當(dāng)前位置: 首頁 > 傳感測量產(chǎn)品 > 工業(yè)傳感器 > 氧傳感器
發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:259
氧傳感器是什么?它是讓三元催化減排少污必不可少的一元件,前氧、后氧。
氧傳感器:檢測排氣中氧的濃度,并向ECU發(fā)出反饋信號(hào),再由ECU控制噴油器噴油量的增減,使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標(biāo)的閉環(huán)控制,從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
寶馬5系(參數(shù)|圖片)里程12.W公里時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障燈亮起,到店進(jìn)行檢測。
專檢給出的數(shù)據(jù)為公里時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)故障碼:002AC2 DME 廢氣觸媒轉(zhuǎn)換器前氧傳感器 可信度 存在故障碼。
很明顯的前氧傳感器問題。
前氧傳感器是檢測氣缸混合器燃燒后產(chǎn)生的廢氣中的含氧量,根據(jù)氧含量的不同再將不同的電信號(hào)傳給ECU來達(dá)到ECU對(duì)混合氣的修正。
前氧出現(xiàn)問題后ECU就不能得到排氣中氧含量的信息,無法對(duì)混合氣進(jìn)行修正,發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排氣污染就會(huì)增加,出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、缺火等故障現(xiàn)象。
后氧檢測的是凈化后的廢氣含氧量,也將數(shù)據(jù)上報(bào)給ECU,前氧與后氧給出的數(shù)據(jù)時(shí)不同的(一般前氧信號(hào)大于后氧),如果數(shù)據(jù)相同那么不是氧傳感器壞了就是三元催化壞了。
氧傳感器壽命一般沒有具體年限,現(xiàn)在的氧傳感器多半能正常使用10萬公里以上,當(dāng)氧傳感器警告指示亮起,或者有關(guān)故障代碼出現(xiàn)時(shí)候,請(qǐng)更換。
現(xiàn)今車輛安有兩個(gè)氧傳感器,三元催化器前放一個(gè),后放一個(gè)。前方的作用是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的空燃比,同時(shí)電腦根據(jù)該信號(hào)調(diào)整噴油量和計(jì)算點(diǎn)火時(shí)間。后方的主要是檢測三元催化器的工作好壞!即催化器的轉(zhuǎn)化率。通過與前氧傳感器的數(shù)據(jù)作比較來檢測三元催化器是否工作正常(好壞)的重要依據(jù).
這輛車有4個(gè)氧傳感,2前2后。B B B B此次報(bào)碼的為B。
按照維修手冊(cè)給出的拆裝圖解開始進(jìn)行拆裝。
分為兩步,第一步將前氧傳感與三元催化分離,因位置問題從底盤處分解更方便。
拆卸底護(hù)板將三元催化前的氧傳感器接頭松掉。
B氧傳感,車底部位接頭拔掉。
第二步是將前氧與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的插頭拔掉。
更換新的傳感器即可。
北京安馳暢達(dá)寶馬專修店提供案例資料,歡迎廣大車友查閱和關(guān)注
1、前氧傳感器:
大于2V---------過稀(怠速1.5-N20.N55;2V-N52);
等于2V----------完全燃燒;
小于2V--------過濃
2、后氧傳感器:
大于0.45V---------過濃;
等于0.45V----------完全燃燒 (一般0.7V);
小于0.45V--------過稀
3、進(jìn)氣歧管壓力傳感器:
