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宝马5系论坛 >  氧传感器之详细解读

发表于 2017-09-23 10:53    IP属地:未知

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氧传感器之详细解读
第一部分 氧传感器是什么?
1.氧传感器的外观?用在汽车哪个位置?为什么要用?起什么作用?
答:外观
用在汽车电喷系统,尾气排气管上,三元催化前后各一个
作用是提供信号控制发动机最佳燃烧,节能减排;不用或失效时车的怠速不稳,油耗增加,排放超标。
2.氧传感器的分类?不同车型的氧传感器有何差别?
答:现在汽车上主要分管式和片式两种,管式比较老,以前有一线、二线、三线几种现在基本已经淘汰,现在管式主要是四线的,片式也是四线的,2根加热2根信号线。不同车型氧传感器的差别主要在线长和接插件不同,芯片都是片式或者管式,芯片的结构和尺寸是一样的,片式长宽厚一般在59.5*4.35*1.4mm,信号和加热集成在一起;管式大约6*30mm,一端封闭,另外配有加热棒;
3.片式氧传感器有何优点?为什么说片式是趋势和方向?
答:片式比管式更敏捷,反应快,价格差不多,节油效果更好。现在新的车型都使用片式氧传感器,下一代宽域的也是采用片式的工艺,所以是汽车行业的趋势和方向。
第二部分 如何识别与检验氧传感器?
1.氧传感器商标或出厂标志一般在哪?
答:在氧传感器头部的外保护管处,都会有激光打标的字样,将氧传感器的重要信息标明,比如OE号,零件号,品牌,生产日期,适用车型等,不同品牌的氧传感器的打标样式各有不同。
2.什么是零件号?和车型有何关系?
答:氧传感器类型虽然只有几种,但具体到不同的车上,却又有超过1000个的型号,每一个型号的氧传感器都有主机定义的唯一的串号,我们称此号码为零件号。每个串号定义了这个氧传感器的种类,线长,接插件。在售后市场,零件号是氧传的特有身份证。
3.外观有何要求?哪些外观质量重要?哪些不重要?
答:外观要求铆焊牢固,无毛刺,螺纹和接插件符合标准。这些外观质量都很重要,但是颜色不重要,有的要求外保护管颜色或者六方座的颜色与某某样品一样,其实这些都不影响性能,希望客户并向客户的客户讲明这一道理。
4.性能有何要求?如何简单的检验?
答:从专业的角度讲,检验指标很多;从使用的角度讲,就是反应灵敏,可靠稳定。简单的检验就是万用表和酒精灯(用打火机代替),首先用万用表测两根白线对应的电阻,在6~12欧都是合格的,然后万用表打到2V直流电压测试档, 表笔接触灰线和黑线,传感器头部放在打火机上烧一会,万用表指示由0.0V左右跳到0.6~0.8V,初步说明氧传感器是好的,如果简单检验就有问题,氧传感器肯定是坏的。(注意:1.宽域不能由此检验好坏;2. 由于氧传感器所形成的电动势的能量非常小,所以用普通的万用表是无法测定的,必须使用高阻抗的数字式万用表或者示波器才行。)
5.装车条件下如何简单的检验?
答: 分工况检测:氧传感器输出的信号电压(指ECU导线侧连接器端子对地的电压)应当符合下面的要求——a.点火开关位于ON位置时,信号电压大约为0V;b.发动机冷机怠速运转时,信号电压大约为0V;c.发动机预热后怠速运转时,信号电压大约为0 V~1.0V;d.发动机预热后加速运转时,信号电压大约为0.5 V~1.0V;e.发动机预热后减速运转时,信号电压大约为0 V~0.4V。
灵敏度检测:起动发动机,让发动机以2500 r/min的转速运转3min,使氧传感器达到工作温度。发动机继续以2500r/min的转速运转,同时测量氧传感器的信号电压,如果信号电压在0.1 V~1.0V之间波动的次数为10 s内大于8次,说明氧传感器的灵敏度正常。否则,应当更换氧传感器。
模拟检测:拔下一根发动机的真空软管,模拟混合气变稀,若氧传感器的信号电压下降到0.1 V~0.3V;堵住空气滤清器的进气口,模拟混合气变浓,若氧传感器的信号电压上升到0.8 V~1.0V,说明氧传感器工作正常。如果氧传感器的信号电压不发生上述变化,说明氧传感器有故障,应该予以更换。
