后氧传感器正常数据_谈谈BMW的氧传感器原理及案例分析(二)

后氧传感器正常数据_谈谈BMW的氧传感器原理及案例分析
(⼆)
上⼀期我们已经详细讲解后氧传感器的⼯作原理,本期我们聊聊后氧传感器的判断⽅法。
点击查看:谈谈BMW的氧传感器原理及案例分析(⼀)
⾸先,对后氧传感器好坏的判断,必须知道它的正常状态下的电压。那么后氧传感器在理论空燃⽐的状态下,通过ISTA进⾏读取的电压是多少呢?
⼤概是在0.7到0.8V之间。
⼤于0.8V,即⾼电压,代表浓混合⽓
⼩于0.6V,即低电压,代表稀混合⽓
看点击宝马 N20发动机数据流,
通过上⾯的数据流信息,后氧传感器的标准数据(约0.75V),问题来了。
⽅法⼀:假如后氧传感器的电压⼀直是0.45V不变,说明什么问题?
可能是由于后氧传感器没有进⼊⼯作状态,所⼤家在查看数据流时,⼀定要在热车状态,即氧传感器均进⼊⼯作状态下查看。
假如氧传感器已经进⼊⼯作状态,那么它还⼀直是0.45V不变,说明氧传感器⽼化损坏了。
⽅法⼆:急加油减速法----观察ISTA中DME后氧传感器电压数据流
急加油后断油,此时DME会马上控制断油,但此时⽓缸⾥⾯还存在很多空⽓,空⽓没有经过燃烧排出,所以混合⽓⾮常稀,极端稀。所以后氧传感器的电压会往稀的⽅向⾛,被拉到接近0V。如果此时通过这种⽅法,后氧传感器电压不变,或不会拉到接近0V,说明后氧传感器⽼化了。
⽅法三:急加油减速法----波形测量
⾸先,进⾏波形测量,必须知道测量哪个针脚。请看下⾯电路图
两个表笔测量X62202#Pin4和Pin5
当我们⽤ISTA测量的电压⼀直是0.9V,如果采⽤急加油断油的⽅法,电压能从0.9V变为0.1V,即初步判断后氧传感器是正常的。
0.9V是浓,需要⼈为让混合⽓变稀,就是急加油再断油的⼀种⼯况,如果是⽅波,说明氧传感器响应正常,如果变化很慢,是⼀个陡下来的话,说明后氧传感器⽼化。
⽅法四:⼈为加浓
如果后氧传感器是0.1V,表⽰稀混合⽓,此时我们可以进⾏⼈为加浓,往进⽓管喷化清剂。看电压会不会往浓混合⽓的电压变化,即变到0.9V。如果会说明正常,如果不会,说明氧传感器⽼化。
⽅法五:⼈为变稀
可以通过打开机油加注该或断开相应的空⽓接⼝,让混合⽓稀,看电压会不会往稀的变化,会代表正常,不会代表不正常。
⽅法六:测量加热丝
后氧传感器有加热丝,经常会遇到报加热丝断路的故障,我们可以测量加热丝的电阻来判断,也可以测量加热丝的控制波形,为PWM占空⽐信号波形,测量及判断⽅法⽐较简单,这⾥就不赘述了。
补充⼀:
如果信号电压在0.1V不变,除了要考虑氧传感器,还要考虑发动机混合⽓稀的故障
补充⼆:
如果是在⽤定速循环,⽐如定80或100,此时空燃⽐是1.1左右,混合⽓会相对稀,后氧传感器监测的电压会⽐标准低⼀点(⼩于0.75V),即稀⼀点,是正常现象,不要当故障去修。
补充三:
如果后氧传感器浓稀的切换频率(即⾼低电压不断跳跃)与前氧传感器的切换频率相同,说明三元催化器⽼化失效。
因为如果三元催化被掏空或活性物被胶质物质稀释,导致进来的O2很多,⽽它没有能⼒把O2兜住,即失去储氧能⼒,导致混合⽓被后氧传感器监测为稀混合⽓,反馈给DME,DME进⾏调浓,混合⽓变浓,前后氧监测为浓混合⽓反馈给DME,DME就会调稀,所以会导致前后氧电压不断浓稀变化,所以这种现象代表三元催化失效了。
补充四:如果后氧传感器浓稀不断变,但前氧不变,那⼜说明说明问题呢?
