任務(wù)十三發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修(一)課件

項目十三：發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修（一）項目十三：發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修（一）1、掌握氧傳感器的作用、結(jié)構(gòu)和原理；2、掌握氧傳感器的故障分析與檢測方法；3、掌握三元催化轉(zhuǎn)換器的作用、結(jié)構(gòu)和工作原理。1、掌握氧傳感器的作用、結(jié)構(gòu)和原理；一、氧傳感器的檢修1.作用2.類型3.結(jié)構(gòu)4.原理5.特性6.檢修一、氧傳感器的檢修1.作用2.類型3.結(jié)構(gòu)4.原理5作用結(jié)構(gòu)、原理怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙且排污超標(biāo)，故障燈亮氧傳感器失效,更換，故障排除寧波美日MR6370A型轎車，天津豐田8A-FE電噴發(fā)動機(jī)技能一：故障分析技能二：檢修方法任務(wù)載體作用結(jié)構(gòu)、原理怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙且排污超標(biāo)，故障燈亮氧傳氧傳感器三元催化排放性能空燃比14.7采用氧傳感器的最終目的是為了提高發(fā)動機(jī)的排放性能。1.作用氧傳感器三元催化排放性能空燃比14.7采用氧傳感器的最終目的空燃比氧噴油14.7:1如何將空燃比控制為14.7？ECU如何獲得空燃比信號？氧傳感器氣油空燃比修正油氧傳感器作用：檢測空燃比，實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制?？杖急妊鯂娪?4.7:1如何將空燃比控制為14.7？ECU如根據(jù)傳感元件材料：氧傳感器有氧化鋯和氧化鈦型2種，其工作原理不同。目前，市場上的主要的氧傳感器都是鋯系氧傳感器，因為鋯系氧傳感器壽命較長，也相對穩(wěn)定。二氧化鋯型（ZrO2）鋯元素工作特性：氧化鋯是具有傳導(dǎo)氧離子能力的固體電解質(zhì)，當(dāng)溫度達(dá)到300℃，氧化鋯材料能夠傳導(dǎo)氧離子，從氧離子濃的一方向氧離子稀的一方流動，從而產(chǎn)生電壓信號。二氧化鈦型（TiO2）工作原理：尾氣中的氧濃度不同，傳感器的電阻發(fā)生變動?；旌蠚鉂獾那闆r下，傳感器電阻降低至1000歐姆以下?；旌蠚庀〉那闆r下，傳感器電阻升高至20,000歐姆以上。2.類型根據(jù)傳感元件材料：2.類型根據(jù)結(jié)構(gòu)分類：非加熱型氧傳感器（1線/2線）：利用發(fā)動機(jī)燃燒廢氣余熱進(jìn)行加熱，一般裝在離發(fā)動機(jī)排氣口較近的排氣管上。加熱型氧傳感器（3線/4線）：內(nèi)部設(shè)計有加熱器，可利用系統(tǒng)供電電壓強(qiáng)制使氧傳感器加速預(yù)熱，促使其快速反映，及早實現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制?？梢匝b配在距離發(fā)動機(jī)排氣管遠(yuǎn)端。根據(jù)功能或安裝位置分類：控制用氧傳感器：俗稱前氧，可單獨測量發(fā)動機(jī)燃燒廢氣中氧的濃度，生成電壓信號反饋給ECU以達(dá)到理想空燃比狀態(tài)，安裝在三元催化器的上游位置。診斷用氧傳感器：俗稱后氧，安裝在三元催化器下游端?？刂朴醚鮽鞲衅鳎ㄇ把酰┮蚶匣駿CU輸送的電壓信號曲線會發(fā)生偏移。診斷用氧傳感器（后氧）會檢測前氧，三元催化器是否仍然處于最佳工作狀態(tài)，然后ECU就可計算出矯正偏移所需的補(bǔ)償量。根據(jù)結(jié)構(gòu)分類：根據(jù)功能或安裝位置分類：氧傳感器安裝位置氧傳感器安裝位置NTK常見外形：德爾福（DELPHI）常見外形：博世常見外形：全球幾大主要知名氧傳感器產(chǎn)家：1、德國：博世（BOSCH）2、日本：NGK-NTK3、美國：德爾福（Delphi）4、日本：電裝（Denso）電裝（DENSO）常見外形：NTK常見外形：德爾福（DELPHI）常見外形：博世常見外形不同類型的氧傳感器，檢測方法不同。2線氧傳感器ECU信號線信號線1線氧傳感器ECU信號線3線氧傳感器ECU信號線4線氧傳感器ECU信號線信號線不同類型的氧傳感器，檢測方法不同。2線氧傳感器ECU信號線信伸入排氣管內(nèi)排氣管上3.結(jié)構(gòu)及工作原理伸入排氣管內(nèi)排氣管上3.結(jié)構(gòu)及工作原理