注意:一部分老车型的电控单元(ECU)在怠速状态下会忽略氧传感器的信号,只有在发动机转速达到1800r/min时ECU才对混合气进行闭环控制。因此,对这类汽车必须先将转速提高到1800r/min,然后再对氧传感器进行检测。
第三部分 储存和安装使用过程的注意事项
1.氧传感器包装和运输有哪些要求?不合格的包装或运输破损对产品性能有何影响?
答:氧传感器在包装和运输中,除了一些共性的防护之外,特别注意的是防止氧传发生碰撞和重摔,这可能会让氧传内传感元断裂,直接导致氧传报废。
2.安装过程有哪些注意事项?不合理的安装会有什么影响?
答:氧传感器安装角度与水平线大于10。 不要在氧传感器的插头上涂抹制造厂未规定使用的溶剂、清净液、防粘剂、油性液体或者挥发性固体。氧传感器的拧紧扭矩为50~60 N.m。注意:在安装时不要对氧传感器侧的电缆金属扣环不适当地加热. 氧传感器柄部套下有通气孔,外界空气由此进入氧传感器的内腔,作为“参考气”,因此应该检查该通气孔是否畅通。一旦油污或者其他沉积物进入氧传感器内腔,或者堵塞了该通气孔,会使氧传感器的输出信号失真。
第四部分 装车经常会出现哪些问题?
1. 装车报故障怎么办?故障码有哪几种?分别是什么含意?
答:氧传感器的故障确认采取“时域判定法”
所谓“时域判定法”,是指某传感器的输出信号是否在一定的时间内发生变化以及变化的范围、频率是否符合标准值,如果不发生这种变化,自诊断系统即确认其有故障。
氧传感器提供的信号电压标准为0.1 V ~1.0V,并且在这个范围内快速波动,其波动频率标准为30次/min。当氧传感器输出的信号电压在0.1 V ~0.3V之间波动时,ECU判定为混合气偏稀;当氧传感器的信号电压在0.6 V ~0.9V之间波动时,ECU判定为混合气偏浓;当信号电压为0.45V左右时属最佳。如果氧传感器在一定的时间内没有0.45V左右的基准信号电压输出,或者信号电压波动的频率不符合标准,即确认氧传感器已经失效。
正因为如此,检测氧传感器的反馈信号,目前没有其他设备比示波器更加快捷和有效。
2故障码显示氧传感器工作不正常,更换新氧传感器故障灯不熄是什么原因?
答:氧传感器是一种多元故障的“报警器”
氧传感器及其线路发生的故障会被电控单元(ECU)存储并且报警。一旦氧传感器输入ECU的信号电压0.45 V,或者信号电压波动的频率20次/min时,ECU就判定为可燃混合气太稀,并且增加喷油量,使油耗增大,故障灯点亮,同时存储故障代码。这种故障属于氧传感器的“自生性故障”。
事实上,不仅氧传感器发生自生性故障时会报警,而且发生他生性故障也会报警。所谓“他生性故障”,是指电控组件本身没有故障,是相关组件工作不良的影响而引起控制系统报警。例如电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、三效催化转化器等发生了脏堵,严重影响了空燃比(A / F)的大小,故障灯也点亮,故障码显示为“氧传感器故障”,此时氧传感器本身其实并没有损坏。从这个意义上说,氧传感器是发动机多元故障的“代言人”。
因此,当电喷发动机出现怠速不稳、缺火、喘抖或者油耗增加等故障时,都应当调取并且解读故障代码,很可能显示“氧传感器故障”。但是,显示“氧传感器故障”故障代码并不一定就是氧传感器本身损坏,线路短路、断路或者ECU内部控制电路有问题也会输出同样的故障代码。因此,当显示“氧传感器损坏”故障码时,应当进行综合分析和判断,辨明是氧传感器的自生性故障还是他生性故障,以确定故障的具体部位。
3.装车时间久了氧传感器出现故障有哪些表现?如何分别加以解决?
答:由于氧传感器始终处在高温废气之中,与其他传感器相比,它的故障率较高,使用寿命较短(一般正常寿命为5~8万Km)。氧传感器损坏后应当及时更换,采取将氧传感器断路或者短路的办法是不可取的,因为此时实行的是“开路控制”,对空燃比的调节不精确,会带来动力性、经济性和排气净化性的恶化。
氧传感器的正常颜色是淡灰色,通过观察氧传感器顶端工作面的颜色,可以判断氧传感器是否因铅中毒、硅中毒或者积碳沉积过多而损坏。
顶端工作面呈棕色。这是由“铅中毒”引起的颜色。有资料显示,使用含铅汽油只要行驶500 km,铅化物就会粘附在氧传感器的工作面上,使氧传感器基本丧失信息反馈功能。
