《现代汽车传感器的使用与检测》-气体浓度传感器解析

项目四气体浓度传感器的识别与检测4.1概述4.2氧传感器的识别与检测4.3稀薄混合比传感器的识别4.4全范围空燃比传感器的识别4.5烟尘浓度传感器的识别4.6柴油机烟度传感器的识别4.1概述氧传感器：作用：检测排气中氧的含量，实现空燃比的反馈控制分类：氧化钛（TiO2）、氧化锆（ZrO2）(加热型、非加热型)稀薄混合比传感器是实现空燃比反馈控制。烟尘浓度传感器用于空气净化装置中，可使空气净化器自动运转或停止。柴油机烟度传感器能检测排气中形成的烟度或未燃烧的炭颗粒。4.2氧传感器的识别与检测1.氧化钛式氧传感器的识别2.氧化锆式氧传感器的识别3.桑塔纳2000GLi、2000GSi、捷达GT、GTX型轿车氧化锆式氧传感器的检测4.丰田LS400型轿车主、副氧传感器的检测5.北京切诺基汽车氧传感器的检测8.富康轿车氧传感器的检测7.广州本田雅阁轿车氧传感器的检测6.奥迪2.6L/V6轿车氧传感器的检测1—二氧化钛元件2—金属外壳3—陶瓷绝缘体4—接线端子5—陶瓷元件6—导线7—金属保护套1.氧化钛式氧传感器的识别结构如图，主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子组成。当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。氧化锆氧传感器及其输出特性a）结构b）输出特性1—法兰2—铂电极3—氧化锆管4—铂电极5—加热器6—涂层7—废气8—套管9—大气2.氧化锆式氧传感器的识别结构如右图ａ，在400℃以上的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，在铂电极之间将会产生电压。当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近0V），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（约为1V）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变。如右图ｂ图1桑塔纳2000GSi等轿车氧传感器连接器插头与插座图图2为桑塔纳2000GSi型轿车氧传感器工作电路。1加热元件正极；⒉加热元件负极；3信号电压负极；4信号电压正极接下页3.桑塔纳2000GLi、2000GSi、捷达GT、GTX型轿车氧化锆式氧传感器的检测桑塔纳2000GLi、2000GSi、捷达GT、GTX型轿车氧传感器导线连接器插头与插座上各端子的位置在图1已经标明。加热元件电阻值常温下为1～5Ω，温度上升很少时，电阻值会上升很大。所以在室温下，可用万用表检测。检测时，拔下传感器线束连接器插头，检查1与2端子间电阻，应为1～5Ω。如果常温下电阻值为无穷大，说明加热元件断路，应更换氧传感器。①加热元件电阻检查氧传感器的加热元件需用电源进行加热，当打开点火开关后，燃油泵继电器触点接通时，加热元件的电源即被接通。在检测加热元件电压时，应拔下传感器连接器插头，起动发动机，检查氧传感器连接器插头上1与2端子间电压，应不低于11V。如果没有电压，说明熔断器或断路继电器触点接触不良，应进行检修。②电源电压检查检查氧传感器电压信号时，应连接好传感器连接器插头与插座，用数字式万用表测量传感器3与4端子。接通点火开关时，电压信号应为0.45～0.55V；当踩下加速踏板，供给浓混合气时，电压信号应为0.7～1.0V；当拔下空气流量传感器到发动机之间的真空软管，供给稀混合气时，电压信号应为0.1～0.3V，否则说明氧传感器失效，应更换。长期使用含铅汽油会导致铅离子以及汽油和润滑油硫化产生的硅酮附着在铂金的表面而使氧传感器失效。铅离子和硅酮附着在传感元件表面时，称为铅中毒和硅中毒，这是使氧传感器失效的主要原因。另外，氧传感器加热元件失效，或传感器壳体上的透气孔堵塞，氧传感器的热负荷过重，也会导致氧传感器失效，而不起作用。