氧傳感器是電噴發動機中一個非常重要的部件，它的信號是電腦對空燃比進行閉環控制不可缺少的依據；在OBD-II系統的大部分監控項目中，如：三元催化裝置、二次空氣噴射系統、燃油蒸汽控制裝置等，也都是利用氧傳感器的信號來作為判斷依據的。由于氧傳感器的功能及工作原理比較獨特，所以掌握氧傳感器的工作特性以及準確的檢測方法，對維修人員快速準確地診斷電噴發動機的故障是有著非常重要意義的。
一、有關氧傳感器的幾個重要概念
探測方式 氧傳感器探測的是混合氣的濃度，但它并不是直接探測混合氣，而是探測混合氣燃燒后的廢氣中的氧分子含量，從而間接地得到當前混合氣的濃度。
信號特征 氧傳感器其實就是一個低電壓，低電流的小電池，當它的內外表面所接觸的氧分子角度不同時，便形成一個電位差，它的外表面伸入排氣管中直接與發動機排氣相接觸，它的內表面與大氣接觸，大氣中氧分子的濃度是不變的。而排氣中氧分子的濃度是隨混合氣濃度的變化而變化的。當混合氣的實際空燃比高于理論空燃比（14.7，即稀混合氣）時，廢氣中剩余的氧分子濃度相對較高，這時氧傳感器內外氧分子濃度相差較小，只能輸出大約0.1V的電壓；而當混合氣的實際空燃比小于理論空燃比（即混合氣）時，廢氣中剩余的氧分子非常少，這時氧傳感器內外表面氧分子濃度相差較大，可以輸出大約1.0V左右的電壓。
工作特性 目前大部分車型采用的都是鋯式氧傳感器，這類傳感器在設計時就有一個重要的技術指標，即信號上升時間和下降時間，均要求小于250ms。其輸出特性如下圖所示：
如果這個變化時間大于250ms，雖然混合氣濃時最大電壓和稀時最小電壓有時都是正常的，但在實際應用中則表現為氧信號反應遲鈍，不能為發動機電腦提供實時的混合器信息而導致燃油反饋系統失調，一些軟性故障大都是由于這個原因造成的。
控制原理 發動機電腦通過氧傳感器輸出的信號了解當前混合氣濃度相對于理論值的微小偏差，于是根據這個信號相應調整噴油器的通電時間，以彌補這個微小偏差，從而提高了控制的精度。這即是所謂的閉環控制。
二、氧傳感器的常見故障
l 加熱單元失效（一般都為開路）；
l 信號電壓一直為稀時最小電壓（失效）；
l 信號反應遲鈍（濃稀電壓變化時間大于250ms）。
三、氧傳感器的一般檢測方法
1.檢查氧傳感器加熱器電阻。拔下氧傳感器插頭，用萬用表電阻檔測量傳感器側1、2號插頭間的電阻值，具體標準應查閱具體車型的維修手冊，但一般來說，應在4～40之間，如果不符合標準值，應更換氧傳感器。
2.檢查氧傳感器反饋電壓。查閱所測車型的維修手冊，找氧傳感器信號線，用電線中的銅絲插入相應手術的插孔。然后插好插接器，用萬用表直流電壓檔測量銅絲對負極的電壓。注意必須使用數字式萬用表，并且銅絲絕對不能搭鐵，否則將不可恢復性地損壞氧傳感器。此時起動發動機并使水溫達到至少80℃，使發動機多次達到2500r/min后使發動機轉速保持2500r/min,并觀察萬用表顯示的電壓，電壓值應在此0.1-1.0V之間迅速跳動，在10S之內電壓應在0.1-1.0V之間變化至少8次，若電壓變化比較緩慢，不一定就是氧傳感器或反饋控制系統有故障，可能是氧傳感器表面被積碳覆蓋而靈敏性降低。這時可使發動機高速運轉幾分鐘以清除積碳，然后再觀察氧傳感器信號電壓是否符合規定，如仍不符合規定，則進行全面的特性分析檢查。
四、傳統檢測方法的局限性
多少年來，業界同人大都是采用上述方法對氧傳感器進行在車測試，或者使用一個好的氧傳感器來做對比試驗，在一般情況下，也都可以判斷出故障所在。但是，上述方法存在著以下一些問題，這些因素往往也制約了檢測的準確性：
1、要求被測車輛的發動機工況良好，才能達到所需要的檢測結果。如果發動機工況不好，混合氣或濃或稀，氧傳感器就不能準確地按給定測試條件實現濃稀信號間的變化；
2、不能直接檢測出氧信號濃稀電壓變化時間，只是由10S之內信號電壓應在0.1-1.0V之間變化至少8次這樣一種間接的方式，來評估氧信號濃稀電壓變化時間，在實際應用中隨意性較大；
3、由于無法做到離車測試，上述方法很有局限性，對一些較為復雜的隱性故障不能做到有效的故障定位。就是采用“對比法”解決了故障，往往也是“知其然，不知所以然”。
五、全面、準確的最新檢測方法
針對上述情況，我們提出了一個較為全面的氧傳感器檢測的新方案，該方案有在車與離車兩種方式，為汽車技師診斷有關氧傳感器的發動機故障提供了極為便利的手段。
1、在車檢測方式特點及功能：
使用傳統的測試方式結合準確的氧信號濃稀變化時間測試，快速評估氧傳感器的工作性能。
l 氧傳感器信號模擬 —— 為發動機電腦模擬混合氣濃稀信號；
l 氧傳感器濃稀信號檢測 —— 準確檢測氧傳感器輸出電壓；
l 氧傳感器信號過低檢測 —— 準確檢測氧傳感器輸出電壓是否小于0.1V；
l 氧傳感器信號變化次數檢測—— 10S內電壓信號變化次數檢測；
l 氧傳感器輸出特性分析 —— 在氧信號變化的一個周期內，以50ms的分辨率測量混合氣信號由濃到稀或由稀到濃的變化時間。
2、離車檢測方式特點及功能：
一個精心設計的氧傳感器工況模擬裝置，使在工作臺上準確測試氧傳感器成為可能。該方式是全面分析氧傳感器工作性能的實用方案，同樣也是汽修教學單位、氧傳感器生產與經營機構的最佳選擇。
l 氧傳感器信號模擬 —— 為發動機電腦模擬混合氣濃稀信號；
l 氧傳感器濃稀信號檢測 —— 準確檢測氧傳感器輸出電壓；
l 氧傳感器實際工況模擬 —— 在工作臺上實現氧傳感器富氧與缺氧工況的模擬；
l 氧信號起始響應時間檢測 —— 為氧傳感器是否符合歐III或歐IV標準提供檢測手段；
l 氧傳感器信號過低檢測 —— 準確檢測氧傳感器輸出電壓是否小于0.1V；
l 氧傳感器信號變化次數檢測—— 10S內電壓信號變化次數檢測；
l 氧傳感器工作特性分析 —— 在氧信號變化的一個周期內，以50ms的分辨率測量混合氣信號由濃到稀或由稀到濃的變化時間
焦點圖片
粵ICP備10104718號