氧傳感器的核心元件是氧化鋯管，它是一種固體電解質(zhì)，其內(nèi)外表面都覆蓋有多孔鉑電極和氧化鋁保護(hù)層，內(nèi)表面與大氣相通，外表面與尾氣接觸。尾氣在與鋯管的外表面接觸時，尾氣中的殘留氧氣透過鉑電極和氧化鋁保護(hù)層同氧化鋯接觸，在一定高溫下鋯管內(nèi)外由于氧濃差而產(chǎn)生電勢差。當(dāng)在濃燃燒時，尾氣中的氧濃度降低，氧傳感器輸出電壓升至參考電壓以上。當(dāng)在稀燃燒時，尾氣中的氧濃度升高，氧傳感器輸出電壓降至參考電壓以下。（1）氧化鋯型氧傳感器氧傳感器的核心元件是氧化鋯管，它是一種固體電解質(zhì)，其加熱加熱器：預(yù)熱，300℃鋯管：敏感元件廢氣大氣冷態(tài)不工作ECU加熱加熱器：預(yù)熱，300℃鋯管：敏感元件廢氣大氣冷態(tài)不工作E混合氣濃，空燃比小于14.7，約為0.9V混合氣稀，空燃比大于14.7，約為0.1V電壓在空燃比14.7躍變V微電池：氧濃度差—電壓無源傳感器（參考電壓0.45V）躍變——靈敏——精確廢氣大氣

氧濃度電壓信號？混合氣濃，空燃比小于14.7，約為0.9V混合氣稀，空燃比大（2）氧化鈦型氧傳感器主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬外殼和接線端子等組成。當(dāng)廢氣中的氧濃度高時，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時二氧化鈦的電阻值減小，利用適當(dāng)?shù)碾娐穼﹄娮枳兞窟M(jìn)行處理，即轉(zhuǎn)換成電壓信號輸送給ECU，用來確定實際的空燃比。

1-二氧化鈦元件2-金屬外殼3-陶瓷絕緣體4-接線端子5-陶瓷元件6-導(dǎo)線7-金屬保護(hù)套

（2）氧化鈦型氧傳感器主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬氧化鈦型氧傳感器的工作原理：氧化鈦型氧傳感器的工作原理：（3）寬頻氧傳感器

（3）寬頻氧傳感器任務(wù)十三發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修(一)課件泵入混合氣過濃時，泵氧單元以原來的工作電流工作，測試室的氧含量減少，氧傳感器感應(yīng)室電壓值超過450mv?？刂茊卧龃蟊醚鯁卧墓ぷ麟娏?，使泵氧單元旋轉(zhuǎn)速度增加，增加泵氧速度。泵氧單元泵入測試室中的氧量增加，使感應(yīng)室電壓值恢復(fù)到450mv?？刂茊卧鶕?jù)增加的電流（折算成電壓值）減少噴油量?；旌蠚膺^稀時，泵在原來的工作電流下會泵入較多的氧，測試室中氧的含量增加，氧傳感器感應(yīng)室電壓值低于450mv。控制單元減小泵氧單元的工作電流，使泵氧速度減小。泵氧單元泵入測試室中的氧量減少，使感應(yīng)室電壓值恢復(fù)到450mv。同時控制單元根據(jù)減少的電流（折算成電壓值）增加噴油量。寬頻氧傳感器工作原理：泵入混合氣過濃時，泵氧單元以原來的工作電流工作，測試泵送電流與過量空氣系數(shù)的關(guān)系①監(jiān)測靈敏度更高寬頻氧傳感器一般都用在稀薄燃燒發(fā)動機(jī)中，在全空燃比范圍內(nèi)(λ=0.7～4.0)起作用。②控制精確度更高（比較）傳統(tǒng)氧傳感器只能反映混合氣的濃稀，而它能精確反饋空燃比，最大限度的發(fā)揮三元催化器的作用，降低有害氣體的排放。寬頻氧傳感器特點：泵送電流與過量空氣系數(shù)的關(guān)系①監(jiān)測靈敏度更高寬頻氧傳感器特低頻脈沖直流電壓檔，觀察信號跳動評價氧傳感器性能的三大指標(biāo)：最大：近1V最?。航?V變化次數(shù)：一般10s變化不少于8次（2500r/min）氧傳感器的信號波形（2500r/min）4.特性低頻脈沖直流電壓檔，觀察信號跳動評價氧傳感器性能的三大指標(biāo)：氧化鋯氧傳感器信號特征：廢氣中氧的含量氧傳感器輸出信號電壓判斷混合氣狀況低≧0.45V濃高≦0.45V稀氧化鋯氧傳感器信號特征：廢氣中氧的含量氧傳感器輸判斷混合氣狀氧傳感器ECU噴油器空燃比閉環(huán)控制的條件發(fā)動機(jī)怠速和部分負(fù)荷發(fā)動機(jī)溫度高于60℃氧傳感器溫度高于300℃氧傳感器ECU噴油器空燃比閉環(huán)控制的條件發(fā)動機(jī)怠速和部分負(fù)荷空燃比燃燒過程內(nèi)因：氧傳感器外因：O2濃度差氧傳感器信號的影響因數(shù)分析：氧傳感器信號氧傳感器信號不僅反映氧傳感器性能，同時反映發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)?？杖急热紵^程內(nèi)因：氧傳感器外因：O2濃度差氧傳感器信號的影積碳故障氧傳感器失效污染增大、動力性下降、經(jīng)濟(jì)性下降ECU點亮故障燈解除閉環(huán)控制積碳劣質(zhì)油冷卻液含硅墊機(jī)械外力超期使用破碎其它使用含鉛汽油硅中毒鉛中毒通氣孔臟堵灰塵機(jī)油正確使用5.故障檢修積碳故障氧傳感器失效污染增大、動力性下降、經(jīng)濟(jì)性下降ECU點加熱器電源加熱器控制步驟1：讀資料，識別電路氧傳感器連接器圖信號線路信號線路加熱器電源加熱器控制步驟1：讀資料，識別電路氧傳感器連接器圖步驟2：分析故障點線路步驟2：分析故障點線路步驟3：檢測方法氧傳感器檢測加熱器信號電路萬用表示波器解碼器步驟3：檢測方法氧傳感器檢測加熱器信號電路萬用表示波器線路電壓：起動12VΩV加熱器電阻：室溫1~5ΩECUY良好Y線路N良好YN維修更換N線路電壓：起動12VΩV加熱器電阻：室溫1~5ΩECUY連線動態(tài)測量（萬用表）：V0~1V10s內(nèi)不少于8次0.7V～1.0V波動次數(shù)

