氧传感器的检测教案
氧传感器检修教学设计
自主学习
学习手册短路图
播放动画视频，将原本复杂的氧传感器工作原理简单明了的呈现，引发同学们的学习积极性。
之后让同学们用手机扫码查找学习手册电路图内容，培养学生自主学习能力。
小组长负责，让学生通过学习，查阅手册，自主学习。小组讨论。完成工单资讯任务
组长检查学生学习情况以及任务工单完成情况。根据同学们自主学习情况，进行讲解
课堂教学设计
授课班级：
设 计 人：
所在单位：
电子邮箱:
设计课题
氧传感器检修
学时数
2
教学目标
认知目标
学会氧传感器的原理
技能目标
能够借助维修手册对氧传感器故障进行排查
情感目标
形成良好的职业素养和行为规范，增强职业道德、培养精益求精的“工匠精神”
学生特征
中职学生愿意动手不愿动脑，但动手练习时因缺乏自信不会积极主动，所教授的对象为二年级学生，学习基础较差，对纯理论性教学不感兴趣;所以利用任务驱动、小组合作探究的方式激发学生的学习兴趣，使学生融入学习情境，在实际操作中达到教学目标。
教学
评价
小组及成员评价
对小组及个人进行评价
对小组及个人进行评价
学习平台
互相评价，查漏补缺
总结及作业
搜集整理氧传感器出现问题产生的故障
多媒体展示拓展作业
记录作业
多媒体、学习平台
利用学习平台可以掌握学生完成情况
个性化
教学
（策略、方法）
1、课前借助在线学习平台及微信群提前发布学习材料，以备学生预习，锻炼自学能力
学习目标
1．掌握氧传感器相关理论知识；
2．学会使用检测仪器；
3．能够解决因氧传感器造成的故障。
氧传感器检修微课教学设计方案
教学过程设计
备注
资讯
5.1.2氧传感器
1、原理：氧化锆---氧浓度差电池
2、结构：在氧化锆管内、外表面的两个铂电极之间将பைடு நூலகம்产生电动势。
3、输出：阶跃型
4、工作：闭环反馈
故障
5、电路：加热型氧传感器：两部分四线
利用氧传感器检测三元催化转换装置性能：数据流比对
新型氧传感器工作原理
动画
动画
教学环节
01-08-36-（0.1-0.95）断电0.4-0.5V
演示
分组练习
检查、评估
请根据自己任务完成的情况，对自己的工作进行自我评估，并提出改进意见。
教师对小组工作情况进行点评。
总结实训收获及存在疑难问题。
联系实际
实际问题思索
Watchdog –Ox
燃油修正与故障码
油改气、喷油器堵塞等
作业
实训报告
氧传感器检修微课教学设计方案
授课教师：冯青
所属大类
制造大类-汽车类
所属课程
汽车发动机检测与维修
适用对象
汽车检测与维修专业学生、汽车维修工、汽车服务顾问
授课内容
氧传感器检修
重点难点
氧传感器的检测
教学方法
讲授法结合实物、案例、动画、PPT、板书
学习方法
抓住知识理解切入点，融会贯通，联系实际。
教学目标
1.理解氧化锆型氧传感器的原理与信号电压；
2.熟悉掌握氧传感器的电路与组成；
3.能够使用万用表、故障诊断对氧传感器进行检测。
选题意义
氧传感器，特别是宽频氧传感器是电控发动机学习中的难点。
实际授课中，学生感觉受益匪浅，特意通过微课大赛与更多人分享。
氧传感器教案
1
首届全国汽车教学名师研习班作品
《氧传感器故障的诊断》
说课稿
谢 名 说课人：
教 学 设 计
说 明
教学设计说明
教学设计说明
板书设计
本课小结与改进措施
教师（课后）
1、以仸务为驱动，行动导向式教学为中心，注重培养学生职业意识，
学生自主决定学习方式、方法，教师主导角色减弱。
2、课题源于企业工作仸务。
3、小组合作和岗位化的学习，并用指导课文降低学习难度，增强学生
的学习动力。
4、今后还应加强学生编写流程的能力。
5、着重培养学生查阅资料和阅读资料的能力。
参考文献
[1] 《汽车电控发动机构造与维修》教学大纲
[2]丰田公司.COROLLA 手册[M].
[3]朱军.汽车故障诊断方法[M].北京：人民交通出版社,2010.
