作用

　　電噴車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。這種特性被用來檢測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：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：1伏）通知（ECU）電腦。

　　ECU根據(jù)來自氧傳感器的電動(dòng)勢差別判斷空燃比的低或高，并相應(yīng)地控制噴油持續(xù)的時(shí)間。但是，如氧傳器有故障使輸出的電動(dòng)勢不正常，（ECU）電腦就不能精確控制空燃比。所以氧傳感器還能彌補(bǔ)由于機(jī)械及電噴系統(tǒng)其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說是電噴系統(tǒng)中唯一有“智能”的傳感器。

　　傳感器的作用是測定發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，并把氧氣含量轉(zhuǎn)換成電壓信號傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)以過量空氣因數(shù)為目標(biāo)的閉環(huán)控制；確保三元催化轉(zhuǎn)化器對排氣中的碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三種污染物都有最大的轉(zhuǎn)化效率，最大程度地進(jìn)行排放污染物的轉(zhuǎn)化和凈化。

　組成

　　氧傳感器利用了Nernst原理。

　　其核心元件是多孔的ZrO2陶瓷管，它是一種固態(tài)電解質(zhì)，兩側(cè)面分別燒結(jié)上多孔鉑（Pt）電極。在一定溫度下，由于兩側(cè)氧濃度不同，高濃度側(cè)(陶瓷管內(nèi)側(cè)4)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子（4e）結(jié)合形成氧離子O2-，使該電極帶正電，O2-離子通過電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)(廢氣側(cè))，使該電極帶負(fù)電， 即產(chǎn)生電勢差。

　　當(dāng)空燃比較低時(shí)(濃混合氣)，廢氣中的氧較少，因此陶瓷管外側(cè)氧離子較少，形成1.0V左右的電動(dòng)勢；

　　當(dāng)空燃比等于14.7時(shí)，此時(shí)陶瓷管內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為0.4V~0.5V， 該電動(dòng)勢為基準(zhǔn)電動(dòng)勢；

　　當(dāng)空燃比較高時(shí)（稀混合氣），廢氣中氧含量較高，陶瓷管內(nèi)外的氧離子濃度差較小，所以產(chǎn)生電動(dòng)勢很低，接近為零。

　　加熱型氧傳感器：

　　- 加熱型氧傳感器抗鉛能力強(qiáng)；

　　- 對排氣溫度依賴少，能在負(fù)荷低、廢氣溫度較低的情況下照常發(fā)揮作用；

　　- 起動(dòng)后迅速進(jìn)入閉環(huán)控制

　　加熱型管式氧傳感器核心元件：

　　加熱型片式式氧傳感器芯片：

　　片式氧傳感器芯片

　原理

　　氧傳感器是汽車上的標(biāo)準(zhǔn)配置，它是利用陶瓷敏感元件測量汽車排氣管道中的氧電勢，由化學(xué)平衡原理計(jì)算出對應(yīng)的氧濃度，達(dá)到監(jiān)測和控制燃燒空燃比，以保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達(dá)標(biāo)的測量元件。氧傳感器廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制，它是目前最佳的燃燒氣氛測量方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、維護(hù)容易、使用方便、測量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用該傳感器進(jìn)行燃燒氣氛測量和控制既能穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源。

　　汽車上的氧傳感器工作原理與干電池相似，傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量為21%，濃混合氣燃燒后的廢氣實(shí)際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下，帶負(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動(dòng)勢。

　　當(dāng)汽車套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時(shí)，在氧傳感器電極之間產(chǎn)生一個(gè)高電壓（0.6～1V），這個(gè)電壓信號被送到汽車ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計(jì)量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(shí)（端部達(dá)到300°C以上）其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時(shí)，對混合氣的變化反應(yīng)最快，而在低溫時(shí)這種特性會(huì)發(fā)生很大變化。

