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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產(chǎn)品： kubler庫伯勒編碼器，kubler旋轉(zhuǎn)編碼器，HYDAC壓力傳感器，EGE傳感器，力士樂比例閥 |
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2017-12-21 閱讀(517)
| 提 供 商 | 東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司 | 資料大小 | 153.5KB |
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| 資料類型 | WORD 文檔 | 瀏覽次數(shù) | 517次 |
在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動機上，美國MTS氧傳感器是*的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
組成
美國MTS氧傳感器利用了Nernst原理。
其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管，它是一種固態(tài)電解質(zhì)，兩側(cè)面分別燒結(jié)上多孔鉑（Pt）電極。在一定溫度下，由于兩側(cè)氧濃度不同，高濃度側(cè)(陶瓷管內(nèi)側(cè)4)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子（4e）結(jié)合形成氧離子O2-，使該電極帶正電，O2-離子通過電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)(廢氣側(cè))，使該電極帶負電, 即產(chǎn)生電勢差。
當空燃比較低時(濃混合氣)，廢氣中的氧較少，因此陶瓷管外側(cè)氧離子較少，形成1.0V左右的電動勢；
當空燃比等于14.7時，此時陶瓷管內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生的電動勢為0.4V~0.5V， 該電動勢為基準電動勢；
當空燃比較高時（稀混合氣），廢氣中氧含量較高，陶瓷管內(nèi)外的氧離子濃度差較小，所以產(chǎn)生電動勢很低，接近為零。
加熱型美國MTS氧傳感器：
- 加熱型美國MTS氧傳感器抗鉛能力強；
- 對排氣溫度依賴少，能在負荷低、廢氣溫度較低的情況下照常發(fā)揮作用；
- 起動后迅速進入閉環(huán)控制
檢測
裝有排氣美國MTS氧傳感器的電控燃油噴射發(fā)動機，如果在運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速無力、油耗增加、尾氣超標等故障而供油、點火裝置又無其他故障，那么極有可能是美國MTS氧傳感器及相關(guān)線路出了問題。
大多數(shù)發(fā)動機的電控系統(tǒng)都有自檢功能，當美國MTS氧傳感器或相關(guān)部位發(fā)生故障時，電腦會自動記下故障內(nèi)容，維修人員只需用專門的解碼器讀出故障代碼即可發(fā)現(xiàn)問題所在。但如果沒有設(shè)備怎么辦呢？這里有幾個方法可以很快檢查出美國MTS氧傳感器的好壞。
如果懷疑怠速不穩(wěn)或加速不良等故障是氧傳感器引起的，檢修時只需拔下氧傳感器接頭，如果發(fā)動機的故障消失，則說明美國MTS氧傳感器已經(jīng)損壞，必須更換，如果發(fā)動機故障依舊，那么還要從其他地方找原因。
利用高阻抗的電壓表也可以檢查出氧傳感器的好壞。把電壓表并聯(lián)在氧傳感器的輸出端，正常情況下，電壓應(yīng)在0－1V之間變化，中值在500mV左右，如果輸出電壓長時間保持某一數(shù)值而無變化，則表明美國MTS氧傳感器已經(jīng)損壞。
實際上，美國MTS氧傳感器是一個相當耐用的部件，只要燃油質(zhì)量過關(guān)，它可以使用3年或更長的時間。氧傳感器的非正常損壞大多是由于燃油中含鉛量超標造成的。這一點，駕駛裝有三元催化裝置汽車的司機務(wù)必要加以重視.
