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氧传感器 经常坏:为什么氧传感器总是坏?

发布日期:2022-10-09 点击率:5


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氧传感器 经常坏:为什么氧传感器总是坏?

博世是全球领先的氧传感器制造商,他们生产的LSU系列宽裕氧传感器被广泛应用到车辆当中,用来精确测量Lambda或空燃比(AFR)。多年来,随着传感器的批量使用它们的价格已经大大降低,并且在汽车售后市场和车辆改装市场中非常受欢迎。我们知道,这些传感器长期工作在最恶劣的环境中,所以经常听到LSU传感器损坏或者在某些情况下发生故障。

当然,博世在最初设计时也是考虑到了这一点,所以在大部分量产车上,这些传感器的使用寿命通常超过100,000公里。但是,为什么氧传感还总是会坏呢?特别是在售后和车辆改装市场中。

这里,我们将不对传感器是如何工作的进行复杂的解释,并且以下讨论的所有内容都是非常容易掌握的。但这并不代表这是一篇简短的文章,因此,如果您不想阅读全部内容,请随意跳到最后的要点。但是,一旦了解了如何避免这些错误,那传感器的寿命将大大提高。

首先,我们对传感器进行简单的拆解:

我们看到所有的 LSU传感器都有两个保护管,它们包裹着内部的传感元件。上面的孔是通道,以便废气可以尽快到达传感元件,同时也可以阻止可能损坏传感器的污染物和水滴进入(稍后会详细介绍)。如果我们卸下外部保护管,则可以看到内部的保护管,如下所示:

对比早期的LSU4.2传感器和当前的LSU4.9传感器,BOSCH进行了重大的设计改动。据推测,LSU4.9上保护管的重新设计是为了让更湍流的废气流通过传感器,从而缩短响应时间。

卸下内管,我们就看到了传感元件。这实际上是一块很小的印刷电路板,但不是基于玻璃纤维得(因为它无法承受热量),而是基于陶瓷的。与传统的电路板(也无法承受热量)将元件焊接在顶部和底部不同,BOSCH将电路构建在陶瓷板中,这种构建类似于普通3D打印机的附加层那样,这个过程被称为厚膜技术。这种电路可以在非常高温的环境(例如排气系统内部)中运行,这是氧传感器最核心的部件。在较早的LSU4.2传感器上的传感元件约为2毫米厚,而较新的LSU4.9传感器上的传感元件厚度缩小至约1毫米厚,如下图所示。较薄的感应元件可能有助于LSU4.9更快的响应时间,但对振动和机械冲击也更为敏感。

Bosch LSU4.2(左)和LSU4.9(右)传感器–拆下了外管

陶瓷传感元件由传感电路和加热器电路组成的,理想情况下,传感电路应保持在780℃的恒定温度下,这是一项非常严格的要求,对传感器测量精度十分重要。虽然废气温度(以下称为EGT)本身可以加热传感器,但无法精准控制加热温度,为达到目标温度,必须加入控制单元。例如,当EGT由于发动机负载和转速的增加而上升时,需要逐渐降低加热器功率;而在足够高的发动机转速和负载下,加热电路可能需要完全关闭。但是,如果EGT将传感元件加热到780℃以上,那么温度控制单元将无法采取任何措施来降低其温度,这会导致传感器不再受控。

通常,为了更快的获取空燃比,人们都希望传感器能尽快达到工作温度。但是,感应元件在快速的温度变化中(加热或冷却)会导致其破裂或发生故障。

了解了这些,我们来看一下导致传感器损坏的几个原因:

热冲击–导致故障的主要原因

您可能已经注意到了,当您启动冷发动机时,随着发动机的预热,大量的水将从排气系统中流出,有时可能只是轻雾,但在特殊情况下,尤其是在寒冷的天气下,会观察到滴水甚至滴流,这是冷凝在排气系统内部的湿气被吹出或蒸发的结果。博世针对这种现象在LSU传感器技术文档中专门介绍了处理方法。还记得传感元件不能太快地加热或冷却,否则会失效吗?如果在启动冷发动机之前将传感器加热到最高温度,则冷凝的水滴会撞击热传感器并很快将其破坏-这通常称为热冲击。因此,博世(Bosch)指出,传感器加热前必须要发动机先运转,即便如此,也必须将加热器功率控制在满功率的15%左右,直到确定冷凝水消失为止,然后才可以对传感器进行大功率的快速加热。以下评论直接来自博世:

“In the warm-up phase atengine start, the sensor is operated with reduced heater power..……. The heaterpower must only be increased when the presence of condensed water in theexhaust gas system can be ruled out.”