變化范圍過濃

過稀0.1V～0.3V條件：熱機(jī)，2500r/min連線動態(tài)測量（萬用表）：V0~1V10s內(nèi)不少于8次0.7V氧傳感器的信號波形（2500r/min）氧傳感器的信號波形（怠速）頻率——轉(zhuǎn)速氧傳感器的信號波形（2500r/min）氧傳感器的信號波形（斷線動態(tài)測量~條件：熱機(jī)，2500r/minV過濃或過稀，信號電壓是否有變化。良好Y傳感器故障N點火ON，線路0.45V線路/ECUN良好Y斷線動態(tài)測量~條件：熱機(jī)，2500r/minV過濃或過稀，信步驟4：排除拆下氧傳感器破損更換淡灰正常白色硅污棕色鉛污更換排除積碳故障黑色積碳更換觀察、判斷找根本，排故障重查步驟4：排除拆下氧傳感器破損更換淡灰正常白色硅污棕色鉛污更換辨別氧傳感器中毒正常特征：保護(hù)管無殘留，顏色呈暗灰色機(jī)油污染特征：保護(hù)管表面覆上一層黑色油狀的沉積物。成因：燃油添加劑或機(jī)油進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)行燃燒硅中毒特征：保護(hù)管沉積物顏色介于亮白色和顆粒狀的淺灰色之間。成因：硅化合物存在于一些密封材料、潤滑劑及防凍劑中的腐蝕抑制成分。鉛中毒特征：保護(hù)管表面有發(fā)亮的生銹層。成因：使用含鉛汽油。大多數(shù)的氧傳感器經(jīng)過含鉛汽油的侵蝕后，使用里程數(shù)