帶VALTRANIC:絕對(duì)壓力950mbar,相對(duì)壓力50m bar,如果VVT系統(tǒng)有故障進(jìn)入應(yīng)急模式那么數(shù)據(jù)在350mbar
不帶VALTRANIC:相對(duì)壓力350 mbar(N54發(fā)動(dòng)機(jī)是雙渦輪發(fā)動(dòng)機(jī))
4、節(jié)氣門位置傳感器:
帶VALTRANIC:3%-5%(如果小于3%說明混合氣過稀,節(jié)氣門有關(guān)小的趨勢,大于5%一般說明節(jié)氣門很臟,要清洗。或者說明混合氣過濃,節(jié)氣門有開大的趨勢。)
不帶VALTRANIC:2%-3%,超過3.5%一般說明節(jié)氣門很臟,要清洗。
N52:4°
帶VALTRANIC:7°,
不帶VALTRANIC:3°
V1+V2=5V
5、油門位置傳感器:
V1=2V2
6、機(jī)油壓力:大于2bar,
拔掉機(jī)油壓力傳感器插頭,達(dá)到6bar
機(jī)油油位傳感器一定要裝到車上測試(千萬不要圖省事單單拔插頭)
7、水溫傳感器:
冷車2000歐姆----------(4V)
熱車300-400歐姆------------(0.8V)
隨溫度變化而成線性變化
8、爆震傳感器:
0.3V左右(一般1點(diǎn)幾伏,不能3或5伏以上)(點(diǎn)火提前角被推遲,調(diào)晚)
9、空氣流量計(jì):
4缸:8-9kg/h----------------(老車11-14 kg/h)
6缸:12-13 kg/h----------------(老車18-20 kg/h)
8缸:15-16 kg/h-----------------(老車26-28 kg/h)
10、VANOS:(熱車怠速條件下)
進(jìn)氣:85°(或者80°)
排氣:-115°(或者120°)
注意:起動(dòng)和冷車及負(fù)荷變化時(shí),是在時(shí)時(shí)調(diào)整的。
11、VALTRANIC偏心軸位置:
主要看位置傳感器的變化會(huì)不會(huì)靈敏,有沒有卡滯現(xiàn)象
啟動(dòng)瞬間氣門要開最大,以便更好的啟動(dòng),此時(shí)VALTRANIC電機(jī)的電流會(huì)突然升高到很大。
VALTRANIC第二代:氣門升程范圍:0.18-9.9mm
30°/30°(相差1°)(一般26°)
已調(diào)校最小氣門升程:0.95mm?
氣門升程:0.95mm?
如果有問題:(點(diǎn)火提前角被推遲,調(diào)晚)
12、調(diào)校值:
加法調(diào)校(怠速):0.5mg/沖程(正的說明偏稀,負(fù)的說明偏濃)
混合氣加法調(diào)校值標(biāo)準(zhǔn)值為 1 ~ 1.14,混合氣加法調(diào)校λ<>
影響因素:二次空氣噴射
乘法調(diào)校(有負(fù)荷):7.0%(正的說明偏稀,負(fù)的說明偏濃)
如果都顯示偏稀則原因:
燃油壓力偏低
進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣
氧傳感器
空氣流量
13、平穩(wěn)值=標(biāo)準(zhǔn)值轉(zhuǎn)速(700)—實(shí)際值轉(zhuǎn)速
如果大于0:說明該缸工作不好
如果小于0:說明該缸工作很好
所有缸平穩(wěn)值加起來要等于0就OK了。
14、進(jìn)氣壓力傳感器:
怠速電壓:1.13V
急加速電壓:3.39V
15、噴油時(shí)間:普通發(fā)動(dòng)機(jī):一般在2.3ms
直噴的發(fā)動(dòng)機(jī):1.18ms
16、空燃比=14.7kg空氣/1kg汽油(完全燃燒)=14.7
&大于14.7:混合氣過稀
&等于14.7:剛好完全燃燒
&小于14.7:混合氣過濃
17、過量空氣系數(shù)=實(shí)際空燃比/理論空燃比
λ大于1:混合氣過稀
λ等于1:剛好完全燃燒(1.1左右)
λ小于1:混合氣過濃
18、燃油壓力:
