发动机氧传感器的检测和诊断课件

七、氧传感器七、氧传感器(O2S)(O2S)氧传感器的作用氧传感器的作用:氧传感器是用来检测排气管中氧气氧传感器是用来检测排气管中氧气的浓度，并将氧气浓度信号转变成的浓度，并将氧气浓度信号转变成电子信号输送给发动机控制模块，电子信号输送给发动机控制模块，作为判定混合气浓度并对混合气浓作为判定混合气浓度并对混合气浓度进行修正的重要参考信号度进行修正的重要参考信号七、氧传感器(O2S)氧传感器的作用:1氧传感器分类氧传感器分类 根据所采用的材料和检测原理，根据所采用的材料和检测原理，氧传感器可以分为：氧传感器可以分为：（1 1）氧化锆式氧传感器）氧化锆式氧传感器（2 2）氧化钛式氧传感器）氧化钛式氧传感器（3 3）宽范围氧传感器）宽范围氧传感器氧传感器分类根据所采用的材料和检测原理，氧传感器可以分为：2（一）氧化锆式氧传感器（一）氧化锆式氧传感器(O2S)(O2S)1 1、氧传感器的安装位置、氧传感器的安装位置（一）氧化锆式氧传感器(O2S)1、氧传感器的安装位置32 2、氧传感器的安装位置、氧传感器的安装位置2、氧传感器的安装位置4O2SO2S的安装的安装O2S的安装53 3、JETTAJETTA氧传感器的外型氧传感器的外型3、JETTA氧传感器的外型6SANTANASANTANA氧传感器氧传感器SANTANA氧传感器7时代超人氧传感器时代超人氧传感器时代超人氧传感器84 4、传感器的结构特点、传感器的结构特点 4、传感器的结构特点95 5、氧传感器的工作原理、氧传感器的工作原理随着氧气的增加，氧化锆与陶瓷体之间的电势差也将增大。

所以当混合气偏稀的时候，排气管中氧气的含量增大，氧传感器内外涂层的电压差减小，即传感器的输出电压降低；反之依然；所以结论是：混合气过稀，电压降低；混合气过浓，电压升高5、氧传感器的工作原理随着氧气的增加，氧化锆106 6、氧传感器的信号输出特点、氧传感器的信号输出特点6、氧传感器的信号输出特点117 7、传感器的信号输出波形、传感器的信号输出波形7、传感器的信号输出波形128 8、带加热线圈的传感器、带加热线圈的传感器8、带加热线圈的传感器139 9、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路ECU氧传感器信号高端氧传感器信号低端氧传感器加热线圈控制+B9、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路ECU+B14氧化锆式氧传感器的测试氧化锆式氧传感器的测试1 1、关于氧传感器、关于氧传感器(O2S)(O2S)测试的有关知测试的有关知识识在正常的寿命或行驶里程内，汽油中在正常的寿命或行驶里程内，汽油中的铅、发动机冷却液中的硅酮极易使的铅、发动机冷却液中的硅酮极易使氧传感器氧传感器(O2S)(O2S)失效然而，引起氧失效然而，引起氧传感器传感器(O2S)(O2S)过早损坏的最主要原因过早损坏的最主要原因是被积炭堵塞。

而积炭过多是由于混是被积炭堵塞而积炭过多是由于混合气过浓合气过浓氧化锆式氧传感器的测试1、关于氧传感器(O2S)测试的有关知152 2、测试过程、测试过程第一步：传感器输出信号的测试第一步：传感器输出信号的测试方法一：丙烷气体测试法方法一：丙烷气体测试法方法二：猛踩油门测试法方法二：猛踩油门测试法2、测试过程第一步：传感器输出信号的测试16方法一：使用丙烷气体测试法方法一：使用丙烷气体测试法检测氧传感器检测氧传感器(O2S)(O2S)的性能的性能（1 1）测试所需仪器设备）测试所需仪器设备因为要显示氧传感器（因为要显示氧传感器（O2SO2S）信号的整个变化过程，因而最信号的整个变化过程，因而最好使用汽车专用示波器好使用汽车专用示波器方法一：使用丙烷气体测试法检测氧传感器(O2S)的性能（117（2 2）测试仪器的连接）测试仪器的连接 连接示波器的负极检测探针到连接示波器的负极检测探针到氧传感器氧传感器(O2S)(O2S)的搭铁线；的搭铁线；连接示波器的正极探针到氧传连接示波器的正极探针到氧传感器感器(O2S)(O2S)通往发动机控制模块通往发动机控制模块（ECUECU）的信号线上的信号线上。

