汽車氧傳感器常見故障的判斷與檢查方法
2012-12-31 00:00:00張佳星
【摘 要】氧傳感器簡稱排氣氧傳感器（Exhaust Gas Oxygen Sensor），它的主要作用是通過監(jiān)測排氣中氧離子的含量來獲得混合氣的空燃比的信號，并將該信號轉(zhuǎn)換為電信號輸入ECU。ECU將會根據(jù)氧傳感器信號，對噴油時(shí)間進(jìn)行一系列的修正，會使發(fā)動機(jī)得到最佳濃度的混合氣，進(jìn)而達(dá)到降低有害氣體的排放量及節(jié)約燃油的目的。本文是在根據(jù)平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐過程當(dāng)中遇到的一些相關(guān)問題，就氧傳感器的常見故障及檢查方法作一個(gè)簡單的介紹。
【關(guān)鍵詞】污染；氧傳感器；氧的濃度；故障；寬頻氧傳感器
0.前言
目前的市場中，實(shí)際應(yīng)用中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式，雙引線式，三引線式和六引線寬頻式之分；單引線式為氧化鋯式氧傳感器；雙引線式為氧化鈦式氧傳感器；三引線式為加熱型氧化鋯式氧傳感器；六引線式為氧化鋯式寬頻氧傳感器。氧傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，將會使電子燃油噴射系統(tǒng)的電腦得不到排氣管中氧濃度的信息，不能對空燃比進(jìn)行反饋與控制，使發(fā)動機(jī)油耗和排放污染增加；發(fā)動機(jī)就會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，缺火及喘抖等故障現(xiàn)象。此時(shí)必須及時(shí)地排除故障或者更換。
1.氧傳感器的常見故障
1.1氧傳感器中毒
氧傳感器中毒是一種經(jīng)常出現(xiàn)并且比較難以防治的故障，尤其是經(jīng)常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧傳感器，也只能正常工作幾千公里。如果是輕微的鉛中毒，接著使用一種不含鉛的汽油，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，而使鉛侵入設(shè)備內(nèi)部，阻礙氧離子的擴(kuò)散，使氧傳感器失效，這時(shí)就只能更換氧傳感器了。
1.2積碳
由于發(fā)動機(jī)燃燒的不好，在氧傳感器表面會形成積炭，氧傳感器內(nèi)部進(jìn)入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不準(zhǔn)確，ECU亦不能即時(shí)的修正空燃比。氧傳感器產(chǎn)生積碳，主要表現(xiàn)為油耗上升和排放濃度明顯增加。此時(shí)，若將沉積物清除，氧傳感器就會恢復(fù)正常工作。
1.3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)烈氣流清洗，都可使其碎裂而失效。因此，處理時(shí)要特別小心，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換。
1.4加熱電阻絲燒斷
對于加熱型氧傳感器，如果加熱器電阻絲燒斷，就很難使傳感器達(dá)到正常溫度而失去作用。
1.5氧傳感器內(nèi)部電路斷脫
1.6氧傳感器外部接線或插接器出現(xiàn)線束故障（接觸不良、短路、斷路等）
2.氧傳感器的檢測方法
2.1氧傳感器加熱電阻的檢查
拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻擋（0-200Ω）測量氧傳感器加熱電阻絲接線柱與搭鐵接線柱之間的電阻，其阻值為4-40Ω（具體數(shù)值參考具體車型說明書），如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換氧傳感器。
2.2氧傳感器信號電壓的檢測
測量氧傳感器的信號電壓時(shí)，應(yīng)拔下氧傳感器的線束插頭，對照車型的電路圖，從氧傳感器的信號電壓輸出接線柱上引出一根細(xì)導(dǎo)線，然后插好線束插頭，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中測出信號電壓。
對氧傳感器信號電壓進(jìn)行檢測時(shí)，最好使用低量程（通常使用0-2V）和高阻抗的（內(nèi)阻大于10MΩ）的指針型萬用表。