[4]王凯明.现代汽车故障综合诊断技术——数据分析[M]. 北京：北京理工大学出版社，2002.。
实训十一、氧传感器的检修
实训十一、氧传感器的检修陈维一、实验目的：1、了解各种车型的氧传感器的形状及安装位置。
2、理解氧传感器的工作原理。
3、掌握氧传感器工作状态对发动机性能的影响。
4、掌握氧传感器检测好坏方法。
4、掌握氧传感器故障的排除方法。
二、实训学时： 4 课时三、实训要求：1、 学生能掌握理解氧传感器的工作原理。
2、 学生能掌握急加速法检测氧传感器的好坏。
3、 能根据发动机故障症状现象进行对氧传感器性能不良进行排故。
4、 学生能利用各种仪器（万用表、解码器、示波器）对氧传感器进行检测。
四、实训器材：丰田5S-EF 发动机台架、数子万用表、汽车专用解码器、起子、汽车专用示波器等。
五、实验相关理论知识氧传感器是检测排气中氧含量，从而推算出，混合气稀浓，再通过电脑来控制喷油量以达到排放标准。
氧传感器闭环控制：是指发动机ECU 根据氧传感器的反馈信号不断地调整混合气的空燃比，使其值符合规定。
根据氧传感器的信号波形可以判断系统是否已经进入闭环控制状态。
发动机起动后氧传感器输出的信号电压先逐渐升高到450 mV ，（一般要23s ）然后进入升高和下降(混合气变浓和变稀)的循环(右侧图形)，后者表示燃油反馈控制系统进入了闭环状态。
注：若氧传感器有故障，它产生的波形就不反映燃油反馈控制系统的状况。
见图11-1氧传感器的分类主要由：氧化锆式氧传感器、氧化钛型氧传感器1、氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器：一般以四线为主，由加热线圈和氧传感器组成。
见11-3加热线圈把氧传感器在加热到300以上，氧传感器向个微型发电机能根据混合气的稀浓而发出不同的电压，（稀0.1V —浓0.9V ）.。
2、氧化钛型氧传感器氧化钛型氧传感器工作原理与发动机冷却液温度传感器(ECT)相似，其电阻值随着温度的变化而变化，氧化钛型氧传感器的电阻值则随其周围氧含量的变化而变化。
大多数氧化钛型氧传感器用5 V 电源，它信号波形有3个特点：1、 信号电压的变化是从0 V 到5 V ，而不是从0 V 到1 V 。
氧传感器测试
实训项目：氧传感器测试。
准备工具/设备：氧传感器拆卸专用套筒，扭矩扳手，万用表，试灯，诊断仪。
实训目的：掌握氧传感器测试方法。
实训重点：理解氧传感器的作用、位置。
实训难点：诊断仪数据流的读取。
实训流程：1 氧传感器作用：是在闭环控制中ECU根据尾气排放氧含量，提供修正喷油量的重要依据。
2 氧传感器安装位置在三元催化器前端，也有的车型在三元催化器前后端各装有前后氧传感器（即双氧传感器）。
3 拆卸氧传感器温度一定要达到或接近环境温度方可拆卸，以防烫伤。
必须使用专用氧传感器套筒拆卸，拆卸前要拔下电气连接插头。
4 常见的氧传感器有3、4、5线制的，3线制为两根信号线一根屏蔽线，4线制的两根是加热线另两根是信号线，5线制就是在4线制基础上增加1根屏蔽线。
5 带加热型的氧传感器可以用万用表先测量加热电阻值，同时也可用万用表和试灯测试12伏的加热电压。
其次使用诊断仪读取氧传感器数据流，正常情况下氧传感器输出的信号电压是在0.3—0.7伏之间上下变化，每分钟变化30—40次左右。
6 使用万用表检查氧传感器线路之间有无短路断路或者线路与车身搭铁的现象。
7 氧传感器安装要注意按规定的力矩紧固，不可过大或过小，过小容易出现漏气现象失去氧传感器作用，力矩过大容易损坏氧传感器。
注意事项：防止高温烫伤与机件的损坏。
现场安全应急预案：为了确保教学实训中的人员与财产的安全，为了避免不必要的人身和财物的损害，遵循“安全第一，预防为主”的方针，高度重视实训室安全工作，增强安全防范意识。
特规定教学实训室安全防护措施与与应急方案。
1 现场准备在有效期内的消防灭火器，懂初起火灾的扑救知识与应用。
2 现场备有医疗救护用品与药品。
3 待发动机温度降至或接近环境温度时方可操作。
4 严禁携带易燃、易爆、有毒物品带入实训室，5 学生进入实训室严格遵守实训室安全管理规定，严禁打闹嬉笑，对不明白的设备及工具不要随意触动，服从实训课老师的指挥。
