氧传感器波形分析
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浅谈利用汽车氧传感器波形信分析发动机故障利用汽车氧传感器波形信号分析发动机故障是一种有效的方法,可以帮助车主和技术人员找出发动机故障的原因并及时进行修复。
下面我将从氧传感器的作用和原理、氧传感器波形信号的分析方法以及利用波形信号分析发动机故障的案例来进行详细的浅谈。
首先,我们需要了解氧传感器的作用和原理。
汽车氧传感器是一种用于检测发动机尾气中氧气含量的传感器。
它通过测量进入和离开催化器的气流中氧气的浓度差异,来判断发动机燃烧的富氧还是贫氧,并将结果反馈给发动机控制单元(ECU)。
ECU根据氧传感器的反馈信号来调整燃油喷射的时机和量,以确保发动机工作在最佳状态下。
其次,我们需要了解如何分析氧传感器波形信号。
正常工作的氧传感器波形信号应该是一个呈现周期性变化的波形,这个变化规律与氧气浓度和燃油燃烧产生的氧含量有关。
一般来说,氧气浓度高时传感器输出的电压较低,而氧气浓度低时传感器输出的电压较高。
通过对氧传感器波形信号的分析,我们可以判断出发动机是否存在富氧或贫氧的问题。
当氧传感器波形信号周期和振幅变化较小,且始终维持在比较低的水平时,可能表示发动机存在富氧问题。
当氧传感器波形信号周期和振幅变化较大,且始终维持在比较高的水平时,可能表示发动机存在贫氧问题。
此外,还可以通过波形信号的快速反应能力来判断发动机的工作状况,正常的氧传感器应具有较短的反应时间。
最后,我将举一个利用汽车氧传感器波形信号分析发动机故障的案例。
在车辆使用过程中,发动机出现了抖动和怠速不稳定的症状。
技术人员通过检测氧传感器波形信号发现,波形波动较大,且在怠速时出现异常的周期性变化。
通过进一步的分析,技术人员发现燃油喷射量过大,导致了燃烧不稳定和氧含量异常。
最终,技术人员对燃油喷射系统进行调整,解决了发动机抖动和怠速不稳定的问题。
总结起来,利用汽车氧传感器波形信号分析发动机故障是一种简单而有效的方法。
通过对波形信号的变化进行分析,可以帮助车主和技术人员找出发动机故障的原因,并及时采取措施进行修复。
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。
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。
汽车氧传感器波形分析在检修中的应用张锦龙(无锡科技职业学院,江苏无锡214028)摘要:在汽车故障诊断中,氧传感器信号电压波形反映空燃比是否控制在理论空燃比附近。
通过氧传感器正常波形与故障波形的比较,分析诊断发动机故障的准确率将大幅提高。
因此,氧传感器的波形检测和分析在汽车检修过程中有着重要的意义。
关键词:氧传感器; 信号电压; 波形分析; 故障诊断中图分类号: TK428文献标识码: B文章编号: 1006- 0006 (2008) 05- 0089- 02App lica tio n of O sc illog ram Ana lys is of O xygen Senso rin Au tomo bile O ve rhau lZHANG J in2long(Wuxi Professional College of Science and Technology,Wuxi 214028, China)Ab s tra c t: In the trouble diagnosis of automobile, the wave form of voltage for oxygen sensor demonstrates if thep ractical value is near the theoretical value for air fuel ratio. By the comparison between the normal oscillogram form and theabnormal wave form of oxygen sensor, the accuracy of the analysis of the trouble diagnosis of enginemay remarkably imp rove.The testing and analyzing of the wave form of oxygen sensor is very important in the p rocess of the examining and repairing ofautomobile.Key wo rd s: Oxygen sensor; Oscillogram analysis; Signal voltage; Malfunction diagnose随着人们环保意识的不断提高,对汽车尾气排放要求更加严格。
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。
因此,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,这就为通过观察氧传感器的信号波形判断发动机某些故障提供可能。
很多资料显示其效果很好。
/1. 氧传感器的一般作用如图1所示,要使三元催化转化器全面净化CO、HC和NOX这三种有害气体,必须保证混合气浓度始终保持在理论空燃比(14.7)附近的狭小范围内。
一旦混合气浓度偏离了这个狭小范围,则三元催化转化器净化能力便急剧下降。
保证混合气浓度在理论空燃比附近,“电喷”系统和氧传感器的配合是很好的解决方案。
/图1 转换效率随空燃比变化曲线氧传感器检测排气中的氧浓度,并随时向微机控制装置反馈信号。
微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量(喷油脉宽),如信号反映混合气较浓,则减少喷油时间;反之,如信号反映混合气较稀,则延长喷油时间。
这样使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比附近(见图2),这就是燃料闭环控制或称燃料反馈控制。
长春人流医院图2 反馈控制原理图2. 氧传感器的正常波形长春妇科医院常用的汽车氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。
