氧傳感器的根本作用是用來檢測尾氣中含氧濃度,然后ECU(發(fā)動機系統(tǒng)控制電腦)會通過氧傳感器提供的氧濃度信號來判定發(fā)動機的燃燒狀況(前氧)或者催化器的工作效率(后氧)。前氧信號用于閉環(huán)控制的輸入信號,如果判斷燃燒時混合氣過稀則進行噴油加濃,過濃則進行噴油減稀,以此來控制燃燒更為充分,使燃油經(jīng)濟性及發(fā)動機工作狀況更好。后氧信號用來判斷催化器轉(zhuǎn)化效率,如果催化器嚴(yán)重老化或者失效,則無法對尾氣進行有效催化,影響到催化器后的排氣中氧氣濃度,通過此時的氧濃度可以判斷催化器是否工作正常。另外根據(jù)催化器后的排氣中氧氣濃度可以對燃油噴射進行修正(微調(diào)),使燃油經(jīng)濟性及排放更好。
1.如何測試一個氧傳感器的效率?xml:namespace>
首先明確幾個名詞用語。上流動系統(tǒng)指所有的傳感器、執(zhí)行器、發(fā)動機控制電腦及氧傳感器以上的發(fā)動機系統(tǒng)。換言之,上流動系統(tǒng)是所有產(chǎn)生排氣及有助于加熱氧傳感器的機械和電子部件。上流動系統(tǒng)包括發(fā)動機,連同所有的幫助系統(tǒng)--進氣系統(tǒng),排氣再循環(huán)EGR、空氣等、傳感器、執(zhí)行器、發(fā)動機控制電腦和(PCM)和電路。下流動系統(tǒng)是指位于氧傳感器后面的不運動的廢氣系統(tǒng)部件--也就是催化反應(yīng)及它的內(nèi)部的全部工作內(nèi)容和排氣系統(tǒng)。
其次,為了區(qū)別當(dāng)今發(fā)動機管理系統(tǒng)不同的閉環(huán)控制系統(tǒng),這里不使用一般的閉環(huán)控制系統(tǒng)、怠速控制閉環(huán)系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)等等。一般解碼器顯示的閉環(huán)是燃料反饋的系統(tǒng)閉環(huán)控制,這里所講的閉環(huán)則不是單指燃料反饋控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制。這是因為有一些汽車當(dāng)燃料反饋控制系統(tǒng)不正常時,它的控制電腦(PCM)仍然告訴解碼器說系統(tǒng)是處在閉環(huán)控制狀態(tài)。
在氧傳感器平衡(O2FB)測試中第一步就是測量氧傳感器的輸出信號。這樣做有幾個原因,首先看原因,然后再看試驗步驟。氧傳感器工作在一個有關(guān)排氣系統(tǒng)通過的極端惡劣的環(huán)境之中,一個不需加熱的氧傳感器壽命為30000至50000英哩,而加熱氧傳感器壽命比不加熱氧感器延長壽命長20000英哩。
任何一種氧傳感器的時效,都是慢慢地失去的,開始它的響應(yīng)速度變慢,能夠產(chǎn)生的輸出信號幅度變低,在失效的最后階段,它產(chǎn)生一個不變化的信號或根本沒有信號輸出,這時就會出現(xiàn)故障碼,隨后發(fā)動機檢查燈或故障指示燈就亮了。除了由于使用年限和行駛里程導(dǎo)致氧傳感器正常的失效外,氧傳感器還有可能因汽油中含鉛或冷卻液中的硅膠腐蝕而導(dǎo)致提前失敗,滲漏頭墊破裂也使許多氧傳感器失效。但是,使氧傳感器提前失效的首要原因是發(fā)動機在較濃的混合比狀態(tài)下運行時所造成碳阻塞,還有各種潛在原因都可能成為使氧傳感器失效的禍?zhǔn)?,例如燃油壓力過高,噴油嘴壞損或控制電腦傳感器損壞以及操作不當(dāng)?shù)取?/span>
在把握一件事情的核心以前,為了檢查時能穩(wěn)妥一些,先暫停一下,講一個問題,在診斷燃料反饋控制系統(tǒng)(FFCS)之前,經(jīng)常被告之,應(yīng)起動發(fā)動機直至它進入“閉環(huán)”狀態(tài)。也有許多汽車修理文章也這樣寫到:“起動發(fā)動機在2500rpm下運轉(zhuǎn)2-3分鐘,直到氧傳感器產(chǎn)生可變電壓”,這恐怕是個誤導(dǎo)。許多技術(shù)人員認為氧傳感器自己會產(chǎn)生可變電壓,而事實是發(fā)動機要在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速和負荷下氧傳感器在讀廢氣及由廢氣導(dǎo)致的電壓信號,發(fā)動機控制電腦(PCM)通過噴油脈沖寬度變化或混合比控制命令來改變排氣成份。
氧傳感器安裝在排氣流中報告它的讀數(shù),它只是一個報告者。如果只是因為氧傳感器電壓偏離,并不意味就必須更換氧傳感器,這只是因為測試氧傳感器只是O2FB試驗的第一步,如果排氣的成份不變化,不管怎樣“運轉(zhuǎn)加熱發(fā)動機”,氧傳感器的電壓也不會變。
當(dāng)診斷汽車時,如果發(fā)現(xiàn)氧傳感器的輸出電壓不正?;蚋静蛔?,那可能有兩個原因,一個是由于氧傳器本身的問題造成的,而不是對排氣成份正確性測量的問題,另一個可能是由于上流動系統(tǒng)故障造成的,而不是混合比改變的問題,這是因為上流動系統(tǒng)中的一些部件有故障。
現(xiàn)在回到要接觸到的事情的要害,“要害”就是氧傳感器信號在燃料反饋控制系統(tǒng)中的地位,在汽車示波器的顯示屏上,氧傳感波形,就相當(dāng)于醫(yī)院手術(shù)室里的電起搏器(EKG),事實上,在醫(yī)院的急救室里,最主要的判斷設(shè)備就是起搏器(EKG),它所以看到病人脈搏的波形。汽車行駛能力和排放診斷的實際任務(wù)就是恢復(fù)汽車的脈搏(FFCS的脈搏),而這個脈搏是就是氧傳感器波形。觀察傳感器的波形能說明什么樣的燃料反饋控制系統(tǒng)是“進入活動”或“進入閉環(huán)”狀態(tài)。
起動時,傳感器輸出電壓達到450mV時開始進入濃和稀的循環(huán)。與醫(yī)院的電起搏器相似,氧傳感器波形只有當(dāng)氧傳感器是好的時才是可信的,如果裝在病人皮膚上的電起搏器的傳感器不好,那么實在不能相信它產(chǎn)生的波形,但是由于氧傳感器所處的環(huán)境要比電脈搏的傳感器在衛(wèi)生的病房里所處的環(huán)境差得多。所以在開始依靠氧傳感器工作之前,必須測試氧傳感器本身,如果將氧傳感器波形用于診斷目的,必須十分確信它的精確性。如果用一個壞的氧傳感器,那就會既不能進行有效地進行氧反饋平衡診斷,也不能讓發(fā)動機控制電腦(PCM)正常運行。這就是為什么診斷工序的第一步就要測試它的原因。
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