2）测试仪器的连接连接示波器的负极检测探针到氧传感器(18（3 3）测试过程及结果分析）测试过程及结果分析 连续人为的制造混合气过浓，使氧传连续人为的制造混合气过浓，使氧传感器能发出最高的电压信号；感器能发出最高的电压信号；连续人为的制造混合气过稀，使氧传连续人为的制造混合气过稀，使氧传感器能发出最低的电压信号，注意，感器能发出最低的电压信号，注意，本方法只适用于安装本方法只适用于安装MAF MAF 的车型；的车型；（3）测试过程及结果分析连续人为的制造混合气过浓，使氧传感19（4 4）氧传感器）氧传感器(O2S)(O2S)特征参数特征参数 最高电压应大约为最高电压应大约为850mv850mv最低电压应大约为最低电压应大约为-175mv-175mv到到75mv75mv之之间从稀到浓、或从浓到稀的反应时间从稀到浓、或从浓到稀的反应时间应小于应小于100100毫秒如果以上三个条件能同时满足，说明如果以上三个条件能同时满足，说明氧传感器工作正常，否则应更换氧传感器工作正常，否则应更换4）氧传感器(O2S)特征参数最高电压应大约为850m20（5 5）氧传感器正确信号与错误信号波形的比较）氧传感器正确信号与错误信号波形的比较（5）氧传感器正确信号与错误信号波形的比较21方法二、利用猛踩油门的方法方法二、利用猛踩油门的方法测试氧传感器测试氧传感器(O2S)(O2S)（1 1）选择这种测试方法的必要性）选择这种测试方法的必要性 ，利用这种方法可以：利用这种方法可以：ECUECU无法对混合气的浓度进行闭环调无法对混合气的浓度进行闭环调整；整；也可以适用于安装也可以适用于安装MAPMAP的车型；的车型；不需要拆装发动机部件。

不需要拆装发动机部件方法二、利用猛踩油门的方法测试氧传感器(O2S)（1）选择22（2 2）测试过程及结果分析）测试过程及结果分析 （2）测试过程及结果分析23第二步：传感器与发动机控制模块之间第二步：传感器与发动机控制模块之间连接电路的测试连接电路的测试ECU氧传感器信号高端氧传感器信号低端氧传感器加热线圈控制+B第二步：传感器与发动机控制模块之间连接电路的测试ECU+B24第三步：氧传感器第三步：氧传感器(O2S)(O2S)加热线圈的电阻检查：加热线圈的电阻检查：第三步：氧传感器(O2S)加热线圈的电阻检查：25（二）氧化钛式氧传感器（二）氧化钛式氧传感器(O2S)(O2S)1 1、传感器的结构特点、传感器的结构特点 （二）氧化钛式氧传感器(O2S)1、传感器的结构特点262 2、传感器的工作原理、传感器的工作原理在排气管中氧气浓度发生变化的时在排气管中氧气浓度发生变化的时候，氧传感器的电阻将发生变化，候，氧传感器的电阻将发生变化，发动机控制模块根据传感器两端的发动机控制模块根据传感器两端的电压降来判定混合气的浓度，进而电压降来判定混合气的浓度，进而对混合气的浓度进行适当的调整对混合气的浓度进行适当的调整。