6 遇有紧急情况，如火灾、人员伤害等，会拨打119、120报警电话。
高中_通用技术氧传感器的检测
课程：汽车电控发动机检修第周课次案例1：一辆丰田卡罗拉轿车怠速不稳，排气管冒黑烟且排污超标，故障灯亮起，同学们查一查是什么原因。
三、讲授新课（10分钟）1、氧传感器的安装位置（整车上看）安装在排气歧管上2、功用：氧传感器用来检测排放废气中的含氧量，通过检测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号，并以电压信号传送给电控单元，电控单元根据该信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将空燃比控制在14.7附近，使发动机得到最佳浓度的混合气，降低有害气体的排放量。
3、构造：主要由陶瓷体（锆gào（锆，原子序数40，原子量91.224）管），加热元件，电极引线，防水护套、壳体和线束等元件组成。
4、工作原理：氧传感器实际上是根据大气与排气中氧浓度之差而产生电动势的一种电池。
当排气管温度达到氧传感器工作温度时(约500--600℃) 。
氧传感器的陶瓷体内表面（与大气接触）与陶瓷体外表面（与废气接触）两侧含氧量不同，氧气发生电离产生氧离子，氧离子(带负电)通过陶瓷体内部从大气一侧(浓度大)向废气一侧(浓度小)扩散，在锆管两铂电极之间产生电压。
混合气稀时，排气中氧的含量高、锆管内外两侧氧的浓度差小，氧离子扩散量少，输出信号电压低；混合气浓时，排气中氧的含量低，锆管内外两侧氧的浓度差大，氧离子扩散量多，输出信号电压高。
电控单元根据该信号，对喷油时间进行修正。
检测：（实训分组及巡回指导：3人/组时间 30分钟根据学生的实习情况对他们的实习进行指导，并对他们的实习过程中出现的问题给于解答。
）1、检测内容：（用万用表）电压、氧传感器电阻、线束电阻、（用示波器）波形，（用解码器KT600）测量数据流。
2、检测参数的范围：（学生自己得出结论，老师用多媒体播放电路图和标准波形）1）、信号电压：0.1 ～ 0.9V、围绕0.45V上下摆动．2）、加热器电源电压：12V3）、加热线圈电阻：10～40Ω按要求对上面参数进行测定其标准波形为：为直流波动信号；其输出电压波形是一条近似波浪的曲线；当氧传感器进入工作状态的情况时，其信号电压在0.1-0.9V的范围内，围绕0.45V上下波动。
基于实训教学的氧传感器的检测
基于实训教学的氧传感器的检测发布时间：2022-08-15T07:04:46.648Z 来源：《中国建设信息化》2022年27卷4月7期作者：刘鑫爽1 王洪广2 [导读] 氧传感器信号出现异常时，可能会导致怠速不良、加速不良、尾气超标、油耗过大等故障。
氧传感器的主要故障原因包括：潮湿水汽进入传感器内部，温度骤变，刘鑫爽1 王洪广2（柳州铁道职业技术学院广西柳州市 545616）摘要：氧传感器信号出现异常时，可能会导致怠速不良、加速不良、尾气超标、油耗过大等故障。
氧传感器的主要故障原因包括：潮湿水汽进入传感器内部，温度骤变，探针断裂，传感器“中毒”（铅Pb，硫S，镍Br，硅Si），连接器或线路断路或短路等。
为了判断氧传感器的性能好坏，一般包括加热电路检测和信号电路的检测。
本文基于我校实训教学，结合五菱汽车发动机台架和卡罗拉整车，正确检测氧传感器及其线路，能正确分析氧传感器数据流信息。
关键词：氧传感器；故障原因；实训教学；1.前言为使发动机满足排放、驾驶性能、燃油经济性的要求，ECU必须能够确定燃油混合气调整对发动机效率影响的效果，这是通过上游氧传感器完成的，检测排气中的氧含量能够用于测量燃烧效率。
能够正确检测氧传感器及其线路，能正确分析氧传感器数据流信息，是高职汽车检测与维修课程中考察学生的重要能力之一。
本次实训的目的是了解氧传感器的结构与工作原理、熟悉氧传感器故障及对整个电控系统的影响、掌握氧传感器的检测方法（电阻测试、电压测试、波形测试、数据流测试）和数据分析的方法。
教学设备为五菱荣光C14发动机台架和宏光整车，丰田卡罗拉轿车整车，检测用氧传感器若干个。
工具及量具主要有数字万用表，试灯， KT600或者X431故障诊断仪。