　雜波分析

　　概述

　　1.為什么要研究氧傳感器波形上的雜波信號呢？

　　這是因?yàn)殡s波可能是由于燃燒效率低造成的，只要上流動(dòng)系統(tǒng)不是處在正確的工作狀態(tài)下，催化器就不能被精確地測試，氧傳感器波形的雜波能警告各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸性能的下降，這時(shí)廢氣

　　診斷是最主要的。因?yàn)樗馨l(fā)現(xiàn)催化器轉(zhuǎn)換效率的降低和個(gè)別氣缸的性能降低。雜波信號也妨礙燃油反饋控制系統(tǒng)控制器的正常運(yùn)行(在發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦中的反饋程序運(yùn)行)，“燃油反饋控制系統(tǒng)控制器”專門指起作用的軟件程序(稱之為“反饋控制器”)，它是接受氧傳感器電壓信號并計(jì)算正確的即時(shí)噴油或混合氣控制命令的程序。 通常，反饋控制器程序不是設(shè)計(jì)成有效地去處理由非正常的系統(tǒng)操作和燃油控制命令所產(chǎn)生的氧傳感器信號頻率。雜亂的高頻變動(dòng)信號能使反饋控制器失掉控制精度，或失去“反饋節(jié)奏”。這里有幾個(gè)影響，首先，當(dāng)反饋控制器的操作精度受影響時(shí)，燃油混合比就會(huì)超出催化劑窗口，這將影響轉(zhuǎn)換器的工作效率和廢氣排放。其次，發(fā)動(dòng)機(jī)性能也將受到影響。 雜波可以成為失去控制的廢氣進(jìn)入催化劑的判定性指示，經(jīng)?？砂l(fā)現(xiàn)當(dāng)雜波存在時(shí)，進(jìn)入催化劑的廢氣便沒有了正確的混合氣空燃比，理解氧傳感器波形上的雜波對廢氣排放的修理診斷是很重要的。在一些情況下，雜波是催化轉(zhuǎn)換效率減少的明顯信號，隨后就是尾氣排放超出標(biāo)準(zhǔn)。此外，氧傳感器波形上雜波的解釋、對發(fā)動(dòng)機(jī)性能或行駛能力診斷是一個(gè)有價(jià)值的工具。雜波是燃燒效率從一缸到另一個(gè)缸不平衡指示。對氧傳器波形上的雜波的解釋和理解對有效地運(yùn)用氧傳感器信號修理驗(yàn)證也是很重要的。 在氧傳感強(qiáng)器波形上的雜波表明排氣變化從一個(gè)缸到另一個(gè)缸的不平衡，或者是比較特別地從個(gè)別的燃燒過程中沒有得到較高的氧的含量。大多數(shù)氧傳感器當(dāng)工作正常時(shí)能夠比較快的反饋各個(gè)燃燒過程所產(chǎn)生的電壓偏差。雜波的信號限制越大，從各個(gè)燃燒過程測得氧成分的差別就越大，在不同行駛方式下看到的雜波不但對確定穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)廢氣試驗(yàn)失效的根本原因是重要的，而且也是有效的可駕駛性能診斷的判斷依據(jù)。 在加速方式下與BC的峰值毛刺形成一對一廢氣波形的氧傳感器信號雜波是一種非常重要的診斷信號，因?yàn)樗馕吨谟胸?fù)荷的情況下點(diǎn)火出現(xiàn)斷火現(xiàn)象。通常，雜波幅度越大。在排氣中氧傳感器的成份就越多，所以雜波是由于進(jìn)入催化器的反饋氣平均氧含量升高造成氧化氮排前增加的指示，在濃氧環(huán)境中(稀混合氣)催化器中的氧化氮不能被減少(化學(xué)地)。 綜上所述，已知一些反饋類型系統(tǒng)完全正常的氧傳感器波形上的雜波信號對廢氣或發(fā)動(dòng)機(jī)性能不產(chǎn)生明顯影響。對于少量的雜波可以不去管它，而大量的雜波是重要的。這正說明診斷是一種藝術(shù)，要學(xué)會(huì)判斷什么是正常的雜波，什么不是就需要實(shí)踐，而最好的老師是經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)的最好方法是從觀察不同行駛里程和不同類型的汽車上觀察氧傳感器波形。理解什么是正常的雜波，什么是不正常雜波，對有效地進(jìn)行廢氣排放修理以及行駛能力診斷是非常有價(jià)值的，它值得花時(shí)間去學(xué)習(xí)。 對于大多數(shù)普通系統(tǒng)，一個(gè)軟件波形是絕對有價(jià)值的，對正在控制著的系統(tǒng)擁有一張氧傳感器參考波形，能判斷出什么樣的雜波是允許的、正常的，而什么樣的雜波是應(yīng)該關(guān)注的，關(guān)于好的雜波標(biāo)準(zhǔn)是：如果發(fā)動(dòng)機(jī)性能是好的，則應(yīng)該沒有真空泄漏，廢氣中的碳?xì)?HC)化合物和氧含量是正常的。 在本部分的試驗(yàn)中將盡可能地給出大量的資料，以便去理解在這個(gè)訓(xùn)練中正好有充分的時(shí)間和空間來包括所有的關(guān)于這個(gè)的課題。