2、传感器的工作原理在排气管中氧气浓度发生变化的时候，氧传感273 3、氧传感器、氧传感器(O2S)(O2S)的信号输出特点（怠速）的信号输出特点（怠速）3、氧传感器(O2S)的信号输出特点（怠速）284 4、经济转速时传感器的信号输出特点、经济转速时传感器的信号输出特点4、经济转速时传感器的信号输出特点295 5、JEEP 4.0LJEEP 4.0L车上有一些独特的区别如下：车上有一些独特的区别如下：氧传感器氧传感器(O2S)(O2S)的电压从的电压从0 0到到5 5伏变化，而不是伏变化，而不是从从0 0到到1 1伏递增；伏递增；混合气稀与浓所对应的电压和其他氧传感器混合气稀与浓所对应的电压和其他氧传感器(O2S)(O2S)的电压正相反浓的混合气对应低的氧传的电压正相反浓的混合气对应低的氧传感器感器(O2S)(O2S)输出电压，而稀的混合气对应较高的输出电压，而稀的混合气对应较高的氧传感器氧传感器(O2S)(O2S)输出电压输出电压而对应的时间参数对于钛式和锆式氧传感器而对应的时间参数对于钛式和锆式氧传感器(O2S)(O2S)来说通常是相同的来说通常是相同的5、JEEP4.0L车上有一些独特的区别如下：氧传感器(30三、宽范围氧传感器三、宽范围氧传感器一汽宝来汽车用氧传感器三、宽范围氧传感器一31（一）氧传感器的作用（一）氧传感器的作用监测尾气中氧的尾气中氧的浓度，并将信息度，并将信息反反馈给控制控制单元，元，实现发动机的机的闭环控制，控制，调整整喷油量，油量，实现最佳最佳的空然比。

改善的空然比改善发动机的燃机的燃烧，减少有害气体的减少有害气体的排放排放一）氧传感器的作用监测尾气中氧的浓度，并将信息反馈给控制单32氧氧传感器感器应用特例：宝来氧用特例：宝来氧传感器感器-调节混合气浓度与尾气排放量的关系氧传感器应用特例：宝来氧传感器-调节混合气33新型氧新型氧传感器感器构造构造:1、单元元泵2、能斯托能斯托单元元3、传感器加感器加热器器4、外界空气通道外界空气通道5、测量室量室6、放氧通道放氧通道(二）氧传感器的构造二）氧传感器的构造新型氧传感器构造:1、单元泵4、外界空气通道(二）氧传感34（三）（三）新型氧新型氧传感器工作原理感器工作原理1.空气空气2.传感器感器电压3.控制控制单元元4.测量片量片5.尾气尾气6.单元元泵7.单元元泵电流流8.测量室量室9.扩散通道散通道（三）新型氧传感器工作原理空气351、混合气混合气过浓泵入混合气入混合气过浓时，电压值超超过450mv单元元泵以原来的工以原来的工作作电流工作，流工作，测试室室的氧量少的氧量少1、混合气过浓36控制控制单元增大元增大单元元泵的工作的工作电流，使流，使单元元泵旋旋转速度增加，增速度增加，增加加泵氧速度。

