汽车氧传感器的检测与维修

科组公开课氧传感器的检测与维修教案授课教师欧阳和平授课课型理实一体化课授课班级11汽修2班授课地点汽修整车车间课题氧传感器的检测与维修教学目标【知识目标】1、了解氧传感器的作用、种类；2、明确氧传感器结构和工作原理；3、掌握电控燃油喷射系统（EFI）闭环控制回路；4、掌握氧传感器故障的检修流程。【能力目标】1、能正确理解氧传感器的电控燃油喷射（EFI）闭环控制回路；2、能独立的正确的全面的对氧传感器进行故障排除。教学重点EFI闭环控制回路；氧传感器的检修方法。教学难点氧传感器工作原理。教学方法项目教学法、讨论教学法教学内容一、新课导入（学习任务描述和课题导入）1、学习任务描述一台发动机由于油耗过高，尾气排放超标。通过故障诊断仪的检查，检测出与氧传感器的故障码，需对氧传感器及其电路进行检查，确定故障部位，并进行维修。2、课题导入发动机氧传感器是现代发动机控制系统中非常重要的传感器之一，主要用来检测排放废气中的氧含量，并反馈给ECU，使发动机能精确地将燃油混合气的浓度控制在理想的范围内，从而减小油耗，提高三元催化转换器的转换效率。二、新课讲解（一）氧传感器的作用和分类1、作用氧传感器用来检测排气中氧分子的浓度，发动机ECU根据氧传感器传来的电压或电阻信号，判断混合气的浓与稀，然后对喷油量进行修正，从而使空燃比保持在147的理论空燃比附近，减小油耗，最终达到理想的排气净化效果。2、分类1）二氧化锆式将氧分子的浓度变化转换电压信号变化电池型，应用较广。有1线、2线、3线、4线、5线、6线的。其中1线2线的没有带加热线圈，3线4线带加热线圈，5线6线是宽域型的。2）二氧化钛式将氧分子的浓度变化转换电阻变化可变电阻型。（二）氧传感器的结构和工作原理（以二氧化锆型为例）1、结构主要包括锆管和电极。锆管是氧化锆陶瓷体制成的一端封闭的管状体，电极为透气的多孔性薄铂层，覆盖在锆管的内外表面，锆管内表面与大气相通，外表面与废气接触。2、工作原理二氧化锆（ZRO2）为固态电解质的一种，它有一种特性就是高温时氧离子易于移动。发动机运转时，废气从锆管外表面流过，当温度高于350，氧分子在高温状态下电离。由于锆内外表面的氧分子的浓度不同，使氧离子从浓度大的内表面向浓度小的外表面移动，从而在锆管内外表面的两个电极之间产生一个微小的电压。氧化锆传感器采用的是铂电极。铂的作用是催化排气中的O2和CO反应，使混合气偏浓时的氧含量几乎为零，提高氧传感器的灵敏度。内层铂金层与大气接触，所以氧气浓度高。外层铂金与排气接触，氧气浓度低。当混合比较高时，排放的废气所含的氧相对地减少。因此二氧化锆两侧的铂金所接触到的氧气高低落差大，所产生的电动势也相对高（将近1V）；当混合比较稀时，燃烧后多余的氧气较多，二氧化锆两侧的铂金层的氧气落差小，因此所产生的电动势低（将近0V）（三）EFI闭环控制回路1、喷油少空燃比大废气中氧含量大氧传感器产生电压低ECU控制喷油量大2、喷油大空燃比小废气中氧含量少氧传感器产生电压高ECU控制喷油量少二氧化锆式氧传感器的工作温度需在350度以上其特性才能充分体现，为使氧传感器尽快达到工作温度，为其附加了一个数410的陶瓷加热器，引擎发动机约30秒钟后达到正常工作温度，输出的电压信号送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近1471的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气，此过程将不断地在稀释加浓稀释地空燃比进行循环调整，使氧传感器在0109V间变换（以50次MIN左右）送给电脑，在发动机怠速时实现闭环控制。（四）氧传感器的检修1、氧传感器的故障现象和表现形式故障现象当氧传感器或线路有故障时，容易产生下列故障A废气排放超标；B怠速不稳；C空燃比不正确；D油耗上升。表现形式1）信号电压超出可能范围；2）信号电压响应速度过低；3）信号电压跳变频率过低；4）活性不足；5）加热器加热过慢或不加热。2、氧传感器失效的主要原因1）中毒主要是指铅中毒、锰中毒、硅中毒和磷中毒；2）老化破损主要原因是传感元件局部表面温度过高；3）积炭堵塞氧传感器铂片表面积炭后，不能产生正常的电压信号。4）氧传感器内部线路接触不良或断路而无信号电压输出。5）加热器电阻丝烧断或其电路断路，使氧传感器不能迅速达到正常工作温度。3、氧传感器的检修