无论氧化锆式氧传感器还是氧化钛式氧传感器,都怕废气中的铅化物和碳化物的污染和覆盖。汽车一旦使用了含铅汽油或者发动机“烧机油”(拉缸时会出现),由于铅化物和碳化物的覆盖,氧传感器的信号电压突变特性立即失准,响应速度降低到10s内少于8次,并且报警显示,此时只能更换新的氧传感器。
顶端工作面呈白色。这是由于在维修发动机时使用了硅密封胶、硅密封圈等引起的“硅中毒”。硅胶中含有醋酸(它起硫化作用),当醋酸硅胶应用在有机油流动的部位,醋酸蒸发,进入曲轴箱,经过废气再循环系统又进入气缸,最终经过排气管排出而损坏氧传感器。另外,如果汽油和机油中含有的硅化合物过多,燃烧后生成二氧化硅(SiO2),也会使氧传感器“中毒”失效。
顶端工作面呈黑色。这是由积碳引起的颜色,当积碳沉积过多时,会影响氧传感器反馈信息的灵敏度。
案例1.
一辆大宇王子(PRINCE)轿车大修发动机以后,试车时一切正常,只是排气管接口垫有点漏气,自制了一个厚石棉垫,装车后排气管不再漏气,可是发动机预热后闻到一种怪味,之后又出现怠速不稳和加速不良现象,同时故障灯点亮。经过检查,显示故障码13,即氧传感器故障。更换氧传感器和火花塞都无效,还用尾气分析仪检测了尾气各成分的含量。考虑到故障是在更换了排气管接口石棉垫后出现的,该垫片位于氧传感器的前方,而且相距很近,怀疑石棉中的某种成分污染了氧传感器,于是换回原来的排气管垫片试验,结果故障不再出现。这说明石棉垫在高温条件下有二氧化硅(SiO2)或者其他有机硅气体散发出来,造成氧传感器硅中毒。
案例2.
自己动手,清洗氧传感器。多图----(添加更新测试报告)
前一段时间,修理厂用电脑检测,显示氧传感器没信号了,耗油量会增加,也没在意,车子一直都不省油,200块钱油也就跑个300公里(市区路),换一个原厂的要300多,副厂的200多,洗一下150,不包管用,也就是说,清洗一下如果还没信号也就白白扔150,想想算了,就把车开走了。今天周末,闲着 没事干,就去化工市场购买了盐酸,三氯化铁(如图),想自己动手清洗传感器。然后把车开到一家比较熟悉修车厂,把车举起来,然后就看到了氧传感器。用22的扳手拆下。一看吓了一跳,整个传感器头都成了黑色,修理师说是积碳,再细看,居然还有“germany”样的字母,不用说,原装车的,用了15年了就没换过,肯定早让积碳堵住了,下一步就要开始清洗了。
工具准备: 三氯化铁一瓶,盐酸一瓶,22扳手一把,一次性杯子若干,清水一桶,优质卫生纸一卷。
清洗步骤:
三氯化铁一块,大约半个桃核大小,放到一次性杯子里,加2/3清水,等全部溶解,然后加入盐酸,摇均匀后把传感器的前半部份放放溶液浸泡。约15把手拿着上半部分不停得在水中晃动,让积碳飘出来,然后看看干净没有,不干净重复第一部,重新配溶液,再次浸泡,直动把积碳洗干净,然后用洗水洗干净,多洗几遍,用软纸擦干净,装车。整个过程完成,放下车,热车10分钟,让传感器充分干燥,然后用电脑测试,故障排除
就是这两个东西,三氯化铁和盐酸。
把车举起拆氧传感器。
原装的,上面有德国的英文。
配好溶液开始清洗。浸泡15分钟后用手轻摇。
清洗后的传感器焕然一新。
心得:
因为我没有拿下传感器线头,所以清洗着没测试,清洗后也没测试。只知道电脑显示没再有氧传感器的故障了。我的车是老车,传感器积碳年月久,所以洗了5次,才勉强干净,时间不长的就不要洗这么多次了。如果有千斤顶的朋友,也可以不麻烦修理厂,自己躺在车下清洗。
测试报告:
感谢各位坛友的热情回复,昨天下午重新回到修理厂,用电脑着车的状态下重新测试一下,修理厂老板说,氧传感器随油门频繁变化,电压变化反应稍微有些慢,但整体工作状态不错,节气门开度为5,还说,他所测试的桑塔纳小电喷车中,我的节气门开度是最小的,没有故障代码。虽然开始修理厂老板对我就这两种试剂洗氧传感器开始时是不肖一顾,认为我是在瞎折腾,但现在他感到很好奇,沉睡了这么久的传感器可以重新唤醒,他也感到很意外。
是啊,传感器上面的积炭、锰离子、锰酸根离子等重金属积累年月太久,想一次洗干净谈何容易,他建议我用两个月后再洗一次,这样两三次之后就可以把脏东西洗净。