會急劇下降。防凍劑污染成因：防凍劑從氣缸蓋處泄露至發(fā)動機(jī)，進(jìn)行燃燒。辨別氧傳感器中毒正常機(jī)油污染硅中毒鉛中毒車型：寧波美日MR6370A型轎車，裝用天津豐田8A-FE電噴發(fā)動機(jī)。故障：發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙且排污超標(biāo)，故障燈亮起。診斷：故障代碼21。起動待發(fā)動機(jī)溫度上升為60℃以上時，用萬用表檢測氧傳感器的輸出信號，始終為0.7V。拔下一根發(fā)動機(jī)的真空管，使混合氣變稀，再堵住空氣濾清器，使混合氣變濃，輸出電壓還是0.7V不變，說明氧傳感器損壞。修復(fù)：拆下氧傳感器，頂尖呈棕色狀（鉛中毒），更換后試車，故障燈熄滅，故障排除。分析：使用含鉛汽油，汽油中的鉛造成氧傳感器失效。ECU不能實行空燃比閉環(huán)控制，造成怠速時混合氣較濃。案例1：氧傳感器鉛中毒案例分析車型：寧波美日MR6370A型轎車，裝用天津豐田8A-FE電車型：奔馳S350故障：怠速抖動，急加速不良檢查：（1）讀故障碼：24-氧傳感器故障（2）檢測氧傳感器：4線。①加熱元件電阻為7歐，電壓為13.7V，正常②信號始終為0.1-0.2V，沒有變化，不正常③氧傳感器至控制單元無斷路、短路，正常（3）檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)真空管老化脫落。（4）檢查點火系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)高壓正常，點火延續(xù)時間過短，發(fā)現(xiàn)火花塞型號不符合要求，更換真空管和火花塞后恢復(fù)正常。分析：真空管老化脫落和點火不可靠，排氣中的氧多，氧傳感器信號持續(xù)偏低。案例2：氧傳感器“虛假”故障案例分析車型：奔馳S350案例2：氧傳感器“虛假”故障案例分析汽車主要污染物一氧化碳（CO）氮氧化物（NOx）碳?xì)浠衔铮℉C）顆粒物二、三元催化轉(zhuǎn)化與閉環(huán)控制系統(tǒng)汽車主要污染物一氧化碳（CO）氮氧化物碳?xì)漕w粒物二、三元催化汽車排放控制技術(shù)的發(fā)展過程年份技術(shù)措施1966－1973曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，空氣噴射凈化1974－1979改進(jìn)化油器，無觸點點火，使用并改進(jìn)催化劑1980－1983反饋（閉環(huán)）系統(tǒng)，進(jìn)一步改進(jìn)化油器和催化劑（包括三效催化劑），改進(jìn)發(fā)動機(jī)，揮發(fā)性排放物控制1984－1993發(fā)動機(jī)改進(jìn)，電子燃油噴射，催化劑和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)1994－現(xiàn)在進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動機(jī)控制裝置，電預(yù)熱催化劑和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，改進(jìn)揮發(fā)性排放物控制，車載診斷汽車排放控制技術(shù)的發(fā)展過程年份技術(shù)措施1966－1973曲軸歐洲轎車排放標(biāo)準(zhǔn)對比（g/km）等級一氧化碳碳?xì)浠衔锏趸锾細(xì)?氮氧化物顆粒物柴油歐1標(biāo)準(zhǔn)2.72(3.16)--0.97(1.13)0.14(0.18)歐2標(biāo)準(zhǔn)1--0.70.08歐3標(biāo)準(zhǔn)0.64-0.50.560.05歐4標(biāo)準(zhǔn)0.5-0.250.30.025歐5標(biāo)準(zhǔn)0.5-0.180.230.005歐6標(biāo)準(zhǔn)0.5-0.080.170.005汽油歐1標(biāo)準(zhǔn)2.72(3.16)--0.97(1.13)-歐2標(biāo)準(zhǔn)2.2--0.5-歐3標(biāo)準(zhǔn)2.30.20.15--歐4標(biāo)準(zhǔn)10.10.08--歐5標(biāo)準(zhǔn)10.10.06-0.005歐6標(biāo)準(zhǔn)10.10.06-0.005歐洲轎車排放標(biāo)準(zhǔn)對比（g/km）等級一氧化碳碳?xì)浠衔锏趸瘷C(jī)外凈化 二次空氣噴射技術(shù)、顆粒物捕集技術(shù)、熱反應(yīng)器技術(shù)、三元催化凈化技術(shù)、氧化催化技術(shù)等。汽車尾氣凈化的主要方式：目前輕型車排氣的最主要凈化方式機(jī)內(nèi)凈化 汽油噴射電控系統(tǒng)、典型低排放燃燒系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)以及其他機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)等。機(jī)外凈化汽車尾氣凈化的主要方式：目前輕型車排氣的最主要凈化方三元催化器將汽車排氣系統(tǒng)中的有害物質(zhì)碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化物轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳和氮氣。三元催化器將汽車排氣系統(tǒng)中的有害物質(zhì)碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮任?wù)十三發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修(一)課件四部分：1殼體2減震層（墊片）3載體：蜂窩狀陶瓷4活性涂層：鉑、鈀、銠貴金屬及稀土化合物等催化劑墊片殼體核心部分催化涂層四部分：催化劑墊片殼體核心部分催化涂層1.殼體殼體材料一般為409不銹鋼。殼體型腔與載體尺寸完全相配，過渡部分合理引導(dǎo)和分布?xì)怏w的流動方向。體積較大的殼體在結(jié)構(gòu)上設(shè)加強(qiáng)筋以提高剛度。1.殼體殼體材料一般為409不銹鋼。2.墊片金屬墊層：具有較大的彈性，能夠很好地保護(hù)載體免受強(qiáng)氣流沖擊。非金屬膨脹墊層：除了減震作用以外，還具有隔熱、防止氣流旁通以及催化劑松動的作用。墊片：在催化轉(zhuǎn)化器中起減振、抗沖擊、緩解熱應(yīng)力、保護(hù)載體不受損壞、保溫和密封的作用。2.墊片金屬墊層：具有較大的彈性，能夠很好地保護(hù)載體免受強(qiáng)載體承載催化劑，提供大的比表面，使催化劑與有害氣體充分接觸。最常用載體為陶瓷蜂窩載體及金屬蜂窩載體，常用規(guī)格有400目、600目等。陶瓷蜂窩載體主要技術(shù)參數(shù)：外形尺寸、抗壓強(qiáng)度、抗熱沖擊性、孔密度、壁厚、熱膨脹系數(shù)、吸水率等。3.載體載體承載催化劑，提供大的比表面，使催化劑與有害氣體充分接觸。4.催化劑目前，車輛中廣泛使用的催化劑是鉑、鈀、銠以及過渡金屬氧化物、稀土氧化物等。催化劑參數(shù)：貴金屬含量、貴金屬比例等催化劑性能指標(biāo)：起燃溫度、空燃比特性和耐久性。催化劑涂覆材料包括：催化劑、催化助劑、穩(wěn)定劑、γ-Al2O3涂層材料等。4.催化劑目前，車輛中廣泛使用的催化劑是鉑、鈀、銠以及過渡金銠Rh催化氮氧化合物還原反應(yīng)的主要成分鉑Pt催化CO和HC發(fā)生氧化反應(yīng)鈀Pd催化CO和HC發(fā)生氧化反應(yīng)助催化劑（鈰、鑭等）本身沒有活性或活性很小，但能提高活性組分的性能——活性、選擇性、穩(wěn)定性催化劑活性組分銠Rh催化氮氧化合物還原反應(yīng)的主要成分鉑Pt催化CO和HC發(fā)三元催化器工作過程動畫三元催化器工作過程動畫車載三元催化器外觀圖車載三元催化器外觀圖有催化劑參與的化學(xué)反應(yīng)稱為催化反應(yīng)。固體催化劑對氣態(tài)或液態(tài)反應(yīng)物所起的催化作用為多相催化。車用三元催化器上進(jìn)行的反應(yīng)也為多相催化反應(yīng)。催化反應(yīng)過程有催化劑參與的化學(xué)反應(yīng)稱為催化反應(yīng)。催化反應(yīng)過程必要條件：高溫和具備化學(xué)還原劑總量反應(yīng)：NO+CO→0.5N2+CO2NO+H2→0.5N2+H2O(2m+0.5n)NO+CmHn