“The sensorceramic element is heated up quickly after heater start. Prior to heating upthe ceramic element, it must be guaranteed that there is no condensed waterpresent. This could damage the hot ceramic element.”

“Never switchon sensor heating or the control unit before engine start.”

“….. thesensor installation location design must be selected in a way to minimize, oreliminate, condensed water on the exhaust gas side from contacting the sensor.If this is not possible by design measures, the start of the sensor heater mustbe delayed until demonstrably no more condensation water appears.”

翻译过来就是:

“在发动机启动的预热阶段,传感器应降低加热器的功率..……只有在可以排除排气系统中存在冷凝水的情况下,才可以增加加热器功率。”

“加热器启动后,传感器陶瓷元件迅速加热。在加热陶瓷元件之前,必须确保不存在冷凝水。这可能会损坏热的陶瓷元件。”

“在发动机启动之前,切勿打开传感器加热装置或控制单元。”

“ 传感器的安装位置设计必须以使接触到传感器的排气侧的冷凝水最小化或消除的方式选择。如果通过设计措施无法做到这一点,则必须延迟传感器加热器的启动,直到明显没有冷凝水出现为止。”

现在我们清楚了切勿让冷凝水滴落到完全预热完成的宽带传感器上,但这恰恰是在许多使用售后市场和改装市场中经常发生的情况。

对于售后市场来说,大多数将宽裕Lambda传感器作为出厂配件安装的汽车上,其Lambda传感器将直接由发动机控制单元(ECU)控制。这意味着传感器的控制器可以准确知道发动机何时运转,因此,ECU能够计算冷启动后清除传感器上游的冷凝水需要花费多长时间,来保证传感器的使用寿命。但是,对于大多数独立的宽裕Lambda传感器控制器而言,他们都只是将氧传感器本身作为唯一输入信号。在没有发动机转速信息的情况下,他们通常在启动电源时就会满功率工作。更糟糕的是,如果将传感器安装在离发动机排气口更远的位置,在冷启动期间,大功率加热会更容易损坏传感器。我们在与许多客户交谈时,发现大多数人认为在发动机启动之前传感器就已经被加热完成了,但事实并非如此。

在了解这些之后,为了使宽裕氧传感器获得最长久的使用寿命,我们建议您执行以下操作:

1、在启动发动机之前,切勿让控制器加热传感器。

2、将传感器放在距离发动机不到1m的位置,并且要安装在排气系统中有可能凝结或沉淀的水滴的部件上游。如果废气温度较高,应该使用传感器凸台,保证散热,让控制单元可以精准控制温度,而不是将传感器从发动机上移开。

LDM4空燃比分析仪采用了BOSCH专业的氧传感控制芯片CJ125,并且依托于BOSCH技术文档,对传感器加热进行了细致控制,分为预热、制热、快速加热以及温度闭环控制四个阶段,能够更好的适应传感器应用。

当然还有其他损坏的原因,但我们认为热冲击(如本文所述)是导致在售后市场安装中损坏宽裕Lambda传感器的主要因素,这一点通常是被忽视的,其他更常见的因素包括:

机械冲击

还记得LSU4.9上1mm厚的陶瓷晶片吗?它承受不了过度的振动,特别是掉落时很容易损坏其内部感应元件。

污染

使用了含铅较多的燃料,或者涡轮密封圈磨损了,防冻剂或硅酮密封剂的过量使用,这些都会降低传感器的使用寿命。

过高的EGT

虽然LSU4.9传感器实际上能承受高达980℃的废气温度,但是如果传感元件的温度远远超过目标温度,控制器将进入故障模式。在故障模式下,控制器可能会停止对传感器的控制,这就和将传感器安装到排气管上却没有打开控制器一样,这样做对传感器来说是致命的。在博世的技术文档中明确指出“The sensor must not stay inthe exhaust gas stream when it is not heated or when the control unit isswitched off.”译文:当传感器没有被加热或关闭控制单元时,它不能停留在废气流中”

结论:

我们希望本文中提供的信息能有助于避免更多的宽裕氧传感器过早损坏,以节省客户的麻烦和成本。想了解更多信息请关注:

氧传感器 经常坏:为什么氧传感器总是坏?  第2张

氧传感器 经常坏:为什么氧传感器老是坏?老司机只用这一招,分分钟处理!