案例3.
导致汽车氧传感器失效的几大因素
氧传感器失效是 环保 发动机 经常发生的问题,导致了氧传感器失效的原因与中国燃油、 润滑油 、道路状况有很大的关系, 汽车 氧传感器失效主要有两种表现形式:传感器元件老化和中毒。氧传感器老化的主要原因是传感元件局部表面温度过高。
氧传感器的传感元件受到污染而失效的现象称为中毒。氧传感器中毒主要是指一氧化碳中毒、硫中毒、铅中毒、硅中毒、锰铅中毒和磷中毒。
氧传感器老化 在发动机利用氧传感器进行闭环控制的过程中,混合气的空燃比总是控制在理论空燃比附近,排气中几乎没有过剩的燃油,但是发动机刚刚起动之后,为了快速预热发动机,需要供给足够的燃油,排气中过剩的燃油就会在氧传感器的表面产生燃烧反应,一方面是形成碳粒而造成氧传感器表面的保护剥落,另一方面是使传感元件局部表面温度过高而加速传感器老化。 一氧化碳中毒 由于长时间混合气过浓,燃烧不完全,排气中一氧化碳过多时,氧传感器就会发生一氧化碳中毒,由于铂金属不仅有氧化催化作用,还具有还原催化作用,在长期缺氧状态下,吸附在铂金属上的一氧化碳会被还原解析成碳,在铂金属表面形成碳沉积,当碳沉积覆盖较多时,就会使铂金属催化剂比表面积减少而使活性下降,导致氧传感器不能再正确反馈氧含量,从而中毒失去作用。
硫中毒 燃料 中的硫燃烧后在排气中是以二氧化硫形式存在的,铂金属催化剂活性中心对二氧化硫有极强的亲和力,二氧化硫被活性中心吸附后经过氧化变成三氧化硫,三氧化硫与排气的水结合形成硫酸,硫酸与金属氧化物反应会生成硫酸盐,与未燃烧的燃料中某些化合物反应会生成硫酸胶质,最终形成硫化学络合物吸附在铂金属催化剂活性表面上,妨碍了催化剂对氧和一氧化碳的吸附,减弱了氧传感器对空燃比变化的敏感程度,丧失了储存氧和释放氧的功能,导致氧传感器中毒失效,润滑油中的磷硅对氧传感器的影响与硫基本相似。 责任编辑:谢秋月 铅中毒 燃油或润滑油 添加剂 中的铅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应,导致催化剂铂的催化性能降低的现象,称为铅中毒。
虽然现在都使用无铅汽油,大大减少了氧传感器铅中毒的机率。但是,由于燃油或润滑油的添加剂中含有多种铅化合物,氧传感器的铅中毒也是不可避免的。
硅中毒 发动机上的硅密封胶、硅树脂成型部件、铸件内的硅添加剂等都有硅离子,这些硅离子会污染氧传感器的外侧电极,氧传感器内部端子处密封用的硅橡胶会污染内侧电极。硅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应而导致催化剂铂的催化性能降低的现象,称为硅中毒。
锰、铅中毒 燃料中的锰、铅等金属通常是以金属盐和金属氧化物的形式沉积在铂金属催化剂活性表面,它们与活性中心有很强的亲和力,结合生成络合物后不再分解,使铂金属催化剂的活性和选择性迅速下降而产生中毒现象,特别是锰盐和锰氧化物有储氧的功能,它沉积在铂金属催化剂活性表面会造成氧传感器误报,使氧传感器无法正确反馈空燃比。 磷中毒 在传感器表面,磷很少以纯磷状态析出,而是以某种化合物状态析出,这些磷化物污染氧传感器的现象,称为磷中毒。
磷化物的应用很广,可以用作润滑剂、防锈剂和清洗剂。在发动机磨合期间或 活塞环 磨损之后,发动机润滑油添加剂中的磷化物就会窜入气缸中燃烧并随排气排出。