氧速度单元元泵泵入入测试室中的氧量增室中的氧量增加，使加，使 电压值恢复到恢复到450450mvmv控制单元增大单元泵的工作电流，使单元泵旋转速度增加，增加泵氧37混合气混合气过稀稀时，泵在原来的在原来的转速下会速下会泵入入较多的氧，多的氧，测试室室中氧的含量中氧的含量较多，多，电压值下降电脑会加大会加大喷油量，油量，同同时减少减少单元元泵的工的工作作电流流2、混合气混合气过稀稀混合气过稀时，泵在原来的转速下会泵入较多的氧，测试室中氧的含38为能使能使 电压值尽快尽快恢复到恢复到450450mvmv的的电压值，减小，减小单元元泵的工的工作作电流，使流，使泵入入测试室的氧量减少室的氧量减少单元元泵的工作的工作电流流传递给控制控制单元，控元，控制制单元将其折算成元将其折算成 电压值信号信号为能使电压值尽快恢复到450mv的电压值，减小单元泵的工作39（四）氧（四）氧传感器的感器的检测检查条件：冷却液温度不低于条件：冷却液温度不低于80度，排气系度，排气系统无泄漏进入入发动机系机系统08；进入入30组，检查第一区数据，第一区数据，规定定值为11130入入调节催化催化转换器前器前Lambda调节状状态后后Lambda状状态111110分析分析结果果若若为1：第：第1位：位：Lambda加加热器接通器接通第第2位：位：Lambda 已准已准备好好第第3位：位：Lambda调节在工作在工作如果未到如果未到标准准值，检查加加热器。

如果达到器如果达到规定定值，进入入32组，检查第一区和第二区第一区和第二区（四）氧传感器的检测检查条件：冷却液温度不低于80度，排气系40进入入32组，检查第一区和第二区第一区和第二区32怠速怠速时自学自学习值部分部分负荷荷自学自学习值-1010%1010%规定定值：第一区：第一区：-10.0-10.0%（怠速（怠速时 的自学的自学习值）第二区：第二区：-10.0-10.0%（部分（部分负荷荷时 的自学的自学习值）如果达到如果达到规定定值：进入入33组，检查第一区和第二区第一区和第二区进入32组，检查第一区和第二区32怠速时自学习值部分负荷41进入入33组，检查第一区和第二区第一区和第二区：33催化催化转换器前器前调节器器前前电压值1.0表示混合气表示混合气过浓1.5表示混合气表示混合气过稀稀2.0 则表示表示连续变化化-1010%1020规定定值：第一区：第一区：-10.0-10.0%并以至少并以至少2%的幅度波的幅度波动第二区：第二区：1.0-2.0V 应以以20次次/min幅度波幅度波动若恒定若恒定值：1.5V 断路断路 4.9V 对正极短路正极短路 0 V 对地短路地短路检查线路：路：1-5=0.4-0.5V;5-61-5=0.4-0.5V;5-6、2-52-5是否断路或相互短路是否断路或相互短路 3-43-4加加热器器电阻阻 2.5-10 2.5-10 欧姆欧姆进入33组，检查第一区和第二区：33催化转换器前调节器前42在基本在基本设定下定下检查前前 传感器的老化情况：感器的老化情况：车停止，停止，发动机高怠速运机高怠速运转，进入入发动机控制机控制单元元04-基本基本设定：定：基本基本设定定34屏幕屏幕显示示 理理论值 评价价1发动机机转速速18002200/min2催化催化净化器温度化器温度Min.350度度3催化催化净化器前氧化器前氧传感器周期感器周期Max.2.5s4前氧前氧传感器的老化感器的老化检查结果果B1-S1 OK显示区示区2：是从是从转速和速和发动机机负荷荷计算出的算出的值。

显示示区区3/4：周周期期表表示示“”传感感器器两两次次电压跳跳变（如如浓-稀稀-浓）的的时间，因因此此可可用用来来表表示示“”传感感器器的的老老化化状状况况，如如果果超超出出规定定时间，显示示区区4显示示B1-Sl no 第第4区先是从区先是从test off变为test on，经过一段一段时间的的检测，变为B1-S10K催化催化转化器前化器前 传感器感器的自的自诊断（老化断（老化检测）在基本设定下检查前传感器的老化情况：基本设定34屏幕显示143检查氧传感器的电路检查氧传感器的电路441+5=0.4-0.5V;2+6=77.5 欧；5+6、2+5 断3+4 加热器电阻2.5-10欧无负荷时第二氧传感器不工作01-08-36-（0.1-0.95）断电0.4-0.5V,该电压要尽量保持恒定，变化过大会损坏三元催化器1+5=0.4-0.5V;45。