2.氧传感器在使用三元催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。
三元催化转化器安装在排气管的中段，它能净化排气中CO、HC和NOx三种主要的有害成分，但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围内，三元催化转化器才能有效地起到净化作用。
氧传感器的检测教案
发现问题解决问题
让学生的思路更清晰
思考及点评（8分钟）
1、完成活动思考
2、学生进行自评
3、教师对学生的操作进行评价
教学总结（1分钟）
教师对本节课的总结
布置作业（1分钟）
复习本次课所学氧传感器的检测同时预习爆震传感器的检测
教
学
反
思
板书设计
氧传感器的检测
1、加热器
电阻：1~10Ω
二、氧传感器的结构
氧传感器的中间有一个加热棒，确保其工作温度在3000C以上，因为氧传感器在冷态下不工作。氧传感器的敏感元件是一个锆管，由氧化锆陶瓷制成。锆管的内、外表面覆盖一层多孔性铂膜作电极，锆管内表面的铂层通过导线连接到ECU上，外表面铂层接到排气管上。锆管内腔通大气，外表面暴露在排气管废气中。
活动目标：
了解氧传感器在汽车上的安装位置；
了解氧传感器的工作特性。
活动步骤：
①拔下氧传感器的连接插头，用四根跨接线连接线束插头。利用万用表欧姆档测量氧传感器的1号端子与2号端子之间的电阻为（1~10Ω）
②打开点火开关，起动发动机。利用万用表电压档测量氧传感器的1号端子与2号端子之间的电压为
（应不低于11V）
当混合气较浓即空燃比小于14.7时，排气中氧含量较少，两侧的氧浓度差较大，两极间产生的电压约为0.9V。
当混合气较稀即空燃比大于14.7时，排气中氧含量较多，两侧氧浓度差较小，两极间产生的电压约为0.1V。
当氧传感器反馈给ECU高电平时，说明此时混合气较浓，即λ<1，空燃比小于14.7，喷油器应减油；下一个时刻当氧传感器反馈给ECU低电平时，说明此时混合气较稀，即λ>1，空燃比大于14.7，喷油器应增油。
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于11V。
应用多媒体视频讲解
应用多媒体视频讲解
观察、思考
观察、思考
掌握氧传感器的工作原理
理解电控燃油喷射系统闭环控制过程
教学环节
教学内容
教学活动
教法及
设计意图
教师活动
学生活动
2、氧传感器灵敏度的检测
③利用万用表电压档检查氧传感器的3号端子与4号端子之间的电
氧传感器的检测
任务分析：
氧传感器是现代发动机控制系统中非常重要的传感器之一，主要用来检测排放废气中的氧含量，并反馈给ECU，使发动机能精确地将燃油混合气的浓度控制在理想的范围内，从而减小油耗，提高三元催化转换器的转换效率。要求了解氧传感器的工作特性，学会氧传感器故障的检测方法。
任务准备：
1.学生分2组，每组4人。
存在问题
部分同学虽有一定的理论基础，但动手能力偏弱。
创新设计
在学习过程中通过小组配合，增进团队合作意识，激发学生兴趣，调动其学习热情，增强他们的自信心和成就感，培养学生爱岗敬业的精神和良好的行为习惯。
课前准备
1、汽车实训场地布置、桑塔纳轿车两辆、万用表、跨接线、清洁用品等
2、学生分为两个小组，每组4人，其中2名操作员，1名记录员，1名评分员。
压，电压信号应在0~1V之间不断变化，且10s内变化次数不少于8次。
3、氧传感器工况模拟检测
堵住空气滤清器的进气口，并踩下加速踏板供给发动机浓混合气，利用万用表电压档检查氧传感器的3号端子与4号端子之间的电压，电压信号应为0.7~1V。
关闭发动机，拔下曲轴箱强制通风管供给发动机稀混合气，再打开点火开关起动发动机，并利用万用表电压档检查氧传感器的3号端子与4号端子之间的电压，电压信号应为0~0.3V。
板书课题
布置本节课的学习任务与目标
应用多媒体视频讲解
应用多媒体视频讲解
接受新的学习任务
观察、思考
观察、思考
让学生了解这次项目化课程的学习任务
认识氧传感器的重要作用
认清氧传感器的内部结构
教学环节
教学内容
教学活动
教法及
设计意图
教师活动
学生活动
三、氧传感器的原理
