Capteur d'oxygène automobile.
Le capteur d'oxygène automobile est le capteur de rétroaction clé du système de contrôle du moteur EFI, et c'est l'élément clé pour contrôler les émissions d'échappement des automobiles, réduire la pollution de l'environnement automobile et améliorer la qualité de combustion du carburant du moteur automobile.
Il existe deux types de capteurs d'oxygène : le zircone et le dioxyde de titane.
Le capteur d'oxygène est l'utilisation d'éléments sensibles en céramique pour mesurer le potentiel d'oxygène dans divers fours de chauffage ou tuyaux d'échappement, calculer la concentration d'oxygène correspondante selon le principe de l'équilibre chimique, pour surveiller et contrôler le rapport air-carburant de combustion dans le four, pour assurer Normes de qualité des produits et d'émissions d'échappement des éléments de mesure, largement utilisées dans toutes sortes de combustion de charbon, de combustion de pétrole, de combustion de gaz et d'autres contrôles de l'atmosphère des fours.
Le capteur d'oxygène est utilisé pour contrôler électroniquement le système de contrôle de rétroaction du dispositif d'injection de carburant afin de détecter la concentration d'oxygène dans les gaz d'échappement et la densité du rapport air-carburant, pour surveiller le rapport air-carburant théorique (14,7 : 1) de combustion. dans le moteur et pour envoyer des signaux de retour à l'ordinateur.
Principe de fonctionnement
Le capteur d'oxygène fonctionne de la même manière qu'une batterie, l'élément zircone du capteur agissant comme un électrolyte. Le principe de fonctionnement de base est le suivant : dans certaines conditions (haute température et catalyse au platine), la différence de concentration en oxygène entre l'intérieur et l'extérieur de l'oxyde Hao est utilisée pour générer une différence de potentiel, et plus la différence de concentration est grande, plus la différence de potentiel est grande. . La teneur en oxygène dans l'atmosphère est de 21 %, les gaz d'échappement après combustion concentrée ne contiennent en fait pas d'oxygène, et les gaz d'échappement générés après la combustion du mélange dilué ou les gaz d'échappement générés par l'absence de feu contiennent plus d'oxygène, mais c'est encore bien moins que l'oxygène de l'atmosphère.
Sous la catalyse de haute température et de platine, l'oxygène attaché au capteur d'oxygène est consommé, de sorte que la différence de tension est générée, la tension de sortie du mélange concentré est proche de 1 V et le mélange dilué est proche de 0 V. Selon le signal de tension du capteur d'oxygène, le rapport air-carburant est contrôlé pour ajuster la largeur d'impulsion d'injection de carburant, de sorte que la commande électronique du capteur d'oxygène est le capteur clé pour le dosage du carburant. Le capteur d'oxygène ne peut être entièrement caractérisé qu'à haute température (l'extrémité atteint plus de 300 °C) et peut produire une tension. Il réagit le plus rapidement aux changements du mélange à environ 800°C.
Conseils
Le capteur d'oxygène au dioxyde de zirconium reflète le changement de concentration du mélange combustible par le changement de tension, et le capteur d'oxygène au dioxyde de titane reflète le changement du mélange combustible par le changement de résistance. Le système de contrôle électronique utilisant le capteur d'oxygène en zircone ne peut pas contrôler le rapport air-carburant réel proche du rapport air-carburant théorique lorsque les conditions de fonctionnement du moteur se détériorent, tandis que le capteur d'oxygène au dioxyde de titane peut également contrôler le rapport air-carburant réel proche du rapport air-carburant théorique. rapport air-carburant lorsque les conditions de fonctionnement du moteur se détériorent.
Le volume d'injection (largeur d'impulsion d'injection) ajusté par l'unité de commande sur une courte période en fonction du signal du capteur d'oxygène est appelé correction de carburant à court terme, qui est contrôlée par la tension de sortie du capteur d'oxygène.