　　2.雜波產(chǎn)生的原因

　　氧傳感器信號的雜波通常由以下原因引起：

　　A.缸的點(diǎn)火不良(各種不同的根本原因，點(diǎn)火系統(tǒng)造成的點(diǎn)火不良，氣缸壓力造成的點(diǎn)火不良真空泄漏和噴油嘴不平衡造成的點(diǎn)火不良)；

　　B.系統(tǒng)設(shè)計(jì)，例如不同的進(jìn)氣管通道長度等；

　　C.由于發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件老化造成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題的擴(kuò)大(由于氣缸壓力不平衡造成的不同的進(jìn)氣管通道長度問題的擴(kuò)大)；

　　D.系統(tǒng)設(shè)計(jì)，例如不同的進(jìn)氣管通道等。

　　3.由點(diǎn)火不良?xì)飧滓鹧鮽鞲衅鞑ㄐ蔚碾s波，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火不良是如何引起雜波呢？

　　在點(diǎn)火不良狀態(tài)下波形上的毛刺和雜波由那些燃燒不完全或根本不燃燒的單個(gè)燃燒時(shí)間或系列燃燒事件引起，它導(dǎo)致在氣缸中有效氧化部分被利用，剩下的多余氧走到排氣管中，并經(jīng)過氧傳感器。當(dāng)傳感器發(fā)現(xiàn)排氣中氧成分變化時(shí)，它就非?？斓禺a(chǎn)生一個(gè)低壓或毛刺，一系列這些高頻毛刺就組成稱之為“雜波”東西。

　　4.產(chǎn)生毛刺的不同點(diǎn)火不良類型

　　a)點(diǎn)火系統(tǒng)造成的點(diǎn)火不良(例如：損壞的火花塞、高壓線、分電器蓋、分火頭、點(diǎn)火線圈或只影響單個(gè)氣缸或一對氣缸的初級點(diǎn)火問題)。通常點(diǎn)火示波器可以用來確定這些問題或排除這些故障)；

　　b)送至氣缸的混合氣濃造成的點(diǎn)火不良(各種可能的原因)對給定的危險(xiǎn)混合氣空燃比例約為13：1；

　　c)送至氣缸的混合氣過稀造成的點(diǎn)火不良(各種可能的原因)對給定的危險(xiǎn)的混合氣空燃比例為17：1；

　　d)由氣缸壓力造成的點(diǎn)火不良，它是由機(jī)械問題造成的，它使得在點(diǎn)火前燃油空氣混合氣的壓力降低，并不能產(chǎn)生足夠的熱，這就妨礙了燃燒，它增加了排氣中的氧含量。(例如氣門燒損，活塞環(huán)斷裂或磨損，凸輪磨損，氣門卡住等)；

