氧传感器使用说明书详细版DOC.docx

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氧传感器使用说明书详细版DOC

氧传感器

（四线片式型）

使用说明书

1.概述

氧传感器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件。

它用于探测汽车发动机排气管中燃烧废气中氧的含量，借以判定发动机实时空燃比状态。

根据氧浓度的不同，传感器将输出高低不同的电压信号给发动机电子控制模块（ECM），作为系统闭环燃油修正补偿控制的重要依据。

由于氧传感器的应用，发动机能在绝大多数工况下工作在理想空燃比状态，从而获得良好的排放特性和燃油经济性。

本公司加热式氧传感器尺寸小巧，起燃迅速，可使发动机管理系统及早实现系统的闭环燃油管理控制。

图一氧传感器外观

2.工作原理

氧传感器采用平板结构多层氧化锆陶瓷作为核心元件。

氧化锆元件工作原理相当于一个简单的固体原电池。

根据电化学原理，其两侧电极间将由于氧离子浓度的差异而存在电势差。

外侧电极由于暴露于废气中，氧离子浓度将根据实际工况的不同而变化，而内侧电极为参考空气,氧离子浓度是不变的.当发动机空燃比为稀时,废气中氧离子浓度相对较高，内外电极间氧离子浓度差就小,亦即电势差就小,氧传感器的输出电压信号接近0V；反之,当空燃比为浓时,废气中氧离子浓度也相对较低，内外电极间氧离子浓度差就大,亦即电势差就大,传感器的输出电压接近1V。

