1、氧傳感器的作用

就是檢測(cè)尾氣中的含氧量，來(lái)確定混合氣的濃度，并反饋給ECU。電噴車(chē)為獲得高排氣凈化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳?xì)浠衔锖停∟Ox）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為了能有效地使用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧傳感器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來(lái)檢測(cè)排氣中氧氣的濃度并反饋給電腦，以控制空燃比。

當(dāng)實(shí)際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧傳感器把混合氣稀的狀態(tài)（小電動(dòng)勢(shì)：O伏）通知ECU。當(dāng)空燃比比理論空燃比低時(shí)，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧傳感器的狀態(tài)（大電動(dòng)勢(shì)：1伏）通知（ECU）電腦。

2、氧傳感器的分類(lèi)

2-1 按材料劃分： 氧化鈦式，氧化鋯式  

 a.氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的，故又稱(chēng)電阻型氧傳感器 

 b.氧化鋯式氧傳感器 的基本元件是氧化鋯陶瓷管（固體電解質(zhì)），亦稱(chēng)鋯管
 按照氧傳感器后面線(xiàn)的數(shù)量劃分，可以分為：2線(xiàn)、3線(xiàn)、4線(xiàn)、5線(xiàn)、6線(xiàn)等。

2-2 按照氧傳感器信號(hào)特性可以劃分，可以分為：窄域（躍變式）、寬域（寬頻帶式）。

2-3 按照氧傳感器是否存在加熱，可以分為：加熱式和非加熱式。傳統(tǒng)氧傳感器 是不帶加熱的，目前使用的全部為帶加熱的，否則剛剛啟動(dòng)一段時(shí)間，氧傳感器 不能快速達(dá)到正常工作條件，是不符合國(guó)家規(guī)定。

3、氧傳感器的常見(jiàn)故障

3-1 氧傳感器中毒

氧傳感器中毒是經(jīng)常出現(xiàn)的且較難防治的一種故障，尤其是經(jīng)常使用含鉛汽油的汽車(chē)，即使是新的氧傳感器，也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒，接著使用一箱不含鉛的汽油，就能消除氧傳感器表面的鉛，使其恢復(fù)正常工作。但往往由于過(guò)高的排氣溫度，而使鉛侵入其內(nèi)部，阻礙了氧離子的擴(kuò)散，使氧傳感器失效，這時(shí)就只能更換了。

另外，氧傳感器發(fā)生硅中毒也是常有的事。一般來(lái)說(shuō)，汽油和潤(rùn)滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當(dāng)散發(fā)出的有機(jī)硅氣體，都會(huì)使氧傳感器失效，因而要使用質(zhì)量好的燃油和潤(rùn)滑油。修理時(shí)要正確選用和安裝橡膠墊圈，不要在傳感器上涂敷制造廠規(guī)定使用以外的溶劑和防粘劑等。

3-2 積碳

由于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不好，在氧傳感器表面形成積碳，或氧傳感器內(nèi)部進(jìn)入了油污或塵埃等沉積物，會(huì)阻礙或阻塞外部空氣進(jìn)入氧傳感器內(nèi)部，使氧傳感器輸出的信號(hào)失準(zhǔn)，ECU不能及時(shí)地修正空燃比。產(chǎn)生積碳，主要表現(xiàn)為油耗上升，排放濃度明顯增加。此時(shí)，若將沉積物清除，就會(huì)恢復(fù)正常工作。

3-3 氧傳感器陶瓷碎裂

氧傳感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強(qiáng)烈氣流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，處理時(shí)要特別小心，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換。

4、加熱器電阻絲燒斷

對(duì)于加熱型氧傳感器，如果加熱器電阻絲燒蝕，就很難使傳感器達(dá)到正常的工作溫度而失去作用。

5、氧傳感器內(nèi)部線(xiàn)路斷脫。

6、氧傳感器外觀顏色的檢查

從排氣管上拆下氧傳感器，檢查傳感器外殼上的通氣孔有無(wú)堵塞，陶瓷芯有無(wú)破損。如有破損，則應(yīng)更換氧傳感器。

通過(guò)觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障：

6-1 淡灰色頂尖：這是氧傳感器的正常顏色；
 

6-2 白色頂尖：由硅污染造成的，此時(shí)必須更換氧傳感器；
 

6-3 棕色頂尖：由鉛污染造成的，如果嚴(yán)重，也必須更換氧傳感器；
 

6-4 黑色頂尖：由積碳造成的，在排除發(fā)動(dòng)機(jī)積碳故障后，一般可以自動(dòng)清除氧傳感器上的積碳。
 

主氧傳感器包括一根加熱氧化鋯元件的熱棒，加熱棒受（ECU）電腦控制，當(dāng)空氣進(jìn)量?。ㄅ艢鉁囟鹊停╇娏髁飨蚣訜岚艏訜醾鞲衅?，使能精確檢測(cè)氧氣濃度。