　　e)一個(gè)缸或幾個(gè)缸有真空泄漏造成的不良，這可以通過對所懷疑的真空泄漏區(qū)域(進(jìn)氣葉輪、進(jìn)氣歧管墊、真空管等)加入丙烷的方法來確定，看示波器的波形什么時(shí)候因加丙烷使信號變多，尖峰消失，當(dāng)與一個(gè)缸或幾個(gè)缸有關(guān)的真空泄漏造成進(jìn)入氣缸的混合氣超過17：1時(shí)，真空泄漏造成的點(diǎn)火不良就發(fā)生了。

　　f)就噴油嘴噴射不平衡造成的點(diǎn)火不良僅在多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，一個(gè)缸的油濃或稀混合氣造成點(diǎn)火不良是因?yàn)閲娪蜁r(shí)每個(gè)噴油嘴實(shí)際噴射的油量太多了或太少(噴油嘴堵塞或卡住)造成的。當(dāng)一個(gè)氣缸或幾個(gè)汽油中的混合氣空燃比超過危險(xiǎn)時(shí)17：1就產(chǎn)生了稀點(diǎn)火不良，低于13：1也產(chǎn)生濃點(diǎn)火不良，這就造成了噴油嘴噴油不平衡產(chǎn)生的點(diǎn)火不良。 通常，可以用排除由點(diǎn)火系統(tǒng)造成的點(diǎn)火不良、氣缸壓力的點(diǎn)火不良和單個(gè)氣缸真空泄漏造成的可能性來判斷。噴油不平衡?？梢杂闷囀静ㄆ髋懦渣c(diǎn)火系統(tǒng)和氣缸壓力造成的點(diǎn)火不良(用發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)造成的點(diǎn)火不良和動(dòng)力平衡氣缸壓力問題)。排除與個(gè)別氣缸有關(guān)的真空泄漏，通常采用往可能產(chǎn)生真空泄漏的區(qū)域或周圍加丙烷(進(jìn)氣歧管、化油器墊等)的方法，同時(shí)像從前說過的那樣，從示波器上觀察氧傳感器信號波形的方法達(dá)到目的。通常，在多點(diǎn)燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，如果不能證實(shí)a、b、和c類型造成的點(diǎn)火不良，那么不平衡造成氧傳感器波形中的嚴(yán)重雜波的可能性就可以確定。 判斷氧傳感器的雜波的規(guī)則 如果氧傳感器的信號上有明顯的雜波，這種雜波對所判斷的那一類系統(tǒng)是不正常的話，通常這將伴隨著重復(fù)的、可測試出的怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障(例如：每次氣缸點(diǎn)火的的爆震)。通常，如果雜波是明顯的，發(fā)動(dòng)機(jī)的故障最終將與波形上的各個(gè)尖峰有關(guān)，沒有明顯的伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)故障的雜波是不容易消除的雜波(在某些情況下這是正確的)，也就是說當(dāng)在波形上產(chǎn)生雜波的個(gè)別尖峰最終與發(fā)動(dòng)機(jī)故障無關(guān)時(shí)，那么在修理中想要排除它的可能性很小。 綜上所說，判斷雜潑的規(guī)則是：如果可斷定進(jìn)氣歧管無真空泄漏，排氣的碳?xì)浠衔?HC)和氧的含量正常，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或怠速都比較平衡的話，那么雜波或許是可以接收的，或是正常的。