以氧化锆式为例,正常情况下当闭环控制时(见图3),氧传感器的电压信号大约在0至1V之间波动,平均值约450mV。
当混合气浓度稍浓于理论空燃比时,氧传感器产生约800mV的高电压信号;当混合气浓度稍稀于理论空燃比时,氧传感器产生接近100mV的低电压信号。
当然,不同类型的氧传感器其实际波形并不完全相同。
朱军老师曾总结说:“一般亚洲和欧洲车氧传感器(博世)信号电压波形上的杂波要少,尤其是丰田凌志车氧传感器信号电压波形的重复性好,而且对称、清楚,美国车(不是采用亚洲的发动机和电子反馈控制系统)杂波要多。
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)。
新型氧传感器的波形
36号脚,传感器1号脚
12号脚,传感器5号脚
35号脚,传感器6号脚
38号脚,传感器2号脚
钥匙二档:
36:2.8V
12:2.8V
35:2.9V
38:2.4V
钥匙发动后:
36:2.1/2.2/2.7/2.8V
12:2.1/2.2/2.7/2.8V
35:2.9V
38:2.45V
35和38号之间一直保持0.45V的电压差,电脑根据此信号改变36上的电流;12号用采样电阻采集电压信号给电脑。
36和12号上的电压不停的跳动,一般
是2.0—2.8V,而且是同时变换电压。
氧传感器的原理图
新型频率型空气流量计的波形
17号
67号
69号
93号
测量各个脚的电压值:
钥匙二档:
17:0V
69:2.5V
67:1.5V
93:4.5V
钥匙发动后:
17:0V
69:2.5
67:1.8/2.2V
93:4.5V
17一直是0v,所以17号是搭铁线;
69的信号是随发动机转速而变,是空气流量
计的频率信号;
67的信号是以电压的形式表现的,而且值是在变化的,但变化的浮值是不大的,所以是温度信号;
93的信号是一直不变的,是固定的频率信号,是电脑的参考信号
从而得出:
17是搭铁线,
69是频率信号线;
67是空气温度信号线;
93是电脑给的标准参考信号。
氧传感器波形测试(1)标准波形特点氧传感器凡是利用一定的物性(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。
按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。
传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。
[全文]输出的信号电压直接送入电脑。
电脑据氧传感器氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,达到监测和控制炉内燃烧空然比,保证产品质量及尾气排放达标的测量元件,广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式,具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量,又可缩短生产周期,节约能源。
[全文]输入信号调整供油量,保持A/F接近14. 7∶1。
对于氧化锆型氧传感器凡是利用一定的物性(物理、化学、生物)法则、定理、定律、效应等把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。
按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。
传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。
输出高电位,表明混合气过浓;低电位,则表明混合气过稀。
氧化钛型氧传感器氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,达到监测和控制炉内燃烧空然比,保证产品质量及尾气排放达标的测量元件,广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式,具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
氧传感器的杂波分析1、概述为什么要研究氧传感器波形上的杂波信号呢?这是因为杂波可能是由于燃烧效率低造成的,只要上流动系统不是处在正确的工作状态下,催化器就不能被精确地测试,氧传感器波形的杂波能警告各个发动机气缸性能的下降,这时废气诊断是最主要的。
因为它能发现催化器转换效率的降低和个别气缸的性能降低。
杂波信号也妨碍燃油反馈控制系统控制器的正常运行(在发动机控制电脑中的反馈程序运行),“燃油反馈控制系统控制器”专门指起作用的软件程序(从现在起,称之为“反馈控制器”),它是接受氧传感器电压信号并计算正确的即时喷油或混合气控制命令的程序.通常,反馈控制器程序不是设计成有效地去处理由非正常的系统操作和燃油控制命令所产生的氧传感器信号频率。
杂乱的高频变动信号能使反馈控制器失掉控制精度,或失去“反馈节奏"。
这里有几个影响,首先,当反馈控制器的操作精度受影响时,燃油混合比就会超出催化剂窗口,这将影响转换器的工作效率和废气排放。
其次,当反馈控制器的操作精度受影响时,发动机性能也将受到影响。
杂波可以成为失去控制的废气进入催化剂的判定性指示,经常可发现当杂波存在时,进入催化剂的废气便没有了正确的混合气空燃比,理解氧传感器波形上的杂波对废气排放的修理诊断是很重要的。
在一些情况下,杂波是催化转换效率减少的明显信号,随后就是尾气排放超出标准。
此外,氧传感器波形上杂波的解释、对发动机性能或行驶能力诊断是一个有价值的工具。
杂波是燃烧效率从一缸到另一个缸不平衡指示。
对氧传器波形上的杂波的解释和理解对有效地运用氧传感器信号修理验证也是很重要的。
在氧传感强器波形上的杂波表明排气变化从一个缸到另一个缸的不平衡,或者是比较特别地从个别的燃烧过程中没有得到较高的氧的含量。
大多数氧传感器当工作正常时能够比较快的反馈各个燃烧过程所产生的电压偏差。
杂波的信号限制越大,从各个燃烧过程测得氧成分的差别就越大,在不同行驶方式下看到的杂波不但对确定稳态和瞬态废气试验失效的根本原因是重要的,而且也是有效的可驾驶性能诊断的判断依据。