[简析汽车氧传感器的二种检测方法] 汽车氧传感器的检测方法

　　摘 要:本文简单叙述了检测氧传感器反馈的二种方法,并对氧传感器的种类,工作原理和特点做了详细的阐述。　　关键词:汽车 氧传感器 检测方法 丙烷气体测试法　　中图分类号:U446 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0111-01
　　氧传感器的上游系统指的是氧传感器上游的连接线、传感器、执行器、电脑和发动机机械系统,包括发动机总成(包含进气系统、废气再循环系统和空气喷射系统)、传感器、执行器和各种连线。氧传感器的下游系统指的是氧传感器以后的不活动的元件(通常称之为尾气净化器)以其内部的元件和排气系统。
　　汽车氧传感器工作在排气气流这种极端恶劣的环境中,一种不用加热的氧传感器的正常寿命是30000km～50000km,需要加热的氧传感器的正常寿命在50000km～70000km。而对于这两种传感器来说,在使用过程中其寿命在逐渐衰减,它的反应时间逐渐变长,产生的电压信号越来越低。在最后临近失效的阶段,氧传感器将产生不变的电压,或根本不产生电压。此时,系统将产生一个故障代码,同时,驾驶室仪表板上的故障提示灯将闪亮。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氧传感器失效。然而,引起氧传感器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合气过浓,过高的燃油压力、损坏的喷油器、损坏的传感器或PCM的不良行为都将引起混合气过浓。
　　在特定的发动机转速和载荷下,氧传感器检测尾气的成分,然后发出一种电压信号,PCM根据这种信号,通过改变喷油嘴脉冲宽度或混合气形成命令来改变混合气的成份。
　　氧传感器反馈平衡的检查过程是通过安装和连接数字式动态示波器到氧传感器的线圈上来证实氧传感器是否正常工作,进而证明车辆发动机检测和维修是否成功的关键过程,通过对氧传感器波形的分析可以:(1)确定什么地方需要维修;(2)证实对反馈燃油控制系统的维修是正确的。
　　在数字式动态示波器上显示的氧传感器信号或信号波形是“核心问题”显示的等同物,就如同医院操作室里的心电图一样。事实上,在医院的急救室里,有关装置上最具有评价价值的仪器以及其上所创造的信号波形就是病人心跳时的波形,汽车驱动力和排放系统检测的真正任务是再现车辆的“心跳”情况,那就是氧传感器的波形。例如,通过观察有关氧传感器信号波形可以显示反馈燃油系统是否在工作或是否处于闭环状态,当氧传感器的温度上升时,在波形的左边氧传感器的输出电压开始上升,当传感器电压达到0.45V,反馈燃油控制系统就开始控制混合气的形成,并使其在稀和浓之间来回切换.
　　但是,汽车上的“心电感知器”,即氧传感器,生活在比清洁的医务室恶劣很多的环境内,所以我们必须在对车辆全面检测前不得不针对每一个病态车辆检查氧传感器本身是否损坏,如果想利用氧传感器的信号进行故障或性能分析,那我们就必须确保氧传感器能正常工作。使用一个带有故障的氧传感器,PCM就不能正确地工作,反馈燃油控制也就不能正常进行,这就是在对车辆进行检测前为什么必须首先检测氧传感器的好坏的原因。
　　下面阐述如何检测氧传感器反馈的几种方法。
　　检测氧传感器是否损坏有两种方法:丙烷测试法和猛踩油门测试法。
　　1 使用丙烷气体测试法检测氧传感器的性能
　　检查氧传感器三个方面的性能,如果这三种性能有一项检测失败,就应当更换传感器,并对新的氧传感器进行检测。
　　这些检测过程和相关参数主要基于世界上最大的氧传感器制造商的测试方法而确定,对于锆式氧传感器则主要基于车辆制造厂家的OBD-Ⅱ氧传感器显示参数而定。
　　1.1 连接和安装CH加浓工具
　　连接一个CH加浓装置到一个大的进气歧管真空源上,如曲轴箱强制通风阀和真空助力制动器等。
　　1.2 连接和安装示波器
　　①连接示波器的COM检测探针到氧传感器的搭铁线或发动机的缸体上。注意:不要连接到蓄电池的负极接线柱上。
　　②连接示波器的CH1探针到接往PCM的氧传感器的信号线上,可以从线路手册中获得信号线的颜色或PCM的相应接口。
　　③选择AIR/FUEL-OXYGEN O2S- O2S/VOLTS。
　　(3)2500r/min的转速条件下运行发动机2min～3min,以便暖机。
　　(4)保持发动机怠速运转,你一定要在30s内完成相关测试,以获得准确的信号。
　　(5)慢慢增加CH值,直到氧传感器的电压变高。一般情况下,正常工作的系统会努力将氧传感器的电压往下“拉”,这时,继续增加CH值,直到反馈控制系统完全丧失混合气的补偿能力。然后继续增加CH值直到发动机的转速下降100r/min,这主要由于混合气过浓导致的。在正常情况下,这一步需用时20s～25s。
　　(6)从真空源上快速拔下CH调节器,以便制造大的真空泄漏。通常情况下,会出现发动机运转不稳,这也是正常的,它不会影响到测试的结果,然后关闭CH阀。
　　(7)等待,直到波形下降趋势移动到大约显示器的中央,然后按下RUN/HOLD功能键。此时,测试已完成了。你就可以根据示波器上显示的波形来分析氧传感器是否通过检测。
　　如果传感器无故障,它应当符合下述技术参数。即氧传感器特征参数。
　　(1)最大电压应大约为850mv。
　　(2)最小电压应大约为175mv～75mv之间。
　　(3)从稀到浓、或从浓到稀的反应时间应小于100ms。
　　如果在测的传感器不能满足这些技术参数的一个或多个,可更换一个新的氧传感器,并重新进行检测。
　　2 利用猛踩油门的方法测试氧传感器
　　在一些1998年或更新出厂的车辆上,很难利用加浓和制造真空泄漏的方法进行氧传感器的测试,这主要由发动机电脑控制系统很快对诱导后的真空泄漏进行补偿。
　　在一些新的速度密度系统中,甚至质量流量系统,一种氧传感器信号的明显下降是很难或者根本不可能获得的。通常情况下新的系统能在很短时间内对巨大的真空泄漏给予补偿,以至于氧传感器的信号根本不会变弱,这主要由于排气管中氧气浓度的变化,还不致引起氧传感器的反应。一个可取之道就是用手持式真空泵在测试过程保持真空传感器的压力,或者使用“猛踩油门”的方法检测氧传感器。
　　这种方法共分三步骤来完成。
　　(1)在发动机2500r/min的时运转2min～3min,然后让发动机怠速运转20s。
　　(2)在两秒钟内,反复猛踩油门5～6次,从节气门全关到完全打开,以便迅速改变发动机的转速。注意不要过度改变发动机的转速,也就是发动机的转速不要超过4000r/min。以期得到理想的加速和减速效果。
　　(3)按下数字式动态示波器控制面板上的RUN/HOLD功能键来固定显示的波形,以便仔细进行检查。测量出最大的氧传感器的电压、最小电压及反应的时间。如果有必要,可利用示波仪的光标,这样示波仪就会显示出所希望要的内容。
　　参考文献
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