　　許多汽車燃油反饋控制系統(tǒng)中，不但安裝一個(gè)氧傳感器，福特3.8L V6型從1980年制造出來的就裝有兩個(gè)氧傳感，為了適應(yīng)不斷加強(qiáng)的EPA的廢氣控制要求，使用多個(gè)氧傳感器的系統(tǒng)數(shù)量在不斷增加。在1988年和更新的汽車上氧傳感器的數(shù)目在連續(xù)地增加。此外，從1994年起一些汽車在催化器前和后各裝一個(gè)氧傳感器，這種結(jié)何可以用裝在汽車上的OBD-Ⅱ系統(tǒng)來檢查催化器的性能，在一定情況下，還可以增加對空燃比控制的精度。在任何情況下，由于氧傳感器信號快使其成為最有價(jià)值的發(fā)動(dòng)機(jī)性能診斷工具之一，氧傳感器越多，對檢修技術(shù)人員越有好處。

　　通常，燃油反饋控制系統(tǒng)的工程邏輯決定，氧傳感器在靠近燃燒室的地方，燃油控制的精度越高，這主要是由于排氣空氣氣流的特性確定的：例如氣體的速度，通道的長度(氣體瞬時(shí)太滯后)和傳感器的響應(yīng)的時(shí)間等等。許多制造商在每個(gè)氣缸的每個(gè)排氣歧管底下安裝一個(gè)氧傳感器，這樣就能判定哪一個(gè)氣缸有問題，這就排除了診斷失誤的可能性，在許多情況下靠排除至少一半潛在有問題氣缸來減少診斷時(shí)間。 用雙氧傳感器進(jìn)行催化器監(jiān)視 一個(gè)工作正常的催化轉(zhuǎn)換器，配上正常控制燃油分配系統(tǒng)的燃油反饋控制系統(tǒng)，它可以保證最安全的將有害的排氣成份變?yōu)橄鄬o害的氧化碳和水蒸氣，但是，催化器會(huì)因過熱而受損(由點(diǎn)火不良等等)，這導(dǎo)致催化劑表面減少和孔板金屬燒結(jié)，這兩點(diǎn)都將使催化器永久損壞。

　　當(dāng)催化劑失效時(shí)就能知道，對環(huán)境和廢氣系統(tǒng)修理時(shí)，技術(shù)人員是十分重要的。

　　OBD-Ⅱ診斷系統(tǒng)的出現(xiàn)，對環(huán)境和催化劑的隨車監(jiān)視系統(tǒng)、OBD-II監(jiān)視系統(tǒng)依據(jù)好或壞的催化劑的氧化特征作精確的檢測手段。在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，催化劑后面好的氧傳感器(熱的)應(yīng)比催化劑前的任何一個(gè)氧傳感器的信號波動(dòng)少得多，這是由于在轉(zhuǎn)換碳?xì)浠衔锖鸵谎趸紩r(shí)正常運(yùn)行的催化劑消耗氧化能力，這就減少了后氧傳感器信號的波動(dòng)。

　　后氧傳感器的信號波動(dòng)比氧傳感器的信號波動(dòng)要小的多。也要注意當(dāng)催化劑“關(guān)斷”(或達(dá)到運(yùn)行溫度)，催化器開始儲(chǔ)存和用氧做催化轉(zhuǎn)換時(shí)，信號由于在排氣中氧越來越少而升高。

　　當(dāng)催化劑完全損壞時(shí)，催化劑的轉(zhuǎn)換效率、以及它的氧儲(chǔ)存能力喪失，因此，催化劑后部的排氣中氧的含量如果不完全的話，則十分接近催化劑前部的排氣中的氧的含量。

　檢測

　　裝有排氣氧傳感器的電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，如果在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速無力、油耗增加、尾氣超標(biāo)等故障而供油、點(diǎn)火裝置又無其他故障，那么極有可能是氧傳感器及相關(guān)線路出了問題。

　　大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)都有自檢功能，當(dāng)氧傳感器或相關(guān)部位發(fā)生故障時(shí)，電腦會(huì)自動(dòng)記下故障內(nèi)容，維修人員只需用專門的解碼器讀出故障代碼即可發(fā)現(xiàn)問題所在。但如果沒有專用設(shè)備怎么辦呢？這里有幾個(gè)方法可以很快檢查出氧傳感器的好壞。