→(m+0.25n)N2+0.5nH2O+mCO

CO氧化反應(yīng)HC氧化反應(yīng)NOx還原反應(yīng)總量反應(yīng)：CO+0.5O2→CO2部分CO可通過水煤氣反應(yīng)：CO+H2O→CO2+H22H2+O2→2H2O總量反應(yīng)：CmHn+(m+0.25n)O2→mCO2+0.5nH2O反應(yīng)機(jī)理催化劑表面上的反應(yīng)過程必要條件：高溫和具備化學(xué)還原劑CO氧化反應(yīng)HC氧化反應(yīng)NOx催化器轉(zhuǎn)化效率與使用條件密切相關(guān)。最關(guān)鍵因素：

1.空燃比

2.使用溫度

催化器轉(zhuǎn)化效率與使用條件密切相關(guān)。在三元催化器中，HC和CO進(jìn)行氧化反應(yīng)，NOx進(jìn)行還原反應(yīng)。富氧時HC、CO轉(zhuǎn)化效率高，貧氧時NOx的轉(zhuǎn)化效率高。在理論值附近一個很窄的范圍內(nèi)，HC、CO和NOx轉(zhuǎn)化效率都比較高，稱為空燃比窗口?？杖急却翱冢哼x擇和匹配催化劑配方的一個重要參數(shù)。1.空燃比在三元催化器中，HC和CO進(jìn)行氧化反應(yīng)，NOx進(jìn)行還原反應(yīng)。轉(zhuǎn)化效率達(dá)到50%的溫度為起燃溫度，它是選擇和匹配催化劑配方的另一個重要參數(shù)。在三元催化劑的開發(fā)中，要盡量降低起燃溫度。催化器應(yīng)盡量靠近發(fā)動機(jī)并考慮加熱、抗震及防燒蝕措施。一般情況下，催化劑能在800℃左右長期正常工作。2.使用溫度轉(zhuǎn)化效率達(dá)到50%的溫度為起燃溫度，它是選擇和匹配催化劑配方材料制備載體涂覆封裝、焊接催化器生產(chǎn)工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)材料制備催化器生產(chǎn)工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)催化劑涂覆示意圖催化劑涂覆示意圖涂覆：將催化涂層材料均勻地分布在載體表面γ-Al2O3涂覆： 為三元催化劑提供大的比表面積。過渡金屬氧化物、稀土氧化物涂敷： 提高三元催化劑的熱穩(wěn)定性，并提供較好的儲放氧功能。貴金屬涂覆： 完成三元催化劑功能的關(guān)鍵步驟，提供催化反應(yīng)的活性中心。涂覆：將催化涂層材料均勻地分布在載體表面謝謝大家！謝謝大家！演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！項目十三：發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修（一）項目十三：發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修（一）1、掌握氧傳感器的作用、結(jié)構(gòu)和原理；2、掌握氧傳感器的故障分析與檢測方法；3、掌握三元催化轉(zhuǎn)換器的作用、結(jié)構(gòu)和工作原理。1、掌握氧傳感器的作用、結(jié)構(gòu)和原理；一、氧傳感器的檢修1.作用2.類型3.結(jié)構(gòu)4.原理5.特性6.檢修一、氧傳感器的檢修1.作用2.類型3.結(jié)構(gòu)4.原理5作用結(jié)構(gòu)、原理怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙且排污超標(biāo)，故障燈亮氧傳感器失效,更換，故障排除寧波美日MR6370A型轎車，天津豐田8A-FE電噴發(fā)動機(jī)技能一：故障分析技能二：檢修方法任務(wù)載體作用結(jié)構(gòu)、原理怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙且排污超標(biāo)，故障燈亮氧傳氧傳感器三元催化排放性能空燃比14.7采用氧傳感器的最終目的是為了提高發(fā)動機(jī)的排放性能。1.作用氧傳感器三元催化排放性能空燃比14.7采用氧傳感器的最終目的空燃比氧噴油14.7:1如何將空燃比控制為14.7？ECU如何獲得空燃比信號？氧傳感器氣油空燃比修正油氧傳感器作用：檢測空燃比，實現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制?？杖急妊鯂娪?4.7:1如何將空燃比控制為14.7？ECU如根據(jù)傳感元件材料：氧傳感器有氧化鋯和氧化鈦型2種，其工作原理不同。目前，市場上的主要的氧傳感器都是鋯系氧傳感器，因為鋯系氧傳感器壽命較長，也相對穩(wěn)定。二氧化鋯型（ZrO2）鋯元素工作特性：氧化鋯是具有傳導(dǎo)氧離子能力的固體電解質(zhì)，當(dāng)溫度達(dá)到300℃，氧化鋯材料能夠傳導(dǎo)氧離子，從氧離子濃的一方向氧離子稀的一方流動，從而產(chǎn)生電壓信號。二氧化鈦型（TiO2）工作原理：尾氣中的氧濃度不同，傳感器的電阻發(fā)生變動。混合氣濃的情況下，傳感器電阻降低至1000歐姆以下?；旌蠚庀〉那闆r下，傳感器電阻升高至20,000歐姆以上。2.類型根據(jù)傳感元件材料：2.類型根據(jù)結(jié)構(gòu)分類：非加熱型氧傳感器（1線/2線）：利用發(fā)動機(jī)燃燒廢氣余熱進(jìn)行加熱，一般裝在離發(fā)動機(jī)排氣口較近的排氣管上。加熱型氧傳感器（3線/4線）：內(nèi)部設(shè)計有加熱器，可利用系統(tǒng)供電電壓強(qiáng)制使氧傳感器加速預(yù)熱，促使其快速反映，及早實現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制?？梢匝b配在距離發(fā)動機(jī)排氣管遠(yuǎn)端。根據(jù)功能或安裝位置分類：控制用氧傳感器：俗稱前氧，可單獨測量發(fā)動機(jī)燃燒廢氣中氧的濃度，生成電壓信號反饋給ECU以達(dá)到理想空燃比狀態(tài)，安裝在三元催化器的上游位置。診斷用氧傳感器：俗稱后氧，安裝在三元催化器下游端?？刂朴醚鮽鞲衅鳎ㄇ把酰┮蚶匣駿CU輸送的電壓信號曲線會發(fā)生偏移。診斷用氧傳感器（后氧）會檢測前氧，三元催化器是否仍然處于最佳工作狀態(tài)，然后ECU就可計算出矯正偏移所需的補(bǔ)償量。根據(jù)結(jié)構(gòu)分類：根據(jù)功能或安裝位置分類：氧傳感器安裝位置氧傳感器安裝位置NTK常見外形：德爾福（DELPHI）常見外形：博世常見外形：全球幾大主要知名氧傳感器產(chǎn)家：1、德國：博世（BOSCH）2、日本：NGK-NTK3、美國：德爾福（Delphi）4、日本：電裝（Denso）電裝（DENSO）常見外形：NTK常見外形：德爾福（DELPHI）常見外形：博世常見外形不同類型的氧傳感器，檢測方法不同。2線氧傳感器ECU信號線信號線1線氧傳感器ECU信號線3線氧傳感器ECU信號線4線氧傳感器ECU信號線信號線不同類型的氧傳感器，檢測方法不同。2線氧傳感器ECU信號線信伸入排氣管內(nèi)排氣管上3.結(jié)構(gòu)及工作原理伸入排氣管內(nèi)排氣管上3.結(jié)構(gòu)及工作原理

