色。
其准确的工作原理和正确的检修步骤,不仅可以保证汽车发动机的正常运行,还可以减少尾气排放,保护环境。
我们在日常使用汽车时,应该重视氧传感器的维护和检修工作,确保其正常运转。
四、个人观点和理解作为一名汽车爱好者,我深刻理解和重视氧传感器在汽车排气系统中的作用。
只有对其工作原理和检修步骤有深入的了解,并且经常进行维护和保养,才能让我们的汽车保持更好的性能,同时也为环保事业作出自己的贡献。
以上是我对氧传感器的工作原理及检修步骤的一些个人见解,希望对大家有所帮助。
希望这篇文章能够帮助你更好地理解氧传感器的工作原理和检修步骤。
如果还有其他问题,欢迎继续向我提问。
氧传感器在汽车排气系统中的作用十分重要,它可以监测废气中的氧气含量,从而调节发动机的空燃比,确保发动机燃烧的效率和环保性。
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。
氧传感器检测方法概述氧传感器是一种常见的分析仪器,用于检测、监测和测定空气中的氧分压。
氧传感器可以用于绿色发展、环境监测以及生物医学研究和工业应用。
本文将阐述氧传感器的检测原理和检测方法。
检测原理氧传感器一般采用传感材料或酶原理进行检测。
传感材料是指改变电性能的物质。
当检测物质(氧)进入传感器时,传感材料的电性能会发生变化,如传感器内金属受氧化后会发生结构变化,导致传感器内的电流电压变化,从而得到气体浓度的检测结果。
酶分析也可以用于氧分析。
酶是一种分解反应的生物催化剂,它可以催化特定的化学反应。
酶分析常用于检测生物体内的生物体内的氧状态,例如血液中的氧含量。
在酶分析中,氧会作为检测物被酶分解,然后测量衍生物的浓度,从而推算出氧气的浓度。
检测方法氧传感器检测一般采用的是光学法、气体浓度法和化学组分法。
光学法是指利用可见光或紫外光来检测氧分压,根据光的吸收程度来推断氧气的浓度。
气体浓度法是在空气中加入参比气体,使参比气体的拉格朗日效应比被检测气体大,由此可以检测出气体中氧的浓度。
化学组分法是指利用不同化学物质对气体中的氧进行分析,从而推断出气体的氧分压。
氧传感器的检测需要严格的实验程序和严格的实验条件,以确保准确性和可靠性。
在实验程序中,要求室内空气的温度和湿度保持在设定范围内,以保证测量精度。
氧传感器的检测过程还需要控制环境条件,保证氧气浓度的稳定,以及控制探头的温度,确保准确测量氧气的浓度,以及检查环境的污染,例如有机物、二氧化硫等。
结论氧传感器是一种常见的分析仪器,用于检测空气中的氧分压。
氧传感器的检测原理主要有传感材料和酶原理,检测方法则有光学法、气体浓度法和化学组分法。
氧传感器的检测需要严格的实验程序和严格的实验条件,以保证检测的准确性和可靠性。
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。
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。
此时控制单元增大单元泵的工作电流,增加泵氧速度,使测量室中的氧量增加,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。
三、宽带氧传感器的检测
图4为桑塔纳3000及帕萨特领驭轿车装用的前氧(G39)与后氧(G130)传感器线路连接情况。
前氧传感器G39,安装在三元催化器前方,采用了宽带型氧传感器,主要是对空燃比进行精确控制。
后氧传感器G130安装在三元催化器后方,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。
v1.0 可编辑可修改对前氧传感器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2-5
Ω)。
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,在线束侧插头测量各端子的电压值。
1号与5号端子之间的电压差应为左右;3号端子对地电压为12V,2S后为变为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测量传感器的输出电压是不可能的,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~。
电压值大于时混合气过稀(氧多),电压值小于时混合气过浓(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,变化非常明显。
附作者信息:
姓名:赵锦强
工作单位:威海职业学院。