此时我们可以断开前氧传感器,看后氧传感器电压还会不会跳跃,如果还会跳,考虑后氧传感器和三元催化器。如果不会跳了,说明是前氧传感器问题这端出问题。
关于跃阶型后氧传感器的判断⽅法就先说到這⾥!
现在接着讲解⼀下宝马的宽带型前氧传感器。
索引
说明
索引
说明
1
宽带氧传感器
2
壳体
3
6 芯插头连接 (5 芯被使⽤)
通过宽带氧传感器可以⽆级测得⼀个介于0.65 和空⽓之间的空燃⽐ (稳定的特性线)。宽带氧传感器⽐先前版本LSU 4.9 更快地准备就绪。
为了实现完全⽽完美的燃烧,需要的空燃⽐为 1 千克燃油和约 14.7 千克空⽓。实际输送的空⽓质量与化学计算的空⽓质量之间的⽐称为空⽓过量系数。在车辆正常运⾏时空⽓过量系数会摆动。发动机在空⽓不⾜ (空⽓过量系数约0.9 = 浓混合⽓) 时具有最佳功率。
发动机在空⽓过量 (空⽓过量系数约1.1 = 稀混合⽓) 时油耗最低。当混合⽓在空⽓过量系数 = 1 的范围内时,废⽓触媒转换器可最佳地减少有害物质的排放。转换率 (即已转换的有害物质部分) 在先进的废⽓触媒转换器上达 98 ⾄⼏乎 100 %。油⽓混合⽓的最佳成分由发动机控制调节。氧传感器这时提供关于废⽓成分的基本信息。
结构及内部错接
在泵元件上施加⼀个电压。于是很多氧⽓被抽送到测量元件中,直到测量元件的电极之间出现⼀个450 mV 的电压为⽌。产⽣泵电流是空燃⽐的测量值。空燃⽐控制于是可在燃烧室内建⽴每个希望的空燃⽐。
索引
说明
索引
说明
1
氧传感器加热装置
2
参考元件 (Nernst 元件)
3
测量元件 (Nernst 和泵元件)
线脚布置:
线脚 Pin
说明
PWM
氧传感器加热装置按脉冲宽度调制的控制
Kl. 87
蓄电池电压,总线端 15 接通
U1
参考元件电压
总线端 Kl. 31
虚拟接地
U2
泵室电压
特性线及标准值:
新氧传感器的特点是⾃空⽓过量系数= 0.65 起扩⼤的测量范围。新的调控⽤传感器的其他优点是较⾼的温度耐受性、响应时间缩短到30毫秒以下,以及较⾼的信号精确度。
索引
说明
索引
说明
1
泵电流
2
氧传感器 LSU 4.9 特性线
3
氧传感器 LSU ADV 的特性线
4
氧⽓浓度 (稀少)
5
氧⽓浓度 (浓混合⽓) "氧⽓当量"
注意宽带氧传感器的下列标准值:
参数
氧传感器加热装置电压范围
10.7 ⾄ 16.5 伏
氧传感器加热装置不超过 5 秒钟的电压
12 V
氧传感器加热装置不超过 6.5 秒钟的电压
9 V
⼯作温度
760 °C
20 °C 时的加热电阻
2.0 ⾄
3.2 Ω
最⼤空⽓泵电流
1,5 mA
诊断提⽰!部件失灵?