氧傳感器的核心元件是氧化鋯管，它是一種固體電解質(zhì)，其內(nèi)外表面都覆蓋有多孔鉑電極和氧化鋁保護(hù)層，內(nèi)表面與大氣相通，外表面與尾氣接觸。尾氣在與鋯管的外表面接觸時，尾氣中的殘留氧氣透過鉑電極和氧化鋁保護(hù)層同氧化鋯接觸，在一定高溫下鋯管內(nèi)外由于氧濃差而產(chǎn)生電勢差。當(dāng)在濃燃燒時，尾氣中的氧濃度降低，氧傳感器輸出電壓升至參考電壓以上。當(dāng)在稀燃燒時，尾氣中的氧濃度升高，氧傳感器輸出電壓降至參考電壓以下。（1）氧化鋯型氧傳感器氧傳感器的核心元件是氧化鋯管，它是一種固體電解質(zhì)，其加熱加熱器：預(yù)熱，300℃鋯管：敏感元件廢氣大氣冷態(tài)不工作ECU加熱加熱器：預(yù)熱，300℃鋯管：敏感元件廢氣大氣冷態(tài)不工作E混合氣濃，空燃比小于14.7，約為0.9V混合氣稀，空燃比大于14.7，約為0.1V電壓在空燃比14.7躍變V微電池：氧濃度差—電壓無源傳感器（參考電壓0.45V）躍變——靈敏——精確廢氣大氣

氧濃度電壓信號？混合氣濃，空燃比小于14.7，約為0.9V混合氣稀，空燃比大（2）氧化鈦型氧傳感器主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬外殼和接線端子等組成。當(dāng)廢氣中的氧濃度高時，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時二氧化鈦的電阻值減小，利用適當(dāng)?shù)碾娐穼﹄娮枳兞窟M(jìn)行處理，即轉(zhuǎn)換成電壓信號輸送給ECU，用來確定實際的空燃比。

1-二氧化鈦元件2-金屬外殼3-陶瓷絕緣體4-接線端子5-陶瓷元件6-導(dǎo)線7-金屬保護(hù)套

（2）氧化鈦型氧傳感器主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬氧化鈦型氧傳感器的工作原理：氧化鈦型氧傳感器的工作原理：（3）寬頻氧傳感器