La correction du carburant à long terme est la valeur déterminée par la modification par l'unité de commande de la structure des données de fonctionnement de l'unité de commande en fonction du changement du coefficient de correction du carburant à court terme.
Défaut commun
Une fois que le capteur d'oxygène tombe en panne, l'ordinateur du système d'injection électronique de carburant ne peut pas obtenir les informations sur la concentration d'oxygène dans le tuyau d'échappement, il ne peut donc pas contrôler le rapport air-carburant, ce qui augmentera la consommation de carburant du moteur et la pollution des gaz d'échappement. et le moteur apparaîtra comme un régime de ralenti instable, un manque de feu, une surtension et d'autres phénomènes de défaut. Par conséquent, le défaut doit être supprimé ou remplacé en temps opportun [1].
Faute d'empoisonnement
L'empoisonnement du capteur d'oxygène est une panne fréquente et difficile à prévenir, en particulier l'utilisation fréquente de voitures à essence au plomb, même le nouveau capteur d'oxygène ne peut fonctionner que sur quelques milliers de kilomètres. S'il ne s'agit que d'un empoisonnement mineur au plomb, l'utilisation d'un réservoir d'essence sans plomb peut éliminer le plomb à la surface du capteur d'oxygène et le ramener à un fonctionnement normal. Cependant, souvent en raison de la température élevée des gaz d'échappement, le plomb s'introduit à l'intérieur, empêchant la diffusion des ions oxygène, rendant le capteur d'oxygène inefficace, auquel cas il ne peut qu'être remplacé.
De plus, l’empoisonnement au silicium des capteurs d’oxygène est également un phénomène courant. En général, la silice générée après la combustion des composés de silicium contenus dans l'essence et l'huile lubrifiante, ainsi que le gaz de silicone émis par une mauvaise utilisation des joints d'étanchéité en caoutchouc de silicone entraîneront une défaillance du capteur d'oxygène. Il convient donc d'utiliser un carburant et une huile lubrifiante de bonne qualité. .
Lors de la réparation, il est nécessaire de sélectionner et d'installer correctement les joints en caoutchouc, de ne pas appliquer de solvants et d'agents antiadhésifs autres que ceux spécifiés par le constructeur sur le capteur, etc. En raison d'une mauvaise combustion du moteur, des dépôts de carbone se forment à la surface de le capteur d'oxygène, ou de l'huile ou de la poussière et d'autres sédiments pénètrent à l'intérieur du capteur d'oxygène, ce qui gênera ou bloquera l'air extérieur dans l'intérieur du capteur d'oxygène, de sorte que le signal de sortie du capteur d'oxygène soit désaligné. L'ECU ne peut pas corriger le rapport air-carburant à temps. La production de dépôts de carbone se manifeste principalement par une augmentation de la consommation de carburant et une augmentation significative de la concentration des émissions. À ce stade, si les sédiments sont éliminés, le fonctionnement normal reprendra.
Fissuration de la céramique
La céramique du capteur d'oxygène est dure et cassante, et frapper avec des objets durs ou souffler avec un fort flux d'air peut la faire s'effriter et tomber en panne. Il est donc nécessaire d’être particulièrement prudent face aux problèmes et de les remplacer à temps.
Le fil du bloc est brûlé
Le fil de résistance du chauffage est grillé. Pour le capteur d'oxygène chauffé, si le fil de résistance du chauffage est brûlé, il est difficile de faire en sorte que le capteur atteigne la température de fonctionnement normale et perde sa fonction.
Déconnexion de ligne
Le circuit interne du capteur d'oxygène est déconnecté.
Méthode de contrôle
Contrôle de la résistance du chauffage
Retirez la fiche du faisceau du capteur d'oxygène et utilisez un multimètre pour mesurer la résistance entre le pôle chauffant et le pôle en fer dans la borne du capteur d'oxygène. La valeur de la résistance est de 4 à 40 Ω (se référer aux instructions du modèle spécifique). S'il ne répond pas à la norme, remplacez le capteur d'oxygène.