美國MTS氧傳感器通過檢測發(fā)動機廢氣中氧的含量向ECU反饋混合氣的濃度信息，它安裝在三元催化劑之前的排氣管上。氧傳感器用于產(chǎn)生電壓信號的敏感元件是二氧化鋯（ZrO2），其外表面有一層鉑，鉑的外面還有一層陶瓷，起保護鉑電極的作用。氧傳感器敏感元件的內(nèi)側(cè)通大氣，外側(cè)通過發(fā)動機排出的廢氣。敏感元件在溫度300℃以上時，如果兩側(cè)的氧含量有較大的差異，兩側(cè)面就會產(chǎn)生一個電動勢。敏感元件內(nèi)側(cè)因通大氣而氧含量高，當混合氣稀時，廢氣中的氧含量較多。敏感元件兩側(cè)的氧含量差異很小，所以其產(chǎn)生的電動勢也很小（0.1V左右）；而當混合氣過濃時，廢氣中氧的含量極少，敏感元件兩側(cè)氧濃度差較大，產(chǎn)生的電動勢也較大（0.8V左右）。美國MTS氧傳感器內(nèi)部的加熱器是用于加熱敏感元件，以使其能正常工作。
如果美國MTS氧傳感器無信號輸出或輸出信號不正常，就會使發(fā)動機油耗和排氣污染增加，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘抖等故障現(xiàn)象。氧傳感器的常見故障有：
1）錳中毒，雖然不使用含鉛汽油了，但是汽油里的抗爆劑含有錳，燃燒后的錳離子或錳酸根離子就鉛附著在氧傳感器的表面，使之不能產(chǎn)生正常的信號。
2）積炭，氧傳感器鉑片表面積炭后，不能產(chǎn)生正常的電壓信號。
3）氧傳感器內(nèi)部線路接觸不良或斷路而無信號電壓輸出。
4）氧傳感器陶瓷元件破損而不能產(chǎn)生正常的電壓信號。
5）氧傳感器加熱器電阻絲燒斷或其電路斷路，使氧傳感器不能迅速達到正常工作溫度。
美國MTS氧傳感器的故障檢修方法如下：
1）檢測美國MTS氧傳感器加熱器的電阻：用歐姆表測量氧傳感器插座端子（加熱電阻）之間的電阻，加熱電阻引出來的相鄰兩根線的顏色相同，很好區(qū)別。冷態(tài)電阻約4歐。（美國MTS氧傳感器一共四根線，一字排列，一對通，即電阻端；另一對不通，對電阻端也不通，即為信號輸出端）
如果檢測為斷路或電阻不在正常的范圍之內(nèi)，則需更換氧傳感器；如果電阻值正常，則進行下一步故障檢修。
2）檢測美國MTS氧傳感器加熱器電源電壓：
接通點火開關(guān)，測量加熱電阻端對應(yīng)的氧傳感器插頭（線束側(cè)）端子之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。
如果電壓低或無，則檢修美國MTS氧傳感器插頭至噴射繼電器、搭鐵的線路。
3）檢測美國MTS氧傳感器電阻加熱器對地絕緣性：用歐姆表測量氧傳感器電阻加熱器與外殼之間的電阻，應(yīng)為 ∞。
如果通路，更換氧傳感器，如果不通路，則進行下一步檢修。
4）檢查美國MTS氧傳感器的信號電壓：
①在關(guān)閉點火開關(guān)的情況下，斷開氧傳感器上的4芯連接器；
②將蓄電池的12V電源引到氧傳感器的電阻加熱端，這個方法需要做一對帶線接頭，即測試工裝。接好后起動發(fā)動機，2min后測量信號輸出端的電壓。
如果認為這個方法的可操作性不強，可以直接起動發(fā)動機，2min后，拔下四芯接頭，迅速測量氧傳感器信號端的電壓。（時間長了加熱電阻脫離了電源后美國MTS氧傳感器的芯子會冷卻，測量誤差增大）（我采用的是第二種）
起動發(fā)動機后的怠速狀態(tài)下，根據(jù)上述工作原理，這個輸出電壓應(yīng)該很低；這時加大油門，在油門變化的瞬間，會有一個電壓輸出，這個電壓跟油門變化率有關(guān)（即穩(wěn)住油門電壓即刻消失），越迅速電壓越大。zui大值可達0.9V，如果是指針表頭，由于慣性和阻尼因素，這個電壓一般只能讀到0.8V。（考慮到數(shù)字表的響應(yīng)時間，不能用數(shù)字表測量，否則誤差很大）
如果美國MTS氧傳感器的無電壓輸出、電壓值不變、電壓上升或下降很小、電壓變化很緩慢，則說明氧傳感器的傳感元件有問題，這時可考慮清洗氧傳感器。
美國MTS氧傳感器的清洗方法如下：
拆下氧傳感器，用5-10%的三氯化鐵溶液加過量的鹽酸，這個比例要視傳感器頭子表面的情況而定。將氧傳感器放到溶液里浸泡，10-15分鐘后取出，用水沖凈，不僅周圍的四個孔要通暢，從底部觀察，洗凈后里面的載體呈白色。
如果清洗得不理想，繼續(xù)此項的工作，直到能看到白色的載體為止。
用水沖凈后，裝上傳感器，重復上述的第四步測量工作。一般說來，只要不是副廠的傳感器，只要內(nèi)部的瓷體沒有炸裂，加熱電阻沒有開路，經(jīng)過上述清洗過的美國MTS氧傳感器都可以恢復正常工作。
原理
美國MTS氧傳感器是汽車上的標準配置，它是利用陶瓷敏感元件測量汽車排氣管道中的氧電勢，由化學平衡原理計算出對應(yīng)的氧濃度，達到監(jiān)測和控制燃燒空燃比，以保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達標的測量元件。氧傳感器廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制，它是目前*的燃燒氣氛測量方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優(yōu)點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控制既能穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源。
汽車上的氧傳感器工作原理與干電池相似，傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量為21%，濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。
當汽車套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時，在美國MTS氧傳感器電極之間產(chǎn)生一個高電壓（0.6～1V），這個電壓信號被送到汽車ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論*空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時（端部達到300°C以上）其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時，對混合氣的變化反應(yīng)zui快，而在低溫時這種特性會發(fā)生很大變化。