　　如果懷疑怠速不穩(wěn)或加速不良等故障是氧傳感器引起的，檢修時(shí)只需拔下氧傳感器接頭，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的故障消失，則說明氧傳感器已經(jīng)損壞，必須更換，如果發(fā)動(dòng)機(jī)故障依舊，那么還要從其他地方找原因。

　　利用高阻抗的電壓表也可以檢查出氧傳感器的好壞。把電壓表并聯(lián)在氧傳感器的輸出端，正常情況下，電壓應(yīng)在0－1V之間變化，中值在500mV左右，如果輸出電壓長時(shí)間保持某一數(shù)值而無變化，則表明氧傳感器已經(jīng)損壞。

　　實(shí)際上，氧傳感器是一個(gè)相當(dāng)耐用的部件，只要燃油質(zhì)量過關(guān)，它可以使用3年或更長的時(shí)間。氧傳感器的非正常損壞大多是由于燃油中含鉛量超標(biāo)造成的。這一點(diǎn)，駕駛裝有三元催化裝置汽車的司機(jī)務(wù)必要加以重視。

　表征故障

　　實(shí)際應(yīng)用的氧傳感器有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器兩種。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分，；單引線的為氧化鋯式氧傳感器；雙引線的為氧化鈦式氧傳感器；三根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器，原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。

　　氧傳感器一旦出現(xiàn)故障，將使電子燃油噴射系統(tǒng)的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對空燃比進(jìn)行反饋控制，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排氣污染增加，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘振等故障現(xiàn)象。因此，必須及時(shí)地排除故障或更換。

　氧傳感器的常見故障

　　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，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。一般來說，汽油和潤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。

　　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.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)問題及時(shí)更換。

　　4.加熱器電阻絲燒斷

　　對于加熱型氧傳感器，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堵塞，陶瓷芯有無破損。如有破損，則應(yīng)更換氧傳感器。

　　通過觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障：

　?、俚疑敿猓哼@是氧傳感器的正常顏色；

　　②白色頂尖：由硅污染造成的，此時(shí)必須更換氧傳感器；

　?、圩厣敿猓河摄U污染造成的，如果嚴(yán)重，也必須更換氧傳感器；

　?、芎谏敿猓河煞e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?span id="ohrkzqg" class='hrefStyle'>電流流向加熱棒加熱傳感器，使能精確檢測氧氣濃度。

　　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。

　后氧傳感器

　　現(xiàn)今車輛安有兩個(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)該信號調(diào)整噴油量和計(jì)算點(diǎn)火時(shí)間。后方的主要是檢測三元催化器的工作好壞！即催化器的轉(zhuǎn)化率。通過與前氧傳感器的數(shù)據(jù)作比較來檢測三元催化器是否工作正常(好壞)的重要依據(jù).

　用途

　　氧傳感器廣泛用于石油、化工、煤炭、冶金、造紙、消防、市政、醫(yī)藥、汽車、氣體排放監(jiān)測等行業(yè)。

　診斷清洗

　　氧傳感器通過檢測發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中氧的含量向ECU反饋混合氣的濃度信息，它安裝在三元催化劑之前的排氣管上。

　　氧傳感器用于產(chǎn)生電壓信號的敏感元件是二氧化鋯（ZrO2），其外表面有一層鉑，鉑的外面還有一層陶瓷，起保護(hù)鉑電極的作用。氧傳感器敏感元件的內(nèi)側(cè)通大氣，外側(cè)通過發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣。敏感元件在溫度300℃以上時(shí)，如果兩側(cè)的氧含量有較大的差異，兩側(cè)面就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢。敏感元件內(nèi)側(cè)因通大氣而氧含量高，當(dāng)混合氣稀時(shí)，廢氣中的氧含量較多。敏感元件兩側(cè)的氧含量差異很小，所以其產(chǎn)生的電動(dòng)勢也很?。?.1V左右）；而當(dāng)混合氣過濃時(shí)，廢氣中氧的含量極少，敏感元件兩側(cè)氧濃度差較大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢也較大（0.8V左右）。氧傳感器內(nèi)部的加熱器是用于加熱敏感元件，以使其能正常工作。