低壓:6bar(N20,N55)5bar(N52),3.5(N46)
高壓:50bar,最高200bar
19、負(fù)荷信號(hào):8.6%,把機(jī)油蓋打開,數(shù)值會(huì)變小。
20、點(diǎn)火提前角:6°
如果把VVT系統(tǒng)有故障進(jìn)入應(yīng)急模式,那么點(diǎn)火提前角一定會(huì)推遲,那么加速反應(yīng)肯定沒那么快
展開全文
躍階型后氧傳感器,我們已經(jīng)了解了,今天聊聊寶馬的寬帶型前氧傳感器。
前氧傳感器,顧名思義,就是安裝在三元催化器前的氧傳感器。是調(diào)控用的傳感器,此寬帶氧傳感器用來不斷測量廢氣殘余氧含量。殘余含量的擺動(dòng)值作為電信號(hào)繼續(xù)傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元DME。DME根據(jù)濃稀通過噴射修正混合氣。
傳感器的工作溫度約750度,此氧傳感器的加熱功率比常歸氧傳感器低,此外該氧傳感器可更快準(zhǔn)備就緒。
而寶馬車的氧傳感器有兩種,一種是早期的LSU4.9通用氧傳感器,是6線氧傳感器,一種是現(xiàn)在常用的LSU ADV寬帶氧傳感器,是5線氧傳感器。
5線和6線的工作原理差不多,只是6線氧傳感器多一個(gè)補(bǔ)償公差的電阻,約30-300歐姆。接下來主要講5線氧傳感器
前氧傳感器與后氧傳感器對(duì)比,最大的特點(diǎn)就是,前氧傳感器可以知道混合氣多濃或多稀,而后氧傳感器只能知道混合氣是濃還是稀,濃多少,稀多少,它不知道。
那么,前氧傳感器是怎么知道混合氣是多濃還是多稀的呢?接下來,開始講它的工作原理。
先看看6線氧傳感器和5線氧傳感器的電路圖是怎樣的:
6線:
5線:
通過電路圖不難發(fā)現(xiàn),6線和5線前氧傳感器都有加熱絲,占了其中兩根線,加熱絲工作原理和后氧傳感器一樣,這里不做贅述。
而6線和5線相比,就是多了一根I-LSVP導(dǎo)線,其它一樣,該導(dǎo)線用來連接補(bǔ)償電阻,補(bǔ)償電阻安裝在氧傳感器的插頭上。所以如果該插頭被機(jī)油腐蝕,會(huì)導(dǎo)致氧傳感器報(bào)故障。后來這些5線的前氧傳感器,由于設(shè)計(jì)精密,也就無需該補(bǔ)償電阻來補(bǔ)償部件公差了。所以變成5線的寬帶前氧傳感器。
而其它出加熱絲的線代表什么,我們到時(shí)再說,先說前氧傳感器是怎么知道混合氣多濃還是多稀的。
先看一張?jiān)韴D:
測量室的O2和大氣的O2始終要保持在0.45V的電壓差,而大氣的O2是固定不變的,但測量室的O2是連接廢氣,廢氣的O2根據(jù)濃稀會(huì)變多變少,那么為了保證0.45V的電壓差,必須對(duì)測量室繼續(xù)泵氧,多O2,需要泵出去,少O2,需要泵進(jìn)來,而泵進(jìn)多少泵出多少就代表混合氣濃多少,稀多少。
注:尾氣和大氣怎么進(jìn)入前氧傳感器的,和后氧傳感器一樣,這里不做贅述。
如果是稀混合氣,氧傳感器是如何監(jiān)測的呢?
混合氣稀,也就是O2多,需要正電流將氧離子向排氣側(cè)泵出。電流的大小即為稀多少。
那么混合氣濃,又是怎樣的呢?
混合氣濃,O2少,負(fù)電流將氧離子向參考室泵送,電流的大小代表濃多少。
好了前氧傳感器如何知道多濃多稀我們已經(jīng)有了詳細(xì)的了解,那么現(xiàn)在問題回到之前的5線電路圖,出了兩根加熱絲控制線,還有三跟線,分別是什么含義,前面我們知道前氧傳感器有泵氧原件,參考室(測量室),虛擬地,與電路圖的三跟線息息相關(guān)。
先看一張?jiān)韴D
A-LSVR:參考室(測量室)
M-LSV:虛擬地
A-LSVP:泵氧(泵流導(dǎo)線)
I-LSVP:匹配導(dǎo)線(補(bǔ)償導(dǎo)線)
那么他們對(duì)于的測量電壓是多少呢?
6線(對(duì)車身測量)
5線(對(duì)車身測量)
好了,關(guān)于5線和6線的測量電壓已經(jīng)和大家說明了,那么5線和6線在ISTA讀出的數(shù)據(jù)流是多少呢?