③电压信号检查4.丰田雷克萨斯LS400型轿车主、副氧传感器的检测1、LS400型轿车主、副氧传感器的电路故障码21代表左列主氧传感器电路故障，故障码28代表右列主氧传感器电路故障。当点火开关在ON时，发动机的水温和转速高于设定值，传感器的浓信号会交替出现。当主氧传感器信号电压在0.35～0.70V之间变化时，会出现故障码。这时应检查：拆下ECUECT连接器，点火开关在ON时，测量HT1、HT2与接地间电压，应为蓄电池电压。接下页2、LS400型轿车主、副氧传感器的检测①ECUECT连接器端子HT1和HT2与接地电压②加热装置线圈的电阻测量主氧传感器连接器端子1和2之间的电阻，在⒛℃时应为5.1～6.3Ω。③ECUECT连接器端子HT1和HT2与接地电压当发动机预热到正常温度，怠速时，测量ECUECT连接器端子HT1和HT2与接地电压，应为0V；当发动机转速在4000r/min时，测量HT1和HT2与接地电压，应为蓄电池电压。经以上检查不在规定范围，应更换主氧传感器副氧传感器用于氧含量的辅助控制，以达到精确控制空燃比。故障码27代表左列副氧传感器电路故障，故障码29代表右列副氧传感器电路故障。这时应检查：①ECUECT连接器端子OXL2和OXR2与E2间电压。当发动机预热到正常温度时，使发动机在4000r/min运转3min，测量连接器端子OXL2和OXR2与砀间电压，应在0.5V以上。②副氧传感器电路连接若有不正常情况，应排除。副氧传感器的检测：5.北京切诺基汽车氧传感器的检测图1切诺基汽车加热型氧传感器与ECU连接电路1-氧传感器；2ECU；3-比较器；4燃油泵继电器；⒌加热元件北京切诺基汽车采用的是带加热元件的氧化锆式传感器。该氧传感器与ECU的连接电路如图1所示。氧传感器上有4条线，其中2条是氧传感器的信号输出线和地线，另外2条是加热元件的电源输人线和接地线。①氧传感器电压信号的检测。发动机处于正常工作温度且稳定运转，氧传感器正常工作时，根据排气氧含量，输出0～1V信号电压。当混合气稀（含氧量高）时，输出0.1V低电压信号；当混合气浓（含氧量低）时，输出IV高电压信号。如果测量电压值为0v且保持不变，应反复踩下加速踏板，使发动机的转速变化。若此时电压信号随节气门开闭而变化，则表明氧传感器工作良好；若经过测量氧传感器信号输出端子C与D间电压仍为0V，说明氧传感器已经损坏，应当更换。若测得的C与D间输出信号电压值始终为1V，则应进一步检查。这时拆下进气歧管上的一根真空软管，使混合气变希经过测量C与D间输出的信号电压值有变化，说明氧传感器工作良好。否则，说明氧传感器已经损坏，应当更换。接下页②加热元件电阻检查。用高阻抗数字式万用表测量加热元件A与B间电阻，其值应为5～7Ω。若电阻值为无穷大，说明加热元件已经损坏，应当更换氧传感器。③电源电压的检查：打开点火开关，拆下传感器导线连接器，测量加热元件A与B间的电压，应为蓄电池电压。6.奥迪2.6L/V6轿车氧传感器的检测奥迪2.6L/V6轿车发动机，每一侧气缸体都安装有一个λ传感器，直接拧入排气管内，如图1所示。两个氧传感器（G39、G108）都是氧化锆式氧传感器。λ传感器测量废气中氧的含量，并将电信号输送到MPFI控制单元，以便对燃油喷射加以修正，确保三元催化转化器有效地工作。图1氧传感器的安装位置λ传感器加热控制单元J208安装在前排乘客座椅A柱的辅助继电器上，如图2所示。图2氧传感器加热控制单元J208图3奥迪2.6L/V6氧传感器的工作电路氧传感器G39、G108工作电路如图3所示，检测内容如下：（1）λ传感器加热器Z19、Z28的检测①检测条件：a燃油泵继电器工作正常；b。热敏熔断器正常；c。MPFI控制单元供电正常。②电阻值的检测。a拔下左右气缸λ传感器连接器插头。b用万用表V.A.G1526和电缆V.A.G1592测量λ传感器两端子间电阻值，应为3～15Ω。若达不到要求，应更换λ传感器。③供电电压的检测。a．拔下左右两气缸λ传感器连接器插头。b．