Mesure de la tension de rétroaction
Lors de la mesure de la tension de retour du capteur d'oxygène, la fiche du faisceau du capteur d'oxygène doit être débranchée et un fil fin doit être tiré de la borne de sortie de la tension de retour du capteur d'oxygène selon le schéma de circuit du modèle, et puis branché sur la fiche du faisceau. La tension de retour peut être mesurée à partir de la ligne de connexion pendant le fonctionnement du moteur (certains modèles peuvent également mesurer la tension de retour du capteur d'oxygène à partir de la prise de détection de défaut). Par exemple, une série de voitures produites par Toyota Motor Company peuvent mesurer la tension de retour du capteur d'oxygène directement à partir des bornes OX1 ou OX2 de la prise de détection de défauts).
Lors de la mesure de la tension de retour du capteur d'oxygène, il est préférable d'utiliser un multimètre de type pointeur avec une plage basse (généralement 2 V) et une impédance élevée (résistance interne supérieure à 10 MΩ). Les méthodes de détection spécifiques sont les suivantes :
1. Faites chauffer le moteur à la température de fonctionnement normale (ou faites-le tourner à 2 500 tr/min après 2 minutes de démarrage) ;
2. Connectez le stylo négatif de l'arrêt de tension du multimètre à E1 ou l'électrode négative de la batterie dans la prise de détection de défaut, et le stylo positif à la prise OX1 ou OX2 de la prise de détection de défaut, ou au numéro | sur la fiche du faisceau de câblage du capteur d'oxygène.
3, laissez le moteur continuer à tourner à une vitesse d'environ 2500 tr/min, et vérifiez si le pointeur du voltmètre peut osciller d'avant en arrière entre 0 et 1 V, et enregistrez le nombre d'oscillations du pointeur du voltmètre dans les 10 s. Dans des circonstances normales, avec la progression du contrôle de rétroaction, la tension de rétroaction du capteur d'oxygène changera constamment au-dessus et en dessous de 0,45 V, et la tension de rétroaction ne devrait pas changer moins de 8 fois en 10 s.
Si c'est moins de 8 fois, cela signifie que le capteur d'oxygène ou le système de contrôle de rétroaction ne fonctionne pas correctement, ce qui peut être causé par une accumulation de carbone sur la surface du capteur d'oxygène, de sorte que la sensibilité est réduite. À cette fin, le moteur doit tourner à 2 500 tr/min pendant environ 2 minutes pour éliminer les dépôts de carbone sur la surface du capteur d'oxygène, puis vérifier la tension de retour. Si l'indicateur du voltmètre change encore lentement après que le carbone ait été retiré, cela indique que le capteur d'oxygène est endommagé ou que le circuit de commande de rétroaction de l'ordinateur est défectueux.
4, inspection de la couleur de l'apparence du capteur d'oxygène
Retirez le capteur d'oxygène du tuyau d'échappement et vérifiez si le trou d'aération sur le boîtier du capteur est bloqué et si le noyau en céramique est endommagé. S'il est endommagé, remplacez le capteur d'oxygène.
Les défauts peuvent également être déterminés en observant la couleur de la partie supérieure du capteur d'oxygène :
1, dessus gris clair : c'est la couleur normale du capteur d'oxygène ;
2, dessus blanc : causé par la pollution au silicium, le capteur d'oxygène doit être remplacé à ce moment-là ;
3, dessus marron (comme le montre la figure 1) : causé par une pollution au plomb, si elle est grave, doit également remplacer le capteur d'oxygène ;
(4) Dessus noir : causé par le dépôt de carbone, après avoir éliminé le défaut de dépôt de carbone du moteur, le dépôt de carbone sur le capteur d'oxygène peut généralement être automatiquement éliminé.
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