PS:B系列發(fā)動(dòng)機(jī)雖然也采用5線的氧傳感器,但它的ISTA不再顯示電壓值,而是用空燃比1來表示,1代表理論空燃比,小于1代表濃混合氣,大于一代表稀混合氣。
而測量的電壓也有所不同
好了,關(guān)于前氧傳感器的工作原理就聊到這,下期講前氧傳感器好壞的判斷方法。
氧傳感器大家都知道它就是檢測廢氣中的氧含量,從而電腦再根據(jù)氧的多少來控制噴油脈寬。
本次講解燃油噴射和混合氣調(diào)教控制原理:
?通過以上圖文了解到,電腦DME是由多少氣來決定噴多少油,那么進(jìn)多少氣就是目標(biāo)值,DME會(huì)根據(jù)空氣質(zhì)量,進(jìn)氣壓力,節(jié)氣門位置,轉(zhuǎn)速,油軌壓力等綜合分析出一個(gè)目標(biāo)值,這個(gè)目標(biāo)值講是DME控制噴油嘴噴多少燃油的主要依據(jù),但還不是唯一,還需要結(jié)合一個(gè)調(diào)教值,因?yàn)椴考诠ぷ鬟^程中存在公差和老化,氧傳感器會(huì)根據(jù)對(duì)廢氣的監(jiān)測,反饋出相應(yīng)的氣缸工作狀態(tài),DME會(huì)分析出一個(gè)調(diào)教值用于調(diào)節(jié)補(bǔ)償這些所謂的公差和老化。所以說DME要決定噴多少燃油,必須目標(biāo)值+調(diào)教值
那么噴射出來的燃油在氣缸燃燒,燃燒做功后廢氣的氧含量被前氧傳感器監(jiān)測后反饋給DME,隨后廢氣經(jīng)過三元催化器,被催化及儲(chǔ)氧,然后經(jīng)過后氧傳感器,后氧傳感器再一次監(jiān)測被催化儲(chǔ)氧后的廢氣的氧含量,反饋給DME,就這樣,形成了一個(gè)閉環(huán)控制。
上面說了混合氣調(diào)教值,那么什么是調(diào)教值?
2.11.6.1氧傳感器調(diào)校值:
空燃比調(diào)校(混合氣調(diào)校)用于補(bǔ)償影響油氣混合氣的部件公差和老化情況。諸如過剩空氣和燃油壓力等因素同樣會(huì)影響空燃比調(diào)校(部分補(bǔ)償)。由于這些原因,無法將準(zhǔn)確的空燃比調(diào)節(jié)極限定義成故障原因。
混合氣乘積式調(diào)校作用于整個(gè)特性線重要的因素例如有燃油壓力。利用服務(wù)功能“調(diào)校值復(fù)位” 可以將調(diào)校值以及裝備系列復(fù)位到交貨狀態(tài)。然后必須重新學(xué)習(xí)調(diào)校值。為了學(xué)習(xí)混合氣調(diào)校值,產(chǎn)須在怠速和部分負(fù)荷之間運(yùn)行較長時(shí)間。
那么加法調(diào)教和乘法調(diào)教,是什么呢?
加法調(diào)教,在低速或怠速工況調(diào)節(jié)
乘法調(diào)教,在部分負(fù)荷狀態(tài)下調(diào)節(jié)
兩者的調(diào)節(jié)范圍均為-+30%,負(fù)的代表濃混合氣,正的代表稀混合氣。
而說到調(diào)教值,我們想到部件公差和老化,通過廢氣的氧含量反映出來,必然影響混合氣的制備,即影響到混合氣的濃稀,而說到濃稀問題,那么什么是空燃比呢?
通過以上信息了解,我想關(guān)于混合氣調(diào)教,空燃比控制及閉環(huán)控制邏輯大家應(yīng)該有清晰的認(rèn)識(shí)和了解!
本次講解先從寶馬后氧傳感器說明:
寶馬的后氧傳感器監(jiān)測被催化儲(chǔ)氧后的廢氣的氧含量,它的主要作用是監(jiān)測三元催化的好壞,同時(shí),它也會(huì)把廢氣的濃稀反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)電腦DME,DME也會(huì)參考該數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)然混合氣調(diào)教最主要還是靠前氧傳感器。
那么,它是怎么監(jiān)測氧含量的,怎么確定是濃還是稀的,接下來,講解它的工作原理。寶馬的后氧傳感器,是躍階型氧傳感器,通過電路圖我們不難發(fā)現(xiàn),它是4線的氧傳感器。
圖上XPin1和Pin2是氧傳感器的加熱絲控制線,控制加熱絲工作,那么為什么要氧傳感器為什么要加熱呢?