　　如果氧傳感器無信號輸出或輸出信號不正常，就會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排氣污染增加，出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘抖等故障現(xiàn)象。氧傳感器的常見故障有：

　　1）錳中毒，雖然不使用含鉛汽油了，但是汽油里的抗爆劑含有錳，燃燒后的錳離子或錳酸根離子就鉛附著在氧傳感器的表面，使之不能產(chǎn)生正常的信號。

　　2）積炭，氧傳感器鉑片表面積炭后，不能產(chǎn)生正常的電壓信號。

　　3）氧傳感器內(nèi)部線路接觸不良或斷路而無信號電壓輸出。

　　4）氧傳感器陶瓷元件破損而不能產(chǎn)生正常的電壓信號。

　　5）氧傳感器加熱器電阻絲燒斷或其電路斷路，使氧傳感器不能迅速達(dá)到正常工作溫度。

　氧傳感器的故障檢修方法如下：

　　1）檢測氧傳感器加熱器的電阻：用歐姆表測量氧傳感器插座端子（加熱電阻）之間的電阻，加熱電阻引出來的相鄰兩根線的顏色相同，很好區(qū)別。冷態(tài)電阻約4歐。（氧傳感器一共四根線，一字排列，一對通，即電阻端；另一對不通，對電阻端也不通，即為信號輸出端）

　　如果檢測為斷路或電阻不在正常的范圍之內(nèi)，則需更換氧傳感器；如果電阻值正常，則進(jìn)行下一步故障檢修。

　　2）檢測氧傳感器加熱器電源電壓：

　　接通點(diǎn)火開關(guān)，測量加熱電阻端對應(yīng)的氧傳感器插頭（線束側(cè)）端子之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。

　　如果電壓低或無，則檢修氧傳感器插頭至噴射繼電器、搭鐵的線路。

　　3）檢測氧傳感器電阻加熱器對地絕緣性：用歐姆表測量氧傳感器電阻加熱器與外殼之間的電阻，應(yīng)為 ∞。

　　如果通路，更換氧傳感器，如果不通路，則進(jìn)行下一步檢修。

　　4）檢查氧傳感器的信號電壓：

　?、僭陉P(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)的情況下，斷開氧傳感器上的4芯連接器；

　?、趯⑿铍姵氐?2V電源引到氧傳感器的電阻加熱端，這個(gè)方法需要做一對帶線接頭，即測試工裝。接好后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，2min后測量信號輸出端的電壓。

　　如果認(rèn)為這個(gè)方法的可操作性不強(qiáng)，可以直接起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，2min后，拔下四芯接頭，迅速測量氧傳感器信號端的電壓。（時(shí)間長了加熱電阻脫離了電源后氧傳感器的芯子會(huì)冷卻，測量誤差增大）（我采用的是第二種）

　　起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后的怠速狀態(tài)下，根據(jù)上述工作原理，這個(gè)輸出電壓應(yīng)該很低；這時(shí)加大油門，在油門變化的瞬間，會(huì)有一個(gè)電壓輸出，這個(gè)電壓跟油門變化率有關(guān)（即穩(wěn)住油門電壓即刻消失），越迅速電壓越大。最大值可達(dá)0.9V，如果是指針表頭，由于慣性和阻尼因素，這個(gè)電壓一般只能讀到0.8V。（考慮到數(shù)字表的響應(yīng)時(shí)間，不能用數(shù)字表測量，否則誤差很大）

　　如果氧傳感器的無電壓輸出、電壓值不變、電壓上升或下降很小、電壓變化很緩慢，則說明氧傳感器的傳感元件有問題，這時(shí)可考慮清洗氧傳感器。