当混合气的空燃比接近理论值14.7时，两极间产生的电压约为0.45V。
教学方法
任务驱动法、多媒体辅助教学法、演练结合法、分组合作法
学情分析
知识
结构
该班为12级汽车高技班四年级学生，已开设过《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气构造与维修》等多门专业主干课程。对于即将步入社会的他们来讲，想多学一些专业知识和技能，为实习前做好面试的准备，所以本课程采用理实一体化进行教学。
1、汽车排放的尾气主要有哪些成分？
2、三元催化转化器的作用是什么？
任务引入：
通过案例分析，引入氧传感器的故障分析和检修方法。
教师检查及询问
教师提问
班长回答
学生回答
巩固与本节课相关的知识，为讲授新课做准备
让学生明确学习本节课的目的
教学环节
教学内容
教学活动
教法及
设计意图
教师活动
学生活动
新课教学（15件：
（1）发动机怠速和部分负荷
（2）发动机温度高于60℃
（3）氧传感器温度高于300℃
五、氧传感器的检测
1、检测加热器是否正常工作
①拔下氧传感器的连接插头，用四根跨接线连接线束插头。利用万用表欧姆档测量氧传感器的1号端子与2号端子之间的电阻，室温下应为1~10Ω。
科目
汽车传感器
授课时间
授课时数
1课时
授课班级
授课地点
授课教师
课题
氧传感器的检测
教材分析
通过理实一体化教学，让学生了解汽车氧传感器的重要性，掌握氧传感器的故障检测方法，并能规范地完成操作，在学习过程中通过四人一组的相互配合，增进团队合作意识，激发学生兴趣，调动其学习热情，增强他们的自信心和成就感，培养学生爱岗敬业的精神和良好的行为习惯。
时间分配
组织教学：1min分组操作：15min
复习提问：2min操作评价及思考：8min
新课导入：2min课堂总结：1min
新课教学：15min布置作业：1min
教学过程
教学环节
教学内容
教学活动
教法及
设计意图
教师活动
学生活动
组织教学复习提问 新课引入（5分钟）
考勤，检查学生出勤、着装情况，告知学生上课。
当混合气较浓即空燃比小于14.7时，排气中氧含量较少，两侧的氧浓度差较大，两极间产生的电压约为0.9V。
当混合气较稀即空燃比大于14.7时，排气中氧含量较多，两侧氧浓度差较小，两极间产生的电压约为0.1V。
当氧传感器反馈给ECU高电平时，说明此时混合气较浓，即λ<1，空燃比小于14.7，喷油器应减油；下一个时刻当氧传感器反馈给ECU低电平时，说明此时混合气较稀，即λ>1，空燃比大于14.7，喷油器应增油。
活动思考：
①发动机起动后立即测量氧传感器输出电压，为何电压值不立即变化？
②加速工况，踩下加速踏板时，为何氧传感器输出电压保持较高水平？
③氧传感器出现故障，尾气中有害物质浓度增加还是下降？
任务拓展：
铅中毒、硅中毒、积碳、破碎、通气孔脏堵、其他原因。
2.检查学生工作服穿戴情况。
3．进行设备工具的清点
相关知识：
一、氧传感器的作用
为了降低排气污染，目前汽车发动机的排气管上普遍安装了三元催化转化器，但三元催化转化器只在空燃比接近理论值14.7的范围内起净化作用最有效。氧传感器的作用就是通过检测排放气体中氧的含量来获得混合气的空燃比浓稀信号，并将检测结果转变成电压信号输入ECU，ECU根据氧传感器的输入信号，不断地对喷油脉宽进行修正，使混合气浓度保持在理想范围内，实现空燃比的闭环控制，从而使三元催化转化器更有效地起净化作用。
二、氧传感器的结构
氧传感器的中间有一个加热棒，确保其工作温度在3000C以上，因为氧传感器在冷态下不工作。氧传感器的敏感元件是一个锆管，由氧化锆陶瓷制成。锆管的内、外表面覆盖一层多孔性铂膜作电极，锆管内表面的铂层通过导线连接到ECU上，外表面铂层接到排气管上。锆管内腔通大气，外表面暴露在排气管废气中。
教学目标
知识
目标
1了解氧传感器的结构和工作原理
2掌握氧传感器故障的检测流程
能力
目标
1理解电控燃油喷射系统闭环控制回路
2掌握氧传感器的故障排除
情感
目标
①培养学生良好的职业素养
②培养学生的团队合作意识
③培养学生良好的行为习惯
教学重点
1、电控燃油喷射系统闭环控制回路
2、氧传感器的检测流程
教学难点
氧传感器的检修方法