在低温状态下,磷化物是以微粒子状态析出并沉淀在传感器保护层的表面将气孔堵塞而导致传感器中毒;在高温状态下,磷化物会附着在氧传感器以及 三元催化器 表面使其受到污染。 氧传感器的老化和中毒是不可避免的。
所以当汽车行驶一定里程后,应当更换氧传感器。平时应当经常检查汽车氧传感器是否已经失效,发现问题及时更换,这对行车安全也是一种保障,同时还能降低油耗并减少环境污染。
案例4.
发动机故障灯亮的分析
发动机故障灯亮的最直接的原因在于发动机排气系统故障,直观反映为氧传感器信号异常。
发动机故障灯亮的故障码及案例
09款起亚锐欧:发动机故障灯亮,读取故障码显示P1072,燃油混合过浓。
该车在14年年底进行过维修,更换了正时四件套,15年初出现该问题,该故障码说明氧传感器检测到的排放信号异常,通过如上方式检测氧传感器无故障,在拆装氧传感器的过程中发现氧传感器头部积炭较多,检查火花塞发现头部积炭严重,重新调整了正时皮带,进行了节气门清洗,故障消除。
案例分析:与燃油混合过浓直接相关的有两个原因,一,可能是前氧传感器失效,导致输出给ECU的信号失真,导致ECU给出的喷油脉宽信号异常,空燃比过低,也有可能是后氧传感器失效导致检测信号不准,反馈信息失真导致系统报错。二,前后氧传感器均正常,由于皮带正时不准导致点火时机不准油料燃烧不完全,或发动机积炭过于严重节气门积炭等原因导致油料燃烧不完全,排放超标,或火花塞老化损坏导致点火不畅导致燃料燃烧不完全出现排放故障。
汽车氧传感器
发动机电喷系统
三氯化铁和盐酸。
车被举起以便拆下底盘下的氧传感器
配好溶液进行氧传感器头部清洗
浸泡15分钟后用手轻摇
清洗后的氧传感器焕然一新
性能良好的氧传感器测试波形图

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好贴!感谢楼主分享!
相逢是缘!

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好贴!感谢楼主分享!

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来自 爱卡Android版 发表于 2017-10-30 21:04    IP属地:未知

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来自 爱卡Android版 发表于 2017-11-09 15:33    IP属地:未知

引用 老吉他 于 2017-10-20 12:19:11 发表的回复
好贴!感谢楼主分享!
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来自 爱卡Android版 发表于 2017-11-09 15:34    IP属地:未知

引用 认真看帖 于 2017-09-25 16:36:07 发表的回复
真详细!

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学习了

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引用 xuser12775481 于 2017-11-11 20:54:37 发表的回复
学习了
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