在宽带氧传感器失灵时,预计将出现以下情况:
在发动机控制单元中记录故障代码
调校值或⽤替代值的紧急运⾏
组合仪表中排放警⽰灯亮起
诊断的下列监控功能检查发动机和排⽓系统的状态:
氧传感器调校值
空燃⽐调校 (混合⽓调校) ⽤于补偿影响混合⽓的部件公差和⽼化效应。
废⽓触媒转换器诊断
此诊断检查废⽓触媒转换器的氧⽓存储能⼒。氧⽓存储能⼒是废⽓触媒转换器转换能⼒的⼀个指标。
前氧传感器,顾名思义,就是安装在三元催化器前的氧传感器。是调控⽤的传感器,此宽带氧传感器⽤来不断测量废⽓残余氧含量。残余含量的摆动值作为电信号继续传输给发动机控制单元DME。DME根据浓稀通过喷射修正混合⽓。
传感器的⼯作温度约760(参数|图⽚)度,此氧传感器的加热功率⽐常归氧传感器低,此外该氧传感器可更快准备就绪。
⽽宝马车的氧传感器有两种,⼀种是早期的LSU4.9通⽤氧传感器,是6线氧传感器,⼀种是现在常⽤的LSU ADV宽带氧传感器,是5线氧传感器。
5线和6线的⼯作原理差不多,只是6线氧传感器多⼀个补偿公差的电阻,约30-300欧姆。接下来主要讲5线氧传感器
前氧传感器与后氧传感器对⽐,最⼤的特点就是,前氧传感器可以知道混合⽓多浓或多稀,⽽后氧传感器只能知道混合⽓是浓还是稀,浓多少,稀多少,它不知道。
那么,前氧传感器是怎么知道混合⽓是多浓还是多稀的呢?接下来,开始讲它的⼯作原理。
先看看6线氧传感器和5线氧传感器的电路图是怎样的:
6线:
5线:
通过电路图不难发现,6线和5线前氧传感器都有加热丝,占了其中两根线,加热丝⼯作原理和后氧传感器⼀样,这⾥不做赘述。
⽽6线和5线相⽐,就是多了⼀根I-LSVP导线,其它⼀样,该导线⽤来连接补偿电阻,补偿电阻安装在氧传感器的插头上。所以如果该插头被机油腐蚀,会导致氧传感器报故障。后来这些5线的前氧传感器,由于设计精密,也就⽆需该补偿电阻来补偿部件公差了。所以变成5线的宽带前氧传感器。
⽽其它出加热丝的线代表什么,我们到时再说,先说前氧传感器是怎么知道混合⽓多浓还是多稀的。
先看⼀张原理图:氧浓度传感器
测量室的O2和⼤⽓的O2始终要保持在0.45V的电压差,⽽⼤⽓的O2是固定不变的,但测量室的O2是连接废⽓,废⽓的O2根据浓稀会变多变少,那么为了保证0.45V的电压差,必须对测量室继续泵氧,多O2,需要泵出去,少O2,需要泵进来,⽽泵进多少泵出多少就代表混合⽓浓多少,稀多少。
注:尾⽓和⼤⽓怎么进⼊前氧传感器的,和后氧传感器⼀样,这⾥不做赘述。
如果是稀混合⽓,氧传感器是如何监测的呢?
混合⽓稀,也就是O2多,需要正电流将氧离⼦向排⽓侧泵出。电流的⼤⼩即为稀多少。
那么混合⽓浓,⼜是怎样的呢?
混合⽓浓,O2少,负电流将氧离⼦向参考室泵送,电流的⼤⼩代表浓多少。
好了前氧传感器如何知道多浓多稀我们已经有了详细的了解,那么现在问题回到之前的5线电路图,出了两根加热丝控制线,还有三跟线,分别是什么含义,前⾯我们知道前氧传感器有泵氧原件,参考室(测量室),虚拟地,与电路图的三跟线息息相关。
先看⼀张原理图
A-LSVR:参考室(测量室)
M-LSV:虚拟地
A-LSVP:泵氧(泵流导线)
I-LSVP:匹配导线(补偿导线)
那么他们对于的测量电压是多少呢?
6线(对车⾝测量)
5线(对车⾝测量)
好了,关于5线和6线的测量电压已经和⼤家说明了,那么5线和6线在ISTA读出的数据流是多少呢?
PS:B系列发动机虽然也采⽤5线的氧传感器,但它的ISTA不再显⽰电压值,⽽是⽤空燃⽐1来表⽰,1代表理论空燃⽐,⼩于1代表浓混合⽓,⼤于⼀代表稀混合⽓。

本文发布于:2024-09-24 14:25:58,感谢您对本站的认可!

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