（3）寬頻氧傳感器任務(wù)十三發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修(一)課件泵入混合氣過濃時，泵氧單元以原來的工作電流工作，測試室的氧含量減少，氧傳感器感應(yīng)室電壓值超過450mv?？刂茊卧龃蟊醚鯁卧墓ぷ麟娏?，使泵氧單元旋轉(zhuǎn)速度增加，增加泵氧速度。泵氧單元泵入測試室中的氧量增加，使感應(yīng)室電壓值恢復(fù)到450mv?？刂茊卧鶕?jù)增加的電流（折算成電壓值）減少噴油量?；旌蠚膺^稀時，泵在原來的工作電流下會泵入較多的氧，測試室中氧的含量增加，氧傳感器感應(yīng)室電壓值低于450mv?？刂茊卧獪p小泵氧單元的工作電流，使泵氧速度減小。泵氧單元泵入測試室中的氧量減少，使感應(yīng)室電壓值恢復(fù)到450mv。同時控制單元根據(jù)減少的電流（折算成電壓值）增加噴油量。寬頻氧傳感器工作原理：泵入混合氣過濃時，泵氧單元以原來的工作電流工作，測試泵送電流與過量空氣系數(shù)的關(guān)系①監(jiān)測靈敏度更高寬頻氧傳感器一般都用在稀薄燃燒發(fā)動機(jī)中，在全空燃比范圍內(nèi)(λ=0.7～4.0)起作用。②控制精確度更高（比較）傳統(tǒng)氧傳感器只能反映混合氣的濃稀，而它能精確反饋空燃比，最大限度的發(fā)揮三元催化器的作用，降低有害氣體的排放。寬頻氧傳感器特點：泵送電流與過量空氣系數(shù)的關(guān)系①監(jiān)測靈敏度更高寬頻氧傳感器特低頻脈沖直流電壓檔，觀察信號跳動評價氧傳感器性能的三大指標(biāo)：最大：近1V最?。航?V變化次數(shù)：一般10s變化不少于8次（2500r/min）氧傳感器的信號波形（2500r/min）4.特性低頻脈沖直流電壓檔，觀察信號跳動評價氧傳感器性能的三大指標(biāo)：氧化鋯氧傳感器信號特征：廢氣中氧的含量氧傳感器輸出信號電壓判斷混合氣狀況低≧0.45V濃高≦0.45V稀氧化鋯氧傳感器信號特征：廢氣中氧的含量氧傳感器輸判斷混合氣狀氧傳感器ECU噴油器空燃比閉環(huán)控制的條件發(fā)動機(jī)怠速和部分負(fù)荷發(fā)動機(jī)溫度高于60℃氧傳感器溫度高于300℃氧傳感器ECU噴油器空燃比閉環(huán)控制的條件發(fā)動機(jī)怠速和部分負(fù)荷空燃比燃燒過程內(nèi)因：氧傳感器外因：O2濃度差氧傳感器信號的影響因數(shù)分析：氧傳感器信號氧傳感器信號不僅反映氧傳感器性能，同時反映發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)?？杖急热紵^程內(nèi)因：氧傳感器外因：O2濃度差氧傳感器信號的影積碳故障氧傳感器失效污染增大、動力性下降、經(jīng)濟(jì)性下降ECU點亮故障燈解除閉環(huán)控制積碳劣質(zhì)油冷卻液含硅墊機(jī)械外力超期使用破碎其它使用含鉛汽油硅中毒鉛中毒通氣孔臟堵灰塵機(jī)油正確使用5.故障檢修積碳故障氧傳感器失效污染增大、動力性下降、經(jīng)濟(jì)性下降ECU點加熱器電源加熱器控制步驟1：讀資料，識別電路氧傳感器連接器圖信號線路信號線路加熱器電源加熱器控制步驟1：讀資料，識別電路氧傳感器連接器圖步驟2：分析故障點線路步驟2：分析故障點線路步驟3：檢測方法氧傳感器檢測加熱器信號電路萬用表示波器解碼器步驟3：檢測方法氧傳感器檢測加熱器信號電路萬用表示波器線路電壓：起動12VΩV加熱器電阻：室溫1~5ΩECUY良好Y線路N良好YN維修更換N線路電壓：起動12VΩV加熱器電阻：室溫1~5ΩECUY連線動態(tài)測量（萬用表）：V0~1V10s內(nèi)不少于8次0.7V～1.0V波動次數(shù)

變化范圍過濃

過稀0.1V～0.3V條件：熱機(jī)，2500r/min連線動態(tài)測量（萬用表）：V0~1V10s內(nèi)不少于8次0.7V氧傳感器的信號波形（2500r/min）氧傳感器的信號波形（怠速）頻率——轉(zhuǎn)速氧傳感器的信號波形（2500r/min）氧傳感器的信號波形（斷線動態(tài)測量~條件：熱機(jī)，2500r/minV過濃或過稀，信號電壓是否有變化。良好Y傳感器故障N點火ON，線路0.45V線路/ECUN良好Y斷線動態(tài)測量~條件：熱機(jī)，2500r/minV過濃或過稀，信步驟4：排除拆下氧傳感器破損更換淡灰正常白色硅污棕色鉛污更換排除積碳故障黑色積碳更換觀察、判斷找根本，排故障重查步驟4：排除拆下氧傳感器破損更換淡灰正常白色硅污棕色鉛污更換辨別氧傳感器中毒正常特征：保護(hù)管無殘留，顏色呈暗灰色機(jī)油污染特征：保護(hù)管表面覆上一層黑色油狀的沉積物。成因：燃油添加劑或機(jī)油進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)行燃燒硅中毒特征：保護(hù)管沉積物顏色介于亮白色和顆粒狀的淺灰色之間。成因：硅化合物存在于一些密封材料、潤滑劑及防凍劑中的腐蝕抑制成分。鉛中毒特征：保護(hù)管表面有發(fā)亮的生銹層。成因：使用含鉛汽油。大多數(shù)的氧傳感器經(jīng)過含鉛汽油的侵蝕后，使用里程數(shù)

