氧传感器的故障检测我们在故障检修实践中发现,当故障代码显示为氧传感器问题时,故障原因除了氧传感器损坏外,线路短路、断路或ECU内控制电路有问题也会输出同样的故障代码。因此,必须通过检测查出故障所在。下面以应用最多的氧化锆传感器为例,叙述其检测方法。(1)氧传感器反馈电压的测量。现在大部分汽车使用带加热器的氧传感器。若加热器损坏,将很难使氧传感器达到正常的工作温度而失去作用。测量时,可拆下氧传感器线束插头,测量氧传感器接线端中加热器接柱与措铁接柱之间的电阻,如________所示,其阻值通常为4-40kΩ。如不符合标准,应更换氧传感器,若正常,应将插头接好,以便进一步检测。bigcirc -|||-图3:位测加热器电阻值-|||-氧传感器可在排气管上不动检测,也可拆下后检测。(2)氧传感器反馈电压的测量。先拆下氧传感器线束插头,对照车型电路图,从其中的反馈电压端引出一细导线,再将插头接好。在发动机运转中从引出线上测量反馈电压。有的车型如丰田电喷发动机,可从故障检测插座的OX1或OX2插孔内直接测反馈电压。检测时,要求万用表或电压表应具有低量程(2V)和高阻抗档位。检测方法如下:a.发动机起动后以2500r/min的转速运转2min。不带加热器的氧传感器需预热至正常工作温度。b.万用表负极搭铁,正极接氧传感器插头上的引出线(反馈控制系统在正常的闭环控制状态,即ECU根据氧传感器的反馈信息控制混合气的空燃比);c.让发动机保持2500r/min转速,察看万用表指针应在0-1V间摆动,1Os内摆动次数应在8次以上为正常;d.若万用表指示电压为0,应反复使发动机的转速升高、下降,若电压仍指。不动,为氧传感器损坏;e.若在1Os内摆动的次数少于8次,可将氧传感器插头脱开,使氧传感器不与ECU连接(反馈控制系统进入开环控制状态),如________所示,测氧传感器反馈电压。当电压大于0.45V时(电压小于0.45V的检测见f),可使混合气变稀(如脱开进气管上的制动真空助力软管),再观察万用表。若电压仍大于0.45V为氧传感器损坏;若电压小于0.45V,为氧传感器正常。故障存在于燃油系统、进气系统或ECU系统。bigcirc -|||-图3:位测加热器电阻值-|||-氧传感器可在排气管上不动检测,也可拆下后检测。f.若氧传感器插头脱开后,反馈电压小于0.45V,可使混合气变浓(如拆下水温传感器线束插头,接上一个4-8kΩ的电阻搭铁),电压仍小于0.45V,为氧传感器损坏。若电压大于0.45V,为氧传感器正常。故障存在于燃油系统、进气系统或ECU系统。对于采用主、副氧传感器的车型,主氧传感器通常带加热器,有三根导线,一根通ECU,另两根分别搭铁和接电加热器元件(做为12V电源)。副氧传感器,通常不带加热器,只有一根导线与ECU连接,该传感器要靠废气加热,超过300℃时,才能进行正常的工作。氧传感器在使用中,应按厂家说明定期更换,一般普通型氧传感器寿命为5-8万km ,加热型氧传感器使用寿命可达10万km。另外,为保持发动机良好的动力性、经济性和排气的净化性,应杜绝使用含铅汽油,维修时不使用硅密封胶和硅橡胶密封圈,同时还应尽可能减少积炭对其灵敏度的影响.4.1.2三元催化器的检测与诊断对催化转换器进行机械故障诊断时,可从以下几个方面着手。1.外观检查检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。将车辆升起之后,观察催化转化器表面是否有凹陷,如有明显的凹痕和刮擦,则说明催化转化器的载体可能受到损伤。