加熱氧傳感器,可以讓氧傳感器更快進(jìn)入工作狀態(tài),因?yàn)檠鮽鞲衅鞯难趸喰枰訜幔拍茈婋x廢氣中的氧分子和進(jìn)入氧傳感器的大氣氧分子,電離成氧離子,才能和大氣的氧離子對(duì)比,形成電壓差,從而判斷混合氣的濃稀。
而電腦DME對(duì)氧傳感器加熱絲的控制是占空比信號(hào),占空比通電時(shí)間的長短加熱的強(qiáng)度,一般后氧傳感器達(dá)到工作溫度是350攝氏度左右。
那么后氧傳感器是怎么讓DME知道現(xiàn)在是濃混合氣還是稀混合氣呢?請(qǐng)看下面原理圖
通過上圖1我們知道,后氧傳感器是通過尾氣腔和大氣腔的氧離子進(jìn)行對(duì)比,形成電壓差,從而告訴電腦是濃還是稀還是正常。
而尾氣是通過后氧傳感器頭部的幾個(gè)小孔進(jìn)入,而大氣是怎么進(jìn)入呢,是通過插頭線束進(jìn)入,所以要保護(hù)插頭
?那么混合氣稀是什么情況?
在極稀的狀態(tài),假如燃燒后的尾氣O2還有7個(gè),而大氣也有6個(gè)O2,那么上圖2和3的電壓差就幾乎是沒有,電壓是0.1V,極端稀,對(duì)于大氣時(shí)就會(huì)等于0,這種情況也會(huì)有。
電壓值取決與廢氣中的O2含量,O2越多,實(shí)測的電壓差就小,電壓值就低。
那么混合氣濃是什么情況?
如果混合氣非常濃,排氣管的O2非常少,比如只有一個(gè),而大氣有7個(gè),那上圖2和3的電壓差是0.9V左右,那么在極端濃的情況下,可能是1V。
再高就沒有了
那么我們可以現(xiàn)在做下總結(jié):
混合氣稀時(shí)電壓是0.1V
混合氣濃時(shí)電壓是0.9V
DME通過躍階型后氧傳感器可以知道混合氣是濃還是稀,但不能知道混合氣多濃還是多稀。
那么混合氣在正常的情況下,后氧傳感器的電壓是怎樣的呢?
通過上圖,在理論空燃比的情況下,假如燃燒完全后空氣剩下3個(gè)O2,大氣有7個(gè)O2,后氧傳感器的電壓0.45V,正好在中間。
那么問題來了,我們找了一臺(tái)好的正常寶馬車,在熱車狀態(tài),空燃比是1的情況下,測量電壓和用ISTA讀取出來的電壓都是0.75V左右,我們上面又說是0.45V呢?這個(gè)時(shí)候你可能忽略一個(gè)重要的東西,三元催化。
那又是為什么會(huì)這樣呢?
三元催化具有儲(chǔ)氧能力,假如在理論空燃比下尾氣有3個(gè)O2,那么由于三元催化器儲(chǔ)氧,兜入一個(gè)O2,尾氣剩下2個(gè)O2,假如大氣有7個(gè)O2,此時(shí)電壓就變成0.75V左右了。
所以說后氧傳感器生產(chǎn)出來理論空燃比是0.45V,但是由于裝在三元催化后面,就會(huì)變成理論空燃比是0.75V了。你明白了嗎?
關(guān)于后氧傳感器的工作原理就先聊到這,那么我們?nèi)绾闻袛嘌鮽鞲衅鞯暮脡模覀兿麓瘟摹?/p>
BMW匯聚地
| 案例分析 | 新聞資訊 | 保養(yǎng)維修 |
微信平臺(tái):BMW_Repair
這是最專業(yè)汽車新媒體微刊,歡迎大家分享閱讀!投稿
下一篇: PLC、DCS、FCS三大控
上一篇: 電氣控制線路圖控制原