汽車氧傳感器的常見故障及檢查

李艷麗

摘要： 汽車行業(yè)是目前在國際上應(yīng)用傳感器最大的市場之一,而氧傳感器申報(bào)的專利數(shù),居汽車傳感器的首位。氧傳感器裝在汽車排氣管道內(nèi)，用它來檢測廢氣口的氧含量。因而可根據(jù)氧傳感器所得到的信號，把它反饋到控制系統(tǒng)，來微調(diào)燃料的噴射量，使A/F控制在最佳狀態(tài)，既大大地降低了排污量，又節(jié)省了能源。

關(guān)鍵詞：氧傳感器；故障；檢查

目前，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。其中應(yīng)用最多的是氧化鋯式氧傳感器。

1 氧化鋯式氧傳感器的構(gòu)造

在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動(dòng)機(jī)上，氧傳感器是必不可少的元件。氧傳感器位于排氣管的第一節(jié)，在催化轉(zhuǎn)化器的前面。氧傳感器有個(gè)二氧化鋯（一種陶瓷）制造的元件，其里外都鍍有一層很薄的白金。陶瓷化鋯體在一端用鍍薄鉑層來封閉。后者被插到保護(hù)套中，并安裝在一個(gè)金屬體內(nèi)。保護(hù)套起到進(jìn)一步保護(hù)作用并使傳感器得以安裝到排氣歧管上。陶瓷體外部暴露在排氣中，而內(nèi)部與環(huán)境大氣相通。

這個(gè)元件低溫時(shí)有很高的電阻，所以溫度低時(shí)不允許電流通過。但高溫時(shí)，由于空氣中和廢氣中氧的濃度差異，氧離子卻能通過這個(gè)元件。這就產(chǎn)生了電位差，白金將其放大。這樣，空燃比低于理論空燃比（較濃）時(shí)，在氧傳感器元件內(nèi)（廢氣）外（大氣）之間有較大的氧氣濃度差。于是，傳感器產(chǎn)生一相對較強(qiáng)的電壓（約翰遜伏）。另一方面，如果混合氣稀，大氣和廢氣之間氧濃度差很小，傳感器也就只產(chǎn)生一相對較弱的電壓（接近0伏）。

由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOX的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。

2 汽車氧傳感器的常見故障

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。

2.1 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

2.2 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，就會恢復(fù)正常工作。

2.3 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。

2.4 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。

3 汽車氧氣傳感器的檢查方法

3.1 氧傳感器加熱器電阻的檢查

拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻檔測量氧傳感器接線端中加熱器接柱與搭鐵接柱之間的電阻，其阻值為4-40Ω(參考具體車型說明書)。如不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換氧傳感器。

3.2 氧傳感器反饋電壓的測量

測量氧傳感器的反饋電壓時(shí)，應(yīng)拔下氧傳感器的線束插頭，對照車型的電路圖，從氧傳感器的反饋電壓輸出接線柱上引出一條細(xì)導(dǎo)線，然后插好線束插頭，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，從引出線上測出反饋電壓(有些車型也可以由故障檢測插座內(nèi)測得氧傳感器的反饋電壓，如豐田汽車公司生產(chǎn)的系列轎車都可以從故障檢測插座內(nèi)的OX1或OX2端子內(nèi)直接測得氧傳感器的反饋電壓)。

對氧傳感器的反饋電壓進(jìn)行檢測時(shí)，最好使用具有低量程(通常為2V)和高阻抗(內(nèi)阻大于10MΩ)的指針型萬用表。具體的檢測方法如下：

3.2.1 將發(fā)動(dòng)機(jī)熱車至正常工作溫度(或起動(dòng)后以2500r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)2min)；

3.2.2 將萬用表電壓檔的負(fù)表筆接故障檢測插座內(nèi)的E1或蓄電池負(fù)極，正表筆接故障檢測插座內(nèi)的OX1或OX2插孔，或接氧傳感器線束插頭上的號|出線；

3.2.3 讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/min左右的轉(zhuǎn)速保持運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)檢查電壓表指針能否在0-1V之間來回?cái)[動(dòng)，記下10s內(nèi)電壓表指針擺動(dòng)的次數(shù)。在正常情況下，隨著反饋控制的進(jìn)行，氧傳感器的反饋電壓將在0.45V上下不斷變化，10s內(nèi)反饋電壓的變化次數(shù)應(yīng)不少于8次。如果少于8次，則說明氧傳感器或反饋控制系統(tǒng)工作不正常，其原因可能是氧傳感器表面有積碳，使靈敏度降低所致。對此，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)約2min，以清除氧傳感器表面的積碳，然后再檢查反饋電壓。如果在清除積碳可后電壓表指針變化依舊緩慢，則說明氧傳感器損壞，或電腦反饋控制電路有故障。

3.2.4 檢查氧傳感器有無損壞

拔下氧傳感器的線束插頭，使氧傳感器不再與電腦連接，反饋控制系統(tǒng)處于開環(huán)控制狀態(tài)。將萬用表電壓檔的正表筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出接線柱連接，負(fù)表筆良好搭鐵。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中測量反饋電壓，先脫開接在進(jìn)氣管上的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)管或其他真空軟管，人為地形成稀混合氣，同時(shí)觀看電壓表，其指針讀數(shù)應(yīng)下降。然后接上脫開的管路，再拔下水溫傳感器接頭，用一個(gè)4-8KΩ的電阻代替水溫傳感器，人為地形成濃混合氣，同時(shí)觀看電壓表，其指針讀數(shù)應(yīng)上升。也可以用突然踩下或松開加速踏板的方法來改變混合氣的濃度，在突然踩下加速踏板時(shí)，混合氣變濃，反饋電壓應(yīng)上升；突然松開加速踏板時(shí)，混合氣變稀，反饋電壓應(yīng)下降。如果氧傳感器的反饋電壓無上述變化，表明氧傳感器已損壞。

另外，氧化鈦式氧傳感器在采用上述方法檢測時(shí)，若是良好的氧傳感器，輸出端的電壓應(yīng)以2.5V為中心上下波動(dòng)。否則可拆下傳感器并暴露在空氣中，冷卻后測量其電阻值。若電阻值很大，說明傳感器是好的，否則應(yīng)更換傳感器。

3.2.5 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：

①淡灰色頂尖：這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；

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；

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。

結(jié)束語：為了節(jié)能和防止汽車污染，西方發(fā)達(dá)國家大都裝有氧傳感器，對我國來說裝汽車用氧傳感器勢在必行。我國汽車工業(yè)同國外的主要差距之一，也表現(xiàn)在汽車傳感器方面。因此，可得出氧傳感器推廣應(yīng)用的前景十分樂觀。

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