观察催化转化器外壳上是否有严重的褪色斑点或略有成青色和紫色的痕迹,在催化转化器防护罩的中央是否有非常明显的暗灰斑点,如有则说明催化转化器曾处于过热状态,需做进一步的检查。用拳头敲击并晃动催化转化器,如果听到有物体移动的声音,则说明其内部催化剂载体破碎,需要更换催化转化器。同时要检查催化转化器是否有裂纹,各连接是否牢固,各类导管是否有泄漏,如有则应及时加以处理。此方法简单有效,可快速检查催化转化器的机械故障。由于催化剂载体破损剥落、油污聚集,容易阻塞载体的通道,使流动阻力增大,这时可通过测量其压力损失来进行检查。2.背压试验在催化转化器前端排气管的适当位置上打一个孔,接出一个压力表,启动发动机,在怠速和2500r/min时,分别测量排气背压,如果排气背压不超过发动机所规定的限值,则表明催化剂载体没有被阻塞。如果排气背压超过发动机所规定的限值,则需将催化转化器后端的排气系统拆掉,重复以上的试验,如果催化转化器阻塞,排气背压仍将超过发动机所规定的限值。如果排气背压下降,则说明消声器或催化转化器下游的排气系统出现问题,破碎的催化剂载体滞留在下游的排气系统中,所以首先进行外观检查确认催化剂载体完整是非常必要的。对有问题的排气管、消声器和催化转化器也可通过测量其前后的压力损失来判断。3.真空试验将真空表接到进气歧管,启动发动机,使其从怠速逐渐升至2500r/min,观察真空表的变化,如果这时真空度下降,则保持发动机转速2500r/min不变,且此后真空度读数明显下降,则说明催化转化器有阻塞。因为催化转化器的阻塞在真空试验中是一个渐变的过程,而此试验是一个稳态的过程(2500r/min),真空度读数不会产生明显的下降。如果是在试验室进行一个催化转化器阻塞前后的对比检查,催化转化器阻塞后,进气歧管真空度会发生明显下降,如果进气歧管真空度下降,并不能完全说明是由催化转化器阻塞造成的。发动机供油量减少时,进气歧管的真空度也会下降。因此与真空试验相比,排气背压试验更能真实反映催化转化器的情况。以上方法只能检查催化转化器机械故障,催化转化器的性能好坏,也就是其转化效率的高低,则需要通过下列的检查来判断。4.加热法催化转化器在正常工作状态下,由于氧化反应产生了大量的反应热,因此可通过温差对比来判断催化转化器性能的好坏。启动发动机,预热至正常工作温度,将发动机转速维持在2500r/min左右,将车辆举升,用数字式温度计(接触式或非接触式红外线激光温度计)测量催化转化器进口和出口的温度,需尽量靠近催化转化器(50mm内)。催化转化器出口的温度应至少高于进口温度10~15%,大多数正常工作的催化转化器,其催化转化器出口的温度高于进口温度20~25%。如果车辆在主催化转化器之前还安装了副催化转化器,主催化转化器出口温度应高于进口温度15~20%,如果出口温度值低于以上的范围,则催化转化器工作不正常,需更换;如果出口温度值超过以上范围,则说明废气中含有异常高浓度的CO和HC,需对发动机本身做进一步的检查。其它方法通过对比整车排放情况来判断催转化器效率的方法是不科学的。因为汽车排放的好坏与各系统的工作状况有关,不可排除的误差因素较多。如用冷热怠速时的排气浓度变化来检查催化转化器转化效率就是不太准确的方法。发动机冷车时,由于汽缸壁较冷,燃烧不完全而产生大量的CO和HC,而发动机热车怠速时,由于燃烧条件好转,发动机已处于闭环控制状态,不需要催化转化器的作用,排气浓度也会大大降低。因此,此项检查不能保证仅仅针对催化转化器的转化效率,可比性较差。4.1.3 EGR主要部件的检测与诊断汽车发动机排放的尾气中含有氢氧化物(NOx)的有害物质,氢氧化物是高温燃烧中的所产物,它的生成,完全是由于在气缸内参与燃烧空气中的N2和O2反应的结果。