将二极管测试灯V.A.G1527连接在λ传感器插头插孔1（正极）与插孔2（负极）之间，如图4所示。图4λ传感器插头接下页接下页c．把VA61551故障仪连接好，打开点火开关，发动机不起动，进行“执行元件诊断”（输人代码“03”），这时λ传感器加热控制单元应吸合，二极管测试灯也应同时闪亮。d.如果λ传感器加热控制单元不吸合，二极管测试灯V.A.G1527不闪亮，则将测试灯连接在λ传感器插头插孔1（正极）与发动机搭铁之间。e.如果二极管测试灯V.A.G1527闪亮，应参照电路图检查λ传感器插头插孔2至发动机搭铁之间接线是否导通，应排除断路故障；如果二极管测试灯不闪亮，则关闭点火开关，从辅助继电器Ⅲ上拔下λ传感器加热控制单元J208图5辅助继电器Ⅲ插座f．结合电路图检查λ传感器插头插孔1至继电器插座插孔8（如图5所示）之间的接线是否导通，应排除断路故障。如果不存在断路，应将二极管测试灯连接在搭铁线与继电器插座插孔2之间。g．打开点火开关，二极管测试灯应闪亮。如果测试灯不闪亮，应进行下列检查：检查热敏熔断器；检查继电器插座插孔2到热敏熔断器之间接线的电阻值，最大不应超过0.5Ω；检查燃油泵继电器。h，二极管测试灯V.A.G1527闪亮后，检查λ传感器加热控制单元。i如果加热控制单元的接线和继电器插座插孔2的正极供电正常，则应更换λ传感器加热控制单元。接下页接下页④λ传感器加热控制单元J208的检测。a．从辅助继电器Ⅲ上拔下加热控制单元。b．将二极管V.A.G1527连接在搭铁与继电器插座插孔4之间，如图5所示。c，打开点火开关，二极管测试灯应闪亮。如果测试灯不闪亮，则将二极管测试灯连接在继电器插座插孔4与6之间。d.起动发动机并怠速运转，二极管测试灯应闪亮。如果测试灯不闪亮，应关闭点火开关，将检测箱V.A.G1598和电缆V.A.G1598/11连接在MPFI控制单元线束上。e．检查继电器插座插孔6与检测箱插孔48之间接线的电阻值，最大不应超过1Ω。f如果接线无断路故障，则应更换MPFI控制单元。（2）λ控制和λ传感器G39、G108的检测①检测条件。a．发动机温度不低于80℃。b.三元催化转化器与气缸盖之间的排气系统不泄漏。c.λ传感器加热器工作正常。②λ控制的检测。a连接好故障诊断仪V.A.G1551，并进人“阅读测量数据块”（输人代码“08”）。输人组号“03”，按“Q”键确认。这时屏幕上显示：4b观察显示区3（对应气缸1～3）或显示区4（对应气缸4～6）的λ控制系数，额定值为0.75～0.25。接下页c．按“→”键，输人“结束测试”代码“06”，按“Q”键确认。d．如果显示的系数不在额定范围，则应检查λ传感器。③λ传感器的检测。a.关闭点火开关。b.拔下λ传感器插头。c.把万用表V.A.G1526连接在λ传感器信号线插孔与发动机搭铁之间，所测电阻值应为∞，如果电阻值不为∞，则应更换λ传感器。d.如果电阻值在规定范围，将万用表V.A.G1526（选择2V量程）连接到MPFI控制单元插头信号线插孔和发动机搭铁间，打开点火开关，电压值应为（400±50）mV。接下页插头Ce如果电压不在规定范围，应检查MPFI控制单元的以下接线：关闭点火开关；将检测箱V.A.G1598和电缆V.A.G1598/11连接在MPFI控制单元线束上；检测λ传感器G39（或6108）插头信号线的插孔与检测箱V.A.G1598插座2（或3）之间的电阻值，最大为1Ω。f如果电阻不在规定范围，检查λ传感器插头与MPFI控制单元插头C的插孔2或3之间的接线是否存在断路或短路，如图6所示。若存在断路或短路，应及时排除。g如果接线无故障，应更换MPFI控制单元。7.广州本田雅阁轿车氧传感器的检测氧传感器的结构和其信号输出特性图1氧传感器的结构和其信号输出特性通过诊断故障指示灯闪示故障码1时，说明氧传感器有故障，应按以下步骤进行检测，以确定故障原因。①检查燃油系统燃油压力。如果燃油压力不正常，则应检查燃油泵、燃油管路、燃油压力调节器、喷油器以及PGMFl主继电器等工作电路是否正常。