氧传感器典型响应曲线见下图。

图2氧传感器典型响应曲线（450℃发动机测功机上测得）

3.结构特征

本公司生产的现代发动机管理系统配套用氧传感器的主要特点为：

●全球统一设计，全球采购系统可保障全球产品性能的一致性；也可根据客户图纸要求制作，满足客户需求的产品

●氧传感器插接器具备防水功能

●起燃时间极短，反应迅速

●通用化接口结构设计，易于满足不同客户需要

●超强低温适应性能

●超强抗杂质中毒性能

●设计可预防表面化合物烧结

●采用不锈钢材料导线，工作可靠

●具有防错设计，便于应用

●单独接地设计，系统工作稳定可靠

4.性能参数和技术规格（在温度450℃条件下的发动机测功机上的实测数值）

●空燃比为浓的电压信号：

>750毫伏

●空燃比为稀的电压信号：

<120毫伏

●450℃时，空燃比浓变稀的相应时间：

<150毫秒

●450℃时，空燃比稀变浓的相应时间：

<65毫秒

●锆元件活化时间<12秒

●加热元件电阻（21℃）9.6±1.5欧姆

●加热元件电流：

0.52±0.10安培

●加热元件功率：

7.0瓦

●内部电阻：

<500欧姆

●外接电压（接ECM控制器）：

12.0伏特

●氧传感器信号传输线束线径要求：

1.6mm

●氧传感器典型配套接插器由我公司生产；也可采用其代用品。

●氧传感器接线端子及导线定义，详见表1和图3。

也可根据客户提供的外观要求制作。

表1接线端子定义

接线端子编号

接线端子定义

连接导线颜色

A

信号输出低电平

灰色

B

信号输出高电平

黑色

C

加热元件负极

白色

D

加热元件正极

白色

5.产品考核要求

氧传感器满足以下性能、耐久及环境测试要求。

●发动机极限温度试验

对氧传感器进行500小时高温循环耐久试验（最高温度为930℃），试验后，氧传感器性能符合规定要求。

●浸没试验

对氧传感器进行特定条件的水浸泡循环试验（不包括插接件和感应头/下护罩），试验后，氧传感器性能符合规定要求。

●线束抗拉力抗疲劳试验

氧传感器线束能够分别承受至少1分钟的三个方向最小100牛顿拉力试验，试验后性能符合产品要求。

氧传感器线束经过特定条件循环疲劳试验，试验后，氧传感器性能符合规定要求。

●机械冲击试验

将100克钢珠从规定高度自由降落至传感器四个不同部位，试验后，氧传感器性能符合规定要求。

●热振动试验

对氧传感器进行特定条件的随机振动和正弦振动，同时环境温度循环最高至900℃。

试验后，氧传感器性能符合规定要求。

●抗化学腐蚀性试验

氧传感器能满足汽油、刹车液、动力转向液、机油、发动机冷却液等环境下的暴露试验（不包括插接件和感应头/下护罩）。

试验后，氧传感器符合产品性能要求。

●盐雾试验

氧传感器能承受特定条件盐雾腐蚀试验。

试验后，氧传感器性能符合规定要求。

●抗硅中毒试验

将氧传感器暴露在一定浓度硅元素环境中。

试验后氧传感器符合产品性能要求。

●存储环境试验

氧传感器能够承受从-60度至140度的特定条件存储环境循环试验。

试验后，传感器性能符合规定要求。

6.产品图纸

本公司承诺向用户提供发动机氧传感器外形图。

或者根据用户提供的产品图纸制定加工，

外形图上一般将包含如下主要内容：

●氧传感器主要装配相关外形尺寸

●电器部件接口端子定义及相配插接器型号

●零部件安装简单说明

●关键产品特征（KPC），质量及用户接口特征（QCI）

●图纸变更记录

●产品零部件名称及零件号

注意：

本说明书中任何与产品图纸不一致的内容，应以产品图纸为准。

7.安装与调试

7.1安装位置要求

●控制用氧传感器（前氧传感器）安装布置

前氧传感器应安装于可以代表所有汽缸排出废气状态的位置附近。

此外各个气缸排气气流混合均匀，避免只探测到发动机某单一汽缸的废气氧浓度，从而影响整个系统对发动机实时燃烧状态作出正确判断。

为了使系统在冷启动时尽快进入闭环控制，传感器应安装在离发动机排气歧管出口较近、气流温度较高的位置。

图4前氧传感器安装位置

●三元催化器功能监测用氧传感器（后氧传感器）安装布置：

后氧传感器的理想安装位置推荐在三元催化器下游外壳的延长管上且距催化器载体后端面100～300毫米以内。

当催化器与排气消音器之间带有装配法兰时，为了防止因联结法兰漏气造成错误判断，应将传感器布置在三元催化器一侧联结法兰上游。

图5后氧传感器安装位置

7.2安装方向要求

●氧传感器的装配位置选择应注意避免路面砂石直接冲击或飞溅到氧传感器的外壳及传感器的线束上。

●氧传感器安装方向应尽可能减少冷凝水在氧传感器头部附近聚积，避免排气中冷凝水损坏锆元件。

氧传感器头部应朝下装配，且其装配孔轴心线与水平面夹角不小于10度。

图6氧传感器安装角度

7.3安装凸台要求：

●装配凸台材料：

不锈钢

●凸台最小外直径：

不小于26毫米

●凸台推荐最大厚度：

不大于13毫米

（9～13毫米之间为佳）

●螺纹孔尺寸：

M18×1.5-7G

●螺纹质量：

表面应无行刺，砂眼，或

其他任何可能影响安装和拆卸的缺陷

●安装表面平面度为0.2，表面粗糙度为

Ra3.2，表而对安装孔心和垂直度为0.2。

7.4车身装配孔尺寸要求（后氧传感器）

对于接插器布置在车身内部的后氧传感器，由于氧传感器需要穿过车身底板，氧传感器线束设计有防水橡胶密封塞用于防止线束磨损和造成短路。

氧传感器一般采用从外向内装配方式。

图8后氧传感器橡胶密封塞结构

●后氧传感器与车身穿越装配孔的推荐尺寸为25.0～25.2毫米；适于钢板厚度0.7毫米。

7.5其他装配要求：

●氧传感器安装扭矩：

40～60Nm

●防烧结剂：

新传感器螺纹表面涂有防烧结剂，氧传感器在拆下后重新安装前，必须补涂防烧结剂。

7.6传感器拆装及其它注意事项（见下表）：

操作注意事项

原因

氧传感器总成

禁止：

氧传感器跌落或与坚硬硬物表面撞击

剧烈的振动可损坏陶瓷元件或加热元件，如果氧传感器被跌落过，不应再继续使用。