废气中(NOx)的含量与燃烧室内的反应时间和空气流量及温度有关,而且,主要是由反应温度决定。降低燃烧反应的温度,(NOx)的含量也随之下降。目前,降低(NOx)排放量较有效的装置是废气再循环(EGR)系统。它的作用是将适量(10%)发动机燃烧后所产生的废气,引入到发动机进气岐管,与新鲜混合气一起进入燃烧室参与燃烧,以降低发动机的燃烧最高温度,减少了(NOx)的生成量,达到控制其在最低程度的目的。一、故障现象:有一辆94款本田雅阁轿车,配置了F22B1发动机。该车发动机冷车怠速一切正常,但发动机温度升高后,怠速严重发抖,有时甚至熄火,在高速运转时又基本回复正常。故障指示灯不亮,用电脑(X431)检测显示电控系统无故障存在。听车主讲述,早前一个月在外地出差,该车途中因水箱漏水,因发动机水温过高而造成拉缸,在当地修理厂进行发动机大修后便出现了此故障现象。根据故障特征,首先利用发动机自诊断系统对该车进行检测,通过读取电控系统故障码,没有发现故障码的存在。检查各线接头,均正确且连接良好。再次对怠速运转有影响的零部件进行诊断检查:拆下怠速控制阀上的冷却水通道,出入畅通,无异常现象;再检查冷却水温控制的快怠速(冷车怠速)感温阀的水道,也畅通无阻;从节气门阀体后方拆下快怠速进气软管,在发动机冷车状态下用嘴向管内吹气,空气能够流通无阻,启动发动机使水温升高到正常后再次进行试验时(吹不通)没有空气通过,说明快怠速感温阀良好;用气缸压力表测量各个缸的气缸压力,符合标准;拆下火花塞和气门室盖检查,均没有发现问题;用逐缸断火的方法测试各个气缸工作情况,一、二缸工作良好,三缸基本不工作,但四缸断火时出现发动机转速反而升高且抖动减轻的反常现象。造成发动机怠速时不正常的故障除以上检查的各个零部件的原因外,还有可能是废气再循环(EGR)控制系统有故障所致。
氧传感器的故障检测
我们在故障检修实践中发现,当故障代码显示为氧传感器问题时,故障原因除了氧传感器损坏外,线路短路、断路或ECU内控制电路有问题也会输出同样的故障代码。因此,必须通过检测查出故障所在。下面以应用最多的氧化锆传感器为例,叙述其检测方法。
(1)氧传感器反馈电压的测量。
现在大部分汽车使用带加热器的氧传感器。若加热器损坏,将很难使氧传感器达到正常的工作温度而失去作用。测量时,可拆下氧传感器线束插头,测量氧传感器接线端中加热器接柱与措铁接柱之间的电阻,如________所示,其阻值通常为4-40kΩ。如不符合标准,应更换氧传感器,若正常,应将插头接好,以便进一步检测。
(2)氧传感器反馈电压的测量。
先拆下氧传感器线束插头,对照车型电路图,从其中的反馈电压端引出一细导线,再将插头接好。在发动机运转中从引出线上测量反馈电压。有的车型如丰田电喷发动机,可从故障检测插座的OX1或OX2插孔内直接测反馈电压。检测时,要求万用表或电压表应具有低量程(2V)和高阻抗档位。检测方法如下:
a.发动机起动后以2500r/min的转速运转2min。不带加热器的氧传感器需预热至正常工作温度。
b.万用表负极搭铁,正极接氧传感器插头上的引出线(反馈控制系统在正常的闭环控制状态,即ECU根据氧传感器的反馈信息控制混合气的空燃比);
c.让发动机保持2500r/min转速,察看万用表指针应在0-1V间摆动,1Os内摆动次数应在8次以上为正常;
d.若万用表指示电压为0,应反复使发动机的转速升高、下降,若电压仍指。不动,为氧传感器损坏;