在試管狀態(tài)化鋯元素（ZRO2）的內(nèi)外兩側(cè)，設(shè)置有白金電極，為了保護(hù)白金電極，用陶瓷包覆電機(jī)外側(cè)，內(nèi)側(cè)輸入氧濃度高于大氣，外側(cè)輸入的氧濃度低于汽車(chē)排出氣體濃度。

應(yīng)當(dāng)指出采用三元催化器后，必須使用無(wú)鉛汽油，否則三元催化器和氧傳感器會(huì)很快失效。再注意，氧傳感器在油門(mén)穩(wěn)定，配制標(biāo)準(zhǔn)混合時(shí)較為重要的作用，而在頻繁加濃或變稀混合時(shí)，（ECU）電腦將忽略氧傳感器的信息，氧傳感器就不能起作用。

7、后氧傳感器

現(xiàn)今車(chē)輛安有兩個(gè)氧傳感器，三元催化器前放一個(gè)，后放一個(gè)。前方的作用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的空燃比，同時(shí)電腦根據(jù)該信號(hào)調(diào)整噴油量和計(jì)算點(diǎn)火時(shí)間。后方的主要是檢測(cè)三元催化器的工作好壞！即催化器的轉(zhuǎn)化率。通過(guò)與前氧傳感器的數(shù)據(jù)作比較來(lái)檢測(cè)三元催化器是否工作正常(好壞)的重要依據(jù).

2. 氧傳感器工況判斷

氧傳感器通過(guò)電壓變化幅度和變化頻率可以來(lái)判斷空燃比和氧傳感器的好壞。

 

01  燃燒良好：氧傳感器電壓應(yīng)該在0.4～0.6V之間變化。變化頻率應(yīng)該在10 次/min以上，一般這樣良好的燃燒，會(huì)在10 ～ 20次/min。

 

02  瞬間混合氣過(guò)濃活過(guò)?。?/span>氧傳感器電壓是在0.1 ～ 0.9V之間變化，但這時(shí)變化頻率只有6 ～ 8 次/min，氧傳感器有可能不靈敏，或者可能是噴油器泄油或者噴油器堵塞，所以發(fā)動(dòng)機(jī)ECU就對(duì)噴油量調(diào)節(jié)幅度增大。

維修圖解

氧傳感器輸出電壓特征：

理論空燃比?。杖急龋〢/F=14.7 ∶ 1（λ=1）。

濃混合氣　當(dāng)實(shí)際空燃比小于理論空燃比時(shí)，稱(chēng)混合氣為濃混合氣。當(dāng)混合氣變濃，即排氣中氧含量的濃度降低（λ＜1），氧傳感器的輸出電壓信號(hào)接近1V。

稀混合氣　當(dāng)實(shí)際空燃比大于理論空燃比時(shí)，稱(chēng)混合氣為稀混合氣。當(dāng)混合氣變稀，即排氣中氧含量的濃度升高（λ＞1），氧傳感器的輸出電壓信號(hào)將接近0V。

氧傳感器判定

3. 氧傳感器電路

維修圖解

大眾捷達(dá)某車(chē)型氧傳感器控制

氧傳感器G39電路如圖4-43所示，加熱器由燃油泵繼電器J17供電，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后對(duì)加熱器通電，以便迅速達(dá)到工作溫度。

氧傳感器G39大約從300℃ 開(kāi)始產(chǎn)生信號(hào)，溫度低信號(hào)頻率低，溫度高信號(hào)頻率高，但溫度高于850℃ 會(huì)損壞氧傳感器?？刂茊卧鶕?jù)氧傳感器信號(hào)修正噴油器的噴油時(shí)間，使混合氣的λ 等于1。λ調(diào)節(jié)可以自學(xué)習(xí)，不斷有新的λ 學(xué)習(xí)值出現(xiàn)，也不斷圍繞學(xué)習(xí)值進(jìn)行系數(shù)調(diào)節(jié)。若G39信號(hào)中斷，λ 調(diào)節(jié)不再起作用，此時(shí)控制單元執(zhí)行最后一次λ 自學(xué)習(xí)值。