2.3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)表筆搭鐵，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中測量反饋電壓，先脫開接在進(jìn)氣管道上的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)管或者其他真空管，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)該下降。然后接上脫開的管路，再拔下水溫傳感器接頭，用一個(gè)4—8K歐姆的電阻代替水溫傳感器，人為地形成濃混合氣，同時(shí)觀察電壓表，其指針讀數(shù)應(yīng)上升。也可以采用突然踩下或者松開加速踏板的方法改變混合氣的濃度，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。如果傳感器的反饋電壓無上述變化，表明氧傳感器已經(jīng)損壞。
2.4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上有無堵塞，陶瓷芯有無破損。如有破損，則須更換傳感器。
通過觀察氧傳感器頂端的顏色也可以判斷故障：
①淡灰色頂端：這是氧傳感器的正常顏色
②白色頂端：這是由硅污染造成的，此時(shí)必須更換氧傳感器；
③棕色頂端：一般由鉛污染造成的，如果嚴(yán)重，也必須更換氧傳感器；
④黑色頂端：由積碳造成的，在排除發(fā)動機(jī)積碳故障后，一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。
3.運(yùn)用示波器檢測氧傳感器的故障
在電子控制燃油噴射系統(tǒng)的故障檢測中，我們經(jīng)常會使用故障診斷儀來分析具體的故障原因及故障點(diǎn)，氧傳感器的故障檢測當(dāng)然也可以通過一套完整的檢測過程與方法進(jìn)行檢測：
3.1安全檢查
在對電控發(fā)動機(jī)進(jìn)行提取故障碼的維修過程當(dāng)中，第一步是要對發(fā)動機(jī)的啟動環(huán)境進(jìn)行檢測，這就包括了機(jī)油液位（在機(jī)油標(biāo)尺的min～max之間）的檢查及蓄電池電壓（一般不低于12V）的檢查。
3.2儀器的連接
選用合適的接頭（根據(jù)車型或者電控系統(tǒng)的類型進(jìn)行選擇），將診斷儀器與發(fā)動機(jī)的診斷插座連接完畢。
當(dāng)上述過程做完以后，我們就可以根據(jù)診斷儀提供的故障代碼找到故障元件，從而進(jìn)行進(jìn)一步的檢測。
3.3波形的檢測
若上述檢查無故障，我們就有必要使用診斷儀中的示波器功能對氧傳感器的反饋電壓信號進(jìn)行波形檢測了。
雖然氧傳感器有其作用電壓，但是它的安培數(shù)相當(dāng)小，也就很容易受到雜訊的干擾，因此在選擇探針時(shí)應(yīng)使用10：1的探針。
①首先我們利用最簡單的方法：拔下真空管然后強(qiáng)迫發(fā)動機(jī)吸入更多的空氣。找出一條真空管必須在節(jié)氣門之后，這樣才有真空吸力存在。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于較濃的狀態(tài)，拔下真空管，這時(shí)氧傳感器的電壓會馬上下降，當(dāng)發(fā)動機(jī)原本處于較稀的狀態(tài)，氧傳感器的電壓將維持不變。但必須注意的是，如果是翼板式﹑熱線式的空氣流量計(jì)，當(dāng)拔下真空管時(shí)則不會影響到流量計(jì)的電壓變化輸出變化，因此電腦回饋反應(yīng)的動作就有所延遲，雖然會將空氣過量系數(shù)λ調(diào)整到1.但速度較慢，所以它的曲線將維持較長時(shí)間的低電壓。
②相對于上面的做法，我們也可以額外地加入燃料，強(qiáng)迫發(fā)動機(jī)提高混合比，此方法對于氧傳感器長時(shí)間低電壓有很好的判斷效果。一般我們采用市場上銷售的化油器清洗劑或者是積碳清洗劑，由于其中含極高易燃﹑氧化的物質(zhì)，所以能夠在短時(shí)間內(nèi)增加發(fā)動機(jī)供油的濃度。我們可以預(yù)先拔開一條真空管并將它塞住，這時(shí)可以觀察氧傳感器的反應(yīng)電壓，如果都一直持續(xù)在低混合的狀態(tài)，這時(shí)可以利用噴劑并噴入少許的量與真空管中，此時(shí)發(fā)動機(jī)的混合比將會急速地升高，由于噴劑噴入的量不多，因此高混合維持的時(shí)間很短，稍后將會恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這時(shí)，我們即可判斷氧傳感器是否早工作。
當(dāng)然了，由于示波器上顯示的波形圖其實(shí)就是氧傳感器輸出給電腦ECU的反饋電壓大小的變化，在沒有示波器或者診斷儀上面沒有示波器功能的時(shí)候，我們也能采用前面提到的用萬用表測量反饋電壓大小的方式來檢測氧傳感器的工作情況。
4.結(jié)束語
氧傳感器的作用隨著人們對環(huán)境和資源的不斷重視而變得越來越重要，學(xué)習(xí)好氧傳感器的檢測方法及其判斷依據(jù)是我們汽修人才必須掌握的。要本著“理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)際鞏固理論”的指導(dǎo)思想，努力讓自己成為一名合格的專業(yè)汽修人才。
【參考文獻(xiàn)】
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