e.若在1Os内摆动的次数少于8次,可将氧传感器插头脱开,使氧传感器不与ECU连接(反馈控制系统进入开环控制状态),如________所示,测氧传感器反馈电压。当电压大于0.45V时(电压小于0.45V的检测见f),可使混合气变稀(如脱开进气管上的制动真空助力软管),再观察万用表。若电压仍大于0.45V为氧传感器损坏;若电压小于0.45V,为氧传感器正常。故障存在于燃油系统、进气系统或ECU系统。
f.若氧传感器插头脱开后,反馈电压小于0.45V,可使混合气变浓(如拆下水温传感器线束插头,接上一个4-8kΩ的电阻搭铁),电压仍小于0.45V,为氧传感器损坏。若电压大于0.45V,为氧传感器正常。故障存在于燃油系统、进气系统或ECU系统。
对于采用主、副氧传感器的车型,主氧传感器通常带加热器,有三根导线,一根通ECU,另两根分别搭铁和接电加热器元件(做为12V电源)。副氧传感器,通常不带加热器,只有一根导线与ECU连接,该传感器要靠废气加热,超过300℃时,才能进行正常的工作。
氧传感器在使用中,应按厂家说明定期更换,一般普通型氧传感器寿命为5-8万km ,加热型氧传感器使用寿命可达10万km。另外,为保持发动机良好的动力性、经济性和排气的净化性,应杜绝使用含铅汽油,维修时不使用硅密封胶和硅橡胶密封圈,同时还应尽可能减少积炭对其灵敏度的影响.
4.1.2三元催化器的检测与诊断
对催化转换器进行机械故障诊断时,可从以下几个方面着手。1.外观检查检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。将车辆升起之后,观察催化转化器表面是否有凹陷,如有明显的凹痕和刮擦,则说明催化转化器的载体可能受到损伤。观察催化转化器外壳上是否有严重的褪色斑点或略有成青色和紫色的痕迹,在催化转化器防护罩的中央是否有非常明显的暗灰斑点,如有则说明催化转化器曾处于过热状态,需做进一步的检查。用拳头敲击并晃动催化转化器,如果听到有物体移动的声音,则说明其内部催化剂载体破碎,需要更换催化转化器。同时要检查催化转化器是否有裂纹,各连接是否牢固,各类导管是否有泄漏,如有则应及时加以处理。此方法简单有效,可快速检查催化转化器的机械故障。由于催化剂载体破损剥落、油污聚集,容易阻塞载体的通道,使流动阻力增大,这时可通过测量其压力损失来进行检查。2.背压试验在催化转化器前端排气管的适当位置上打一个孔,接出一个压力表,启动发动机,在怠速和2500r/min时,分别测量排气背压,如果排气背压不超过发动机所规定的限值,则表明催化剂载体没有被阻塞。如果排气背压超过发动机所规定的限值,则需将催化转化器后端的排气系统拆掉,重复以上的试验,如果催化转化器阻塞,排气背压仍将超过发动机所规定的限值。如果排气背压下降,则说明消声器或催化转化器下游的排气系统出现问题,破碎的催化剂载体滞留在下游的排气系统中,所以首先进行外观检查确认催化剂载体完整是非常必要的。对有问题的排气管、消声器和催化转化器也可通过测量其前后的压力损失来判断。3.真空试验将真空表接到进气歧管,启动发动机,使其从怠速逐渐升至2500r/min,观察真空表的变化,如果这时真空度下降,则保持发动机转速2500r/min不变,且此后真空度读数明显下降,则说明催化转化器有阻塞。因为催化转化器的阻塞在真空试验中是一个渐变的过程,而此试验是一个稳态的过程(2500r/min),真空度读数不会产生明显的下降。如果是在试验室进行一个催化转化器阻塞前后的对比检查,催化转化器阻塞后,进气歧管真空度会发生明显下降,如果进气歧管真空度下降,并不能完全说明是由催化转化器阻塞造成的。发动机供油量减少时,进气歧管的真空度也会下降。因此与真空试验相比,排气背压试验更能真实反映催化转化器的情况。