氧傳感器G39電路

4．氧傳感器反饋電壓的測(cè)量

萬(wàn)用表檢測(cè)：氧傳感達(dá)到工作溫度350℃或啟動(dòng)后以2500r/min 的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)3min，對(duì)氧傳感器的輸出電壓進(jìn)行測(cè)試，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)熱車(chē)至正常工作溫度且穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，接線(xiàn)正常情況下用萬(wàn)用表檢測(cè)氧傳感器信號(hào)線(xiàn)（灰色和黑色）間電壓應(yīng)在0.1 ～ 0.9V跳變周期內(nèi)快速波動(dòng)。

用故障診斷儀檢測(cè)：將發(fā)動(dòng)機(jī)熱車(chē)至正常工作溫度，觀察“氧傳感器電壓”項(xiàng)顯示數(shù)值應(yīng)在0.1 ～ 0.9V跳變周期內(nèi)快速波動(dòng)。

維修圖解

用電壓判斷氧傳感器故障：

01  使用氧化鋯加熱型氧傳感器，混合汽在接近理論空燃比時(shí)，輸出0.45V 電壓。

02  尾氣稍微偏濃時(shí)，輸出電壓就突變?yōu)?.6 ～ 0.9V。

03  尾氣變稀后，輸出電壓突變?yōu)?.3 ～ 0.1V。

04  電壓值為0V、0.4 ～ 0.5V、1.1V的恒定值時(shí)，說(shuō)明氧傳感器線(xiàn)路出現(xiàn)故障。

5. 氧傳感器加熱器電阻的檢查

用萬(wàn)用表電阻擋（歐姆擋）測(cè)量氧傳感器接線(xiàn)端中加熱電阻接柱（白色）與搭鐵接柱（白色）之間的電阻，其阻值為20℃時(shí)是1～6W或12W （具體車(chē)型和參數(shù)要參考車(chē)型手冊(cè)）。電阻值若為∞，則是加熱電阻燒斷，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換氧傳感器。

6. 氧傳感器故障影響

01  直觀辨別氧傳感器中毒（見(jiàn)下表）。

02  氧傳感器失效影響。

氧傳感器出現(xiàn)故障會(huì)怠速不穩(wěn)，耗量過(guò)大。氧傳感器損壞明顯導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，加速遲緩，排氣冒黑煙。

維修圖解 1

例如，某捷達(dá)轎車(chē)怠速不穩(wěn)定，排氣管放黑煙。

01  執(zhí)行故障診斷儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有故障碼“00525，即氧傳感器無(wú)信號(hào)”。

02  讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)氧傳感器電壓在0.45V不變化。這樣電壓沒(méi)有變化，說(shuō)明氧傳感器信號(hào)中斷，就直接可以判斷氧傳感器損壞。

03  更換氧傳感器，排除故障。

維修圖解 2

故障概述　

寶來(lái)1.6L，氧傳感器損壞導(dǎo)致燃油消耗高。

檢查和分析

01  檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元存儲(chǔ)故障碼“16518，氧傳感器不工作”，讀取數(shù)據(jù)塊中氧傳感器信號(hào)電壓，怠速時(shí)變化太慢。

02  使用尾氣分析儀，測(cè)量怠速尾氣：HC為248×10-6％，CO為2.8％ ；測(cè)量高怠速尾氣：HC 為150×10-6％，CO 為0.58％，測(cè)量表明CO、HC 都高于正常值。

03  讀取數(shù)據(jù)塊， 噴油脈寬為2.4 ～ 2.7ms， 吸入空氣量2.4 ～ 2.7g/s，冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度正常。測(cè)量氧傳感器信號(hào)線(xiàn)、加熱線(xiàn)正常，測(cè)量加熱電壓也正常。

故障確定和排除

當(dāng)拆下氧傳感器時(shí)發(fā)現(xiàn)，傳感器半邊為棕色，半邊為黑色，判斷氧傳感器中毒，故障點(diǎn)確定。更換氧傳感器，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，此前的故障碼排除，測(cè)量怠速尾氣：CO 為0.1％，HC 為9×10-6％，CO2 為14.8％，O2 為0.02％，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均合格。跟蹤記錄，燃油消耗正常。

 

導(dǎo)致故障根本原因

檢測(cè)結(jié)果推斷該車(chē)產(chǎn)生故障的原因是劣質(zhì)汽油導(dǎo)致氧傳感器損壞。含有雜質(zhì)的劣質(zhì)汽油不能充分燃燒，直接造成排氣不暢，尾氣不達(dá)標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，加速無(wú)力，油耗升高。如果加油后出現(xiàn)加速挫車(chē)、急加速回火、爆震等現(xiàn)象，有時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈會(huì)點(diǎn)亮，就應(yīng)考慮可能是偽劣汽油的問(wèn)題。