任务5 氧传感器故障检修

PAGE42《汽车发动机系统检修》教 案（学年第学期）适用专业院系（部）班级教师教案首页本次课标题：氧传感器故障检修授课日期授课班级上课地点多媒体教室课时分配1课时，45分钟教学目标能力目标知识目标1.能够正确拆卸氧传感器。2.会检修氧传感器。1.了解氧传感器的工作原理。2.了解氧传感器故障产生的原因。教学任务通过本次教学，使学生掌握氧传感器的检修过程。重点难点重点：氧传感器的拆卸。难点：氧传感器的检修。作业或考核氧传感器常见故障及排除方法。参考资料课堂教学设计序号步骤教学内容教师活动（方法与手段）学生活动时间分配评价标准与方法1讲解原理及集中答疑氧传感器的工作原理和检修方法。根据在线测试及学生讨论发现的主要问题进行集中答疑。讲解并分析氧传感器的工作原理和检修方法。发现问题，解决学生的疑问。思考、记录10分钟2任务一：拆卸氧传感器提供车辆，由学生合作拆卸下氧传感器。对学生的操作方法，安全性和拆下零部件的摆放进行点评。操作、记录15分钟操作分20分，安全分10分，部件摆放分20分，满分50分。3任务二：检修氧传感器分组检修氧传感器。根据学生反映的情况进行指导识别、记录15分钟检修过程25分，工具使用25分，满分50分。4总结讲评及课后作业点评学生的操作，提出作业：氧传感器的检修。点评思考、记录5分钟——课后：反思总结及拓展提升教与学环节1视频教学视频的展示形式是否能够引起学生的兴趣？反思，根据学生意见改进。提出改进意见。2知识点与实际操作的结合知识点是否能够保证学生完成任务？根据学生实际操作中出现的问题进行改进。提出改进意见。

教学内容一、氧传感器的作用与分类（一）氧传感器的作用氧传感器的作用是通过监测排气中的氧含量来获得混合气的实际空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入ECU，ECU根据氧传感器信号对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制，将空燃比控制在14.7，以降低排放，节约燃油。（二）氧传感器的分类氧传感器安装在排气管上，有氧化锆（ZrO2）式和氧化钛（TiO2）式两种。1.氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器的结构如图2-1-24所示，主要由锆管、电极等组成。氧化锆式氧传感器内部的敏感元件是二氧化锆（ZrO2）固体电解质。在二氧化锆固体电解质粉末中加入少量添加剂并烧制成管状，称为锆管。紧贴锆管内、外表面的是作为锆管内、外电极的铂膜，内、外电极通过电极引线与传感器的线束插接器相连。锆管的内电极与外界大气相通，外电极与排气管内的排气相通。为防止发动机排出的废气腐蚀外层铂电极，在外层铂电极表面覆盖着一层多孔性陶瓷层。发动机运转时，排气管内的废气从锆管外电极表面的陶瓷层渗入，与外电极接触，内电极与大气接触，因此在锆管内、外侧存在氧浓度差，使氧化锆电解质内部的氧离子开始向外电极扩散，扩散的结果是在内、外电极之间产生电位差，在两铂电极间产生电压。氧化锆式氧传感器的只能在300℃以上的温度下工作，虽然可利用排气热量对其进行加热，但其工作温度不稳定，而且发动机起动后数分钟才能达到正常工作温度。因此，目前大部分氧化锆式氧传感器内都增设了陶瓷式电热元件，加热器的工作由ECU控制。2.氧化钛式氧传感器氧化钛式氧传感器的结构如图2-1-25所示，主要由氧化钛传感元件、壳体、加热元件、电极引线等组成。这是一种电阻型气敏传感器，氧化钛的电阻值随废气中氧的浓度改变，并且在理论空燃比时产生突变。当混合气稀时，排气中的氧含量高，氧化钛呈现高阻状态；反之，当混合气浓时，排气中的氧含量低，氧化钛呈现低阻状态。利用适当电路对电阻变量进行处理，即可转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。由于氧化钛的电阻也随温度不同而变化，因此在氧化钛式氧传感器内部也有一个电加热器，以保持氧化钛式氧传感器在发动机工作过程中温度恒定不变。二、氧传感器的检修（一）氧传感器的常见故障1．氧传感器中毒氧传感器中毒是指使用含铅汽油的汽车，铅会黏附沉积在氧传感器的工作面而发生铅“中毒”。2．积炭由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积炭，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准。3．氧传感器陶瓷碎裂氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。4．加热器电阻丝烧断对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度，从而失去作用。5．氧传感器的线路故障氧传感器的线路是屏蔽的，因此使用及维修中线路的内部断脱、线路损坏、插接件不密封和插接片锈蚀等都会导致故障出现，维修时应仔细检查维护。（二）氧化锆式氧传感器的检测桑塔纳2000GSi型轿车AJR发动机的氧传感器为加热型氧化锆式氧传感器。1．加热元件电阻检查检测时，拔下氧传感器线束连接器插头，检查端子1与2之间的电阻，应为1～5Ω（电阻随温度升高迅速上升）。如果常温下电阻值为无穷大，说明加热元件断路，应更换氧传感器。2．电源电压检查氧传感器的加热元件需用电源进行加热，当打开点火开关后，燃油泵继电器触点接通时，加热元件的电源即被接通。在检测加热元件电压时，应拔下氧传感器连接器插头，打开点火开关，检查氧传感器连接器插头上端子1与2之间的电压，应约为12V。如果没有电压，说明熔断器或断路继电器触点接触不良，应进行检修。3．信号电压检查检查氧传感器信号电压时，应连接好氧传感器连接器插头与插座，用数字式万用表测量传感器端子3与4之间的电压。接通点火开关时，电压信号应为0.45～0.55V；当踩下加速踏板，供给浓混合气时，电压信号应为0.7～1.OV；当拔下空气流量传感器到发动机之间的真空软管，供给稀混合气时，电压信号应为0.1～0.3V；当氧传感器工作正常时，电压应在0.1～0.9V之间波动。如果不波动或波动缓慢，说明氧传感器失效，应更换。（三）氧化钛式氧传感器的检测氧化钛式氧传感器的检测方法与氧化锆型的大同小异，不同的是氧化锆式氧传感器是电池型的，而氧化钛式氧传感器属于电阻型的，能将氧气浓度的变化转换为电阻的变化。检测氧化钛式氧传感器时应注意以下两点：eq\o\ac(○,1)氧化钛式氧传感氧器的电阻值随温度和氧气浓度的变化而变化。在室温时，其电阻值很大；氧气浓度低（混合气浓）时，其电阻小；氧气