碳污染会造成氧传感器
电压过低
还有氧传感器匝间线路
短路和短路
实际都是因为温度低燃烧问题
换氧传感器根本不是质量问题
换它没有用
为什么换上好了
换上当时没问题
因为电脑不能确认这个氧传感器
不认识不交流不玩
等到熟悉电脑学习过来
故障又存在
因为燃烧问题造成氧传感器 虚拟故障
这时不应该去找传感器问题

假如是汽修人员
看看它的数据流是偏在哪里
假如偏在电压过低
一句话修发动机搞积碳
如果是过浓电压过高
喷油嘴或者油压
进气歧管真空度都不够
造成氧传感器电压太高
根本就不是氧传感器问题
如果换一个两个氧传感器
就不要换第三四五六

其中有一个网友
换了七个传感器
最后到4S店还是换
还是不行到底哪里问题
啥问题都没有发动机碳污染
最后解决用尾气宝清洗完之后
好了
氧传感器出现故障
不要先找氧传感器
先解决燃烧问题才是根本
希望今天的视频对大家有所帮助
更多的汽车知识
氧传感器 经常坏:为什么氧传感器总是坏?  第3张

氧传感器 经常坏:为什么轿车的后氧传感器老容易坏

1.当前氧传感器发生故障时, ECU就不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对混合气的浓度进行反馈控制,(喷油和进气多了还是少了,ECU根本不知道)这样一来动机油耗和排气污染增加,发动机会出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。
2.后氧故障则意味着无法判断三元催化的运行工况,一旦三元催化出现故障,那么尾气就会超标,轻则耗油影响发动机工况,重则影响年审或直接更换三元催化。
汽车通常有两个氧传感器,一个前氧和一个后氧,前氧一般安装在排气歧管上,后氧则安装在三元催化器后面,它们在排气系统中各自发挥的作用是不一样的,所以坏了所表现的的症状也会不一样。
前氧传感器的作用主要是反馈,简单说就是检测气缸混合气燃烧后产生的废气中的氧含量,一般氧含量高说明混合气稀,氧含量低说明混合气过浓,而前氧传感器根据氧含量的不同传递不同的电信号给ECU,这样ECU就可以根据这个信息来对混合气进行修正。
后氧传感器的作用主要是检查三元催化的净化效果,即检测净化后废气中的氧含量,并将它反馈给ECU,而电脑就会对比前氧给的数据,如果前氧和后氧给出的数据一样(一般前氧信号大于后氧),那么就可以判断三元催化失效。
正常来说,氧传感器发生故障或坏了,在短期内对车辆的运行不会产生多大的影响,但氧传感器损坏会连带其他的故障,例如积碳、三元催化、发动机异响等。
扩展资料:
氧传感器的工作原理与电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),利用氧化皓内外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量21%,浓混合燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少的多。
在高温及铂的催化下,将附着在氧传感器上的氧气消耗殆尽,于是就产生电压差,浓混合气输出电压接近1V,稀混合气接近0V。根据氧传感器的电压信号,控制空燃比从而调整喷油脉宽,因此氧传感器的电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300℃以上)起特征才能充分体现,才能输出电压。它约在800℃时,对混合气的变化反应最快。
参考资料:汽车氧传感器-百度百科

氧传感器 经常坏:氧传感器总坏什么原因

现在汽车已经是我们的日常出行工具了,在使用过程中或多或少会遇到一些问题,就比如:氧传感器总坏什么原因这一问题,那么下面汽车维修网小编就给大家介绍一下吧,希望大家有所帮助。
氧传感器总坏的原因有非常多,包含燃油质量低下、火花塞故障问题、三元催化器故障问题等,以下具体分析。
1、燃油质量低下:
假如汽车添加燃油的质量过度低下,在发动机气缸内就得不到有效果的燃烧,在排放气体中就会造成相当多的有损害物质和杂质,理所当然影响到汽车的氧传感器损坏。这种状况要添加质量较高的燃油,而且汽车每驾驶三千-5000公里上下时,添加一瓶燃油宝对汽车油箱进行清理。
2、火花塞故障问题:
(汽车维修技术网 原创
当火花塞有故障问题时,就不可以正常点火,理所当然发动机气缸内的燃油和混合气体就得不到有效果的燃烧,因而造成较多的有损害物质和杂质使氧传感器损坏。这种状况要检测火花塞的磨损程度,检测火线圈工作电压是不是正常,必要时要替换新的火花塞。
3、三元催化器故障问题:
三元催化器是通过它的氧化还原作用将汽车尾气中的有毒气体转化成无害物质,假如三元催化器有故障问题不可以正常工作了,氧传感器也会相应损坏,这种状况要到修理厂对其进行修理。
( 汽车维修技术网

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