會急劇下降。防凍劑污染成因：防凍劑從氣缸蓋處泄露至發(fā)動機(jī)，進(jìn)行燃燒。辨別氧傳感器中毒正常機(jī)油污染硅中毒鉛中毒車型：寧波美日MR6370A型轎車，裝用天津豐田8A-FE電噴發(fā)動機(jī)。故障：發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)、排氣管冒黑煙且排污超標(biāo)，故障燈亮起。診斷：故障代碼21。起動待發(fā)動機(jī)溫度上升為60℃以上時，用萬用表檢測氧傳感器的輸出信號，始終為0.7V。拔下一根發(fā)動機(jī)的真空管，使混合氣變稀，再堵住空氣濾清器，使混合氣變濃，輸出電壓還是0.7V不變，說明氧傳感器損壞。修復(fù)：拆下氧傳感器，頂尖呈棕色狀（鉛中毒），更換后試車，故障燈熄滅，故障排除。分析：使用含鉛汽油，汽油中的鉛造成氧傳感器失效。ECU不能實行空燃比閉環(huán)控制，造成怠速時混合氣較濃。案例1：氧傳感器鉛中毒案例分析車型：寧波美日MR6370A型轎車，裝用天津豐田8A-FE電車型：奔馳S350故障：怠速抖動，急加速不良檢查：（1）讀故障碼：24-氧傳感器故障（2）檢測氧傳感器：4線。①加熱元件電阻為7歐，電壓為13.7V，正常②信號始終為0.1-0.2V，沒有變化，不正常③氧傳感器至控制單元無斷路、短路，正常（3）檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)真空管老化脫落。（4）檢查點火系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)高壓正常，點火延續(xù)時間過短，發(fā)現(xiàn)火花塞型號不符合要求，更換真空管和火花塞后恢復(fù)正常。分析：真空管老化脫落和點火不可靠，排氣中的氧多，氧傳感器信號持續(xù)偏低。案例2：氧傳感器“虛假”故障案例分析車型：奔馳S350案例2：氧傳感器“虛假”故障案例分析汽車主要污染物一氧化碳（CO）氮氧化物（NOx）碳?xì)浠衔铮℉C）顆粒物二、三元催化轉(zhuǎn)化與閉環(huán)控制系統(tǒng)汽車主要污染物一氧化碳（CO）氮氧化物碳?xì)漕w粒物二、三元催化汽車排放控制技術(shù)的發(fā)展過程年份技術(shù)措施1966－1973曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，空氣噴射凈化1974－1979改進(jìn)化油器，無觸點點火，使用并改進(jìn)催化劑1980－1983反饋（閉環(huán)）系統(tǒng)，進(jìn)一步改進(jìn)化油器和催化劑（包括三效催化劑），改進(jìn)發(fā)動機(jī)，揮發(fā)性排放物控制1984－1993發(fā)動機(jī)改進(jìn)，電子燃油噴射，催化劑和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)1994－現(xiàn)在進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動機(jī)控制裝置，電預(yù)熱催化劑和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，改進(jìn)揮發(fā)性排放物控制，車載診斷汽車排放控制技術(shù)的發(fā)展過程年份技術(shù)措施1966－1973曲軸歐洲轎車排放標(biāo)準(zhǔn)對比（g/km）等級一氧化碳碳?xì)浠衔锏趸锾細(xì)?氮氧化物顆粒物柴油歐1標(biāo)準(zhǔn)2.72(3.16)--0.97(1.13)0.14(0.18)歐2標(biāo)準(zhǔn)1--0.70.08歐3標(biāo)準(zhǔn)0.64-0.50.560.05歐4標(biāo)準(zhǔn)0.5-0.250.30.025歐5標(biāo)準(zhǔn)0.5-0.180.230.005歐6標(biāo)準(zhǔn)0.5-0.080.170.005汽油歐1標(biāo)準(zhǔn)2.72(3.16)--0.97(1.13)-歐2標(biāo)準(zhǔn)2.2--0.5-歐3標(biāo)準(zhǔn)2.30.20.15--歐4標(biāo)準(zhǔn)10.10.08--歐5標(biāo)準(zhǔn)10.10.06-0.005歐6標(biāo)準(zhǔn)10.10.06-0.005歐洲轎車排放標(biāo)準(zhǔn)對比（g/km）等級一氧化碳碳?xì)浠衔锏趸瘷C(jī)外凈化 二次空氣噴射技術(shù)、顆粒物捕集技術(shù)、熱反應(yīng)器技術(shù)、三元催化凈化技術(shù)、氧化催化技術(shù)等。汽車尾氣凈化的主要方式：目前輕型車排氣的最主要凈化方式機(jī)內(nèi)凈化 汽油噴射電控系統(tǒng)、典型低排放燃燒系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)以及其他機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)等。機(jī)外凈化汽車尾氣凈化的主要方式：目前輕型車排氣的最主要凈化方三元催化器將汽車排氣系統(tǒng)中的有害物質(zhì)碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己偷趸镛D(zhuǎn)化為水、二氧化碳和氮氣。三元催化器將汽車排氣系統(tǒng)中的有害物質(zhì)碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮任?wù)十三發(fā)動機(jī)微機(jī)控制排放系統(tǒng)的檢修(一)課件四部分：1殼體2減震層（墊片）3載體：蜂窩狀陶瓷4活性涂層：鉑、鈀、銠貴金屬及稀土化合物等催化劑墊片殼體核心部分催化涂層四部分：催化劑墊片殼體核心部分催化涂層1.殼體殼體材料一般為409不銹鋼。殼體型腔與載體尺寸完全相配，過渡部分合理引導(dǎo)和分布?xì)怏w的流動方向。體積較大的殼體在結(jié)構(gòu)上設(shè)加強(qiáng)筋以提高剛度。1.殼體殼體材料一般為409不銹鋼。2.墊片金屬墊層：具有較大的彈性，能夠很好地保護(hù)載體免受強(qiáng)氣流沖擊。非金屬膨脹墊層：除了減震作用以外，還具有隔熱、防止氣流旁通以及催化劑松動的作用。墊片：在催化轉(zhuǎn)化器中起減振、抗沖擊、緩解熱應(yīng)力、保護(hù)載體不受損壞、保溫和密封的作用。2.墊片金屬墊層：具有較大的彈性，能夠很好地保護(hù)載體免受強(qiáng)載體承載催化劑，提供大的比表面，使催化劑與有害氣體充分接觸。最