以上方法只能检查催化转化器机械故障,催化转化器的性能好坏,也就是其转化效率的高低,则需要通过下列的检查来判断。4.加热法催化转化器在正常工作状态下,由于氧化反应产生了大量的反应热,因此可通过温差对比来判断催化转化器性能的好坏。启动发动机,预热至正常工作温度,将发动机转速维持在2500r/min左右,将车辆举升,用数字式温度计(接触式或非接触式红外线激光温度计)测量催化转化器进口和出口的温度,需尽量靠近催化转化器(50mm内)。催化转化器出口的温度应至少高于进口温度10~15%,大多数正常工作的催化转化器,其催化转化器出口的温度高于进口温度20~25%。如果车辆在主催化转化器之前还安装了副催化转化器,主催化转化器出口温度应高于进口温度15~20%,如果出口温度值低于以上的范围,则催化转化器工作不正常,需更换;如果出口温度值超过以上范围,则说明废气中含有异常高浓度的CO和HC,需对发动机本身做进一步的检查。其它方法通过对比整车排放情况来判断催转化器效率的方法是不科学的。因为汽车排放的好坏与各系统的工作状况有关,不可排除的误差因素较多。如用冷热怠速时的排气浓度变化来检查催化转化器转化效率就是不太准确的方法。发动机冷车时,由于汽缸壁较冷,燃烧不完全而产生大量的CO和HC,而发动机热车怠速时,由于燃烧条件好转,发动机已处于闭环控制状态,不需要催化转化器的作用,排气浓度也会大大降低。因此,此项检查不能保证仅仅针对催化转化器的转化效率,可比性较差。
4.1.3 EGR主要部件的检测与诊断
汽车发动机排放的尾气中含有氢氧化物(NOx)的有害物质,氢氧化物是高温燃烧中的所产物,它的生成,完全是由于在气缸内参与燃烧空气中的N2和O2反应的结果。废气中(NOx)的含量与燃烧室内的反应时间和空气流量及温度有关,而且,主要是由反应温度决定。降低燃烧反应的温度,(NOx)的含量也随之下降。目前,降低(NOx)排放量较有效的装置是废气再循环(EGR)系统。它的作用是将适量(10%)发动机燃烧后所产生的废气,引入到发动机进气岐管,与新鲜混合气一起进入燃烧室参与燃烧,以降低发动机的燃烧最高温度,减少了(NOx)的生成量,达到控制其在最低程度的目的。一、故障现象:有一辆94款本田雅阁轿车,配置了F22B1发动机。该车发动机冷车怠速一切正常,但发动机温度升高后,怠速严重发抖,有时甚至熄火,在高速运转时又基本回复正常。故障指示灯不亮,用电脑(X431)检测显示电控系统无故障存在。听车主讲述,早前一个月在外地出差,该车途中因水箱漏水,因发动机水温过高而造成拉缸,在当地修理厂进行发动机大修后便出现了此故障现象。根据故障特征,首先利用发动机自诊断系统对该车进行检测,通过读取电控系统故障码,没有发现故障码的存在。检查各线接头,均正确且连接良好。再次对怠速运转有影响的零部件进行诊断检查:拆下怠速控制阀上的冷却水通道,出入畅通,无异常现象;再检查冷却水温控制的快怠速(冷车怠速)感温阀的水道,也畅通无阻;从节气门阀体后方拆下快怠速进气软管,在发动机冷车状态下用嘴向管内吹气,空气能够流通无阻,启动发动机使水温升高到正常后再次进行试验时(吹不通)没有空气通过,说明快怠速感温阀良好;用气缸压力表测量各个缸的气缸压力,符合标准;拆下火花塞和气门室盖检查,均没有发现问题;用逐缸断火的方法测试各个气缸工作情况,一、二缸工作良好,三缸基本不工作,但四缸断火时出现发动机转速反而升高且抖动减轻的反常现象。造成发动机怠速时不正常的故障除以上检查的各个零部件的原因外,还有可能是废气再循环(EGR)控制系统有故障所致。
题目解答
答案
图3 图4