禁止：

装上氧传感器后，给发动机施加大的敲击力（例如在发动机缸体上打印发动机号或爆震氧传感器试验）

如此大的冲击可能会把振动氧传给氧传感器，并造成损坏。

禁止：

让发动机排放的积碳、硅油、机油、铅、油漆或其他有机物等污染传感器

污染物会影响传感器输出信号并可造成不可逆的损害。

氧传感器线束

禁止：

过度用力拉拽或缠绕传感器线束拉拽导线来调整发动机的方位，可导致损坏加热元件、导线和不良电路连接

防止氧传感器线束的过分扭曲和受力过度导致陶瓷元件、电缆和接插器的损坏。

应该：

拆掉包装时，要解开包装带，而不是拽住导线拉出来。

防止氧传感器线束的过分扭曲和受力过度导致陶瓷元件、电缆和接插器的损坏。

禁止：

打结、压折或其它损伤氧传感器线束导线的操作。

防止氧传感器线束的过分扭曲和受力过度导致陶瓷元件、电缆和接插器的损坏。

禁止：

在插头上使用油脂、清洁剂或其它杂质

这些物质可导致氧传感器出现腐蚀和电器接触不良的故障现象。

禁止：

在安装时，将氧传感器导线与氧传感器本体弯折至小于90度角。

避免操作导致电缆导线信号传输功能失效

应该：

在汽车上，将氧传感器线束远离可能产生较大电磁干扰的装置，比如火花塞导线，发电机等

氧传感器可能因电磁感应而产生假的信号并发馈结电脑

氧传感器装配

应该：

拧紧氧传感器至规定力矩

可避免耐久性失效、排气泄漏及拆卸困难等问题。

禁止：

外力磕碰造成氧传感器的螺纹损伤或破坏。

氧传感器螺纹损坏会损伤排气管上装配凸台的装配螺纹，从而导致传感器拆卸和装配的困难。

应该：

使用规格适当的扳手

必须小心操作，以免损伤电缆导线。

根据氧传感器和安装位置不同，优先选用带导线孔的氧传感器专用扳手和套筒扳手；其次为开口梅花折手、开口呆扳手。

应该：

确保所有插接器装配正确合理的接插端子和橡胶密封件。

如果有特别要求，需要配置自锁装置。

确保防止水或其他异物可能进入插接头，或沿导线进入氧传感器内部

禁止：

安装插接顺时使用任何辅助润滑剂。

可导致污染氧传感器的参考空气成分含量。

氧传感器拆卸

应该：

拆装之前适度加热排气系统

更容易拆卸，但注意不能太热，以免灼伤

应该：

在氧传感器座上涂抹少量渗透润滑油

更容易拆卸并减少螺纹损坏的可能性

禁止：

不小心将油涂抹在传感器外露部分

润滑油进入传感器内部将导致电器特性的变化

应该：

以正、反时针方向来回旋转传感器

使润滑油更容易沿螺纹深度旋向渗透以便拆卸

应该：

用硬丝刷清理安装孔及附近区域

避免可能导致的再次拆装困难程度

应该：

重新安装氧传感器应换用新的密封垫圈及涂抹专用螺纹防烧结剂

可有效防止废气泄漏并保证易于再次拆卸

表2氧传感器拆装注意事项

8.推荐使用条件

●氧传感器常规工作温度范围

●感应元件起燃温度约为400℃

●氧传感器最优工作温度范围：

650℃～800℃

●氧传感器最高连续工作温度及允许最大过热温度：

传感器部位

最高连续工作温度℃

允许最大过热温度℃*

下护罩（排气温度）

930

1000

锆元件头部

1000

100

壳体安装座处：

700

720

导线密封圈处

250

280

导线及护套

275

290

插接器元件**

--

--

表3氧传感器工作温度范围

备注：

*最大过热温度定义：

氧传感器可在其寿命期限内忍受此最大温度下不超过250小时，并且这250小时由每次不超过10分钟的时间段累计而成。

**以接插器耐温要求为准，不同类型的插接器可能有不同的工作温度范围。

●当废气温度低于废气冷凝水露点温度时，系统控制器必须通过延迟开启加热来保证感应元件头温度不高于350℃。

●允许燃油杂质量：

●铅（Pb）：

不大于0.013克/升

●磷（P）：

不大于0.0013克/升

●硫（S）不大于0.04%（重量比）

●MMT：

不大于0.0085克/升

●硅（Si）不大于4ppm

●机油消耗：

不大于0.02升/小时

9.失效模式

氧传感器主要失效模式概述如下：

●氧传感器电器接插器与车身线束的接线端子连接接触不良；

●氧传感器内部锆元件碎裂、断裂损坏；

●氧传感器加热元件电路断路或短路；

●氧传感器感应元件内部断路或短路；

●氧传感器热敏电阻对外壳短路；

●氧传感器加热元件电路对外壳短路。

10.保养维修

调整和检修：

●发动机氧传感器无须进行任何调整和修理。

互换性：

●通常只允许更换零部件号码完全相同的氧传感器或经本公司技术人员确认的等效替换件。

11.其它

包装和运输

●包装箱应牢固，总成产品在箱内不得发生窜动；

●包装箱内应有合格证和装箱单；

●包装箱的总质量应不超过20Kg；

●运输过程中应轻拿轻放，不得野蛮装卸；

●禁止任何跌落现象。

收货和储存

收货方应检查每个包装箱。

检查标签，确认零件号。

如发现包装托盘如有严重变形或破损，须及时向本公司有关部门反馈。

请公司有关部

门确认之后再行使用。

在工厂内部转运时，应特别注意避免被损坏和污染。

售后服务和保证

客户可以根据与香之君签署的质量保证协议规定条款进行按合同中的退货条例及索赔

事项进行退货和索赔。

香之君客户服务工程师有义务负责及时与客户联系，将因质量问题所退回的氧传感器运回公司，并按协议规定的方式接收客户的退货及换货。

如果香之君在客户当地尚没有常驻客户服务工程师的地区，销售人员可将本公司客户服务工程师的联系方法通知顾客。

售后服务具体事宜将由客户服务工程师进行全权处理。

不论顾客以口头还是书面方式对香之君产品提出不满和投诉意见，接到这些投诉反映的部均有义务及时地将这些客户的反映信息传递给香之君销售部和客户服务工程师，由客户服务工程师在“顾客投诉清单“上进行详细登记，并责成相关部门予解决，保证在24工作时之内反馈顾客。

客户服务工程师负责与顾客联系，确认其反映和投诉的具体情况和详细内容，必要时应协调香之君公司的内部相关部门人员前往现场确认。