1、氧傳感器的作用

就是檢測尾氣中的含氧量,來確定混合氣的濃度,并反饋給ECU。電噴車為獲得高排氣凈化率,降低排氣中(CO)一氧化碳、(HC)碳氫化合物和(NOx)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。

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

2、氧傳感器的分類

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),亦稱鋯管

按照氧傳感器后面線的數量劃分,可以分為:2線、3線、4線、5線、6線等。

2-2 按照氧傳感器信號特性可以劃分,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,否則剛剛啟動一段時間,氧傳感器 不能快速達到正常工作條件,是不符合國家規定。

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3、氧傳感器的常見故障

3-1 氧傳感器中毒

氧傳感器中毒是經常出現的且較難防治的一種故障,尤其是經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,使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫度,而使鉛侵入其內部,阻礙了氧離子的擴散,使氧傳感器失效,這時就只能更換了。

另外,氧傳感器發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散發出的有機硅氣體,都會使氧傳感器失效,因而要使用質量好的燃油和潤滑油。修理時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定使用以外的溶劑和防粘劑等。

3-2 積碳

由于發動機燃燒不好,在氧傳感器表面形成積碳,或氧傳感器內部進入了油污或塵埃等沉積物,會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內部,使氧傳感器輸出的信號失準,ECU不能及時地修正空燃比。產生積碳,主要表現為油耗上升,排放濃度明顯增加。此時,若將沉積物清除,就會恢復正常工作。

3-3 氧傳感器陶瓷碎裂

氧傳感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,處理時要特別小心,發現問題及時更換。

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,就很難使傳感器達到正常的工作溫度而失去作用。

5、氧傳感器內部線路斷脫。

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:

6-1 淡灰色頂尖:這是氧傳感器的正常顏色;

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6-2 白色頂尖:由硅污染造成的,此時必須更換氧傳感器;

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6-3 棕色頂尖:由鉛污染造成的,如果嚴重,也必須更換氧傳感器;

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6-4 黑色頂尖:由積碳造成的,在排除發動機積碳故障后,一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。

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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,當空氣進量小(排氣溫度低)電流流向加熱棒加熱傳感器,使能精確檢測氧氣濃度。

在試管狀態化鋯元素(ZRO2)的內外兩側,設置有白金電極,為了保護白金電極,用陶瓷包覆電機外側,內側輸入氧濃度高于大氣,外側輸入的氧濃度低于汽車排出氣體濃度。

應當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很快失效。再注意,氧傳感器在油門穩定,配制標準混合時較為重要的作用,而在頻繁加濃或變稀混合時,(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

現今車輛安有兩個氧傳感器,三元催化器前放一個,后放一個。前方的作用是檢測發動機不同工況的空燃比,同時電腦根據該信號調整噴油量和計算點火時間。后方的主要是檢測三元催化器的工作好壞!即催化器的轉化率。通過與前氧傳感器的數據作比較來檢測三元催化器是否工作正常(好壞)的重要依據.

2. 氧傳感器工況判斷

氧傳感器通過電壓變化幅度和變化頻率可以來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該在0.4~0.6V之間變化。變化頻率應該在10 次/min以上,一般這樣良好的燃燒,會在10 ~ 20次/min。

02 瞬間混合氣過濃活過稀:氧傳感器電壓是在0.1 ~ 0.9V之間變化,但這時變化頻率只有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,所以發動機ECU就對噴油量調節幅度增大。

維修圖解

氧傳感器輸出電壓特征:

理論空燃比(空燃比)A/F=14.7 ∶ 1(λ=1)。

濃混合氣當實際空燃比小于理論空燃比時,稱混合氣為濃混合氣。當混合氣變濃,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接近1V。

稀混合氣當實際空燃比大于理論空燃比時,稱混合氣為稀混合氣。當混合氣變稀,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將接近0V。

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氧傳感器判定

3. 氧傳感器電路

維修圖解

大眾手把手教你檢測氧傳感器好壞!捷達(參數|圖片)某車型氧傳感器控制

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,發動機啟動后對加熱器通電,以便迅速達到工作溫度。

氧傳感器G39大約從300℃ 開始產生信號,溫度低信號頻率低,溫度高信號頻率高,但溫度高于850℃ 會損壞氧傳感器。控制單元根據氧傳感器信號修正噴油器的噴油時間,使混合氣的λ 等于1。λ調節可以自學習,不斷有新的λ 學習值出現,也不斷圍繞學習值進行系數調節。若G39信號中斷,λ 調節不再起作用,此時控制單元執行最后一次λ 自學習值。

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氧傳感器G39電路

4.氧傳感器反饋電壓的測量

萬用表檢測:氧傳感達到工作溫度350℃或啟動后以2500r/min 的轉速運轉3min,對氧傳感器的輸出電壓進行測試,也就是發動機熱車至正常工作溫度且穩定運轉時,接線正常情況下用萬用表檢測氧傳感器信號線(灰色和黑色)間電壓應在0.1 ~ 0.9V跳變周期內快速波動。

用故障診斷儀檢測:將發動機熱車至正常工作溫度,觀察“氧傳感器電壓”項顯示數值應在0.1 ~ 0.9V跳變周期內快速波動。

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,輸出0.45V 電壓。

02 尾氣稍微偏濃時,輸出電壓就突變為0.6 ~ 0.9V。

03 尾氣變稀后,輸出電壓突變為0.3 ~ 0.1V。

04 電壓值為0V、0.4 ~ 0.5V、1.1V的恒定值時,說明氧傳感器線路出現故障。

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5. 氧傳感器加熱器電阻的檢查

用萬用表電阻擋(歐姆擋)測量氧傳感器接線端中加熱電阻接柱(白色)與搭鐵接柱(白色)之間的電阻,其阻值為20℃時是1~6W或12W (具體車型和參數要參考車型手冊)。電阻值若為∞,則是加熱電阻燒斷,如果不符合標準,應更換氧傳感器。

6. 氧傳感器故障影響

01 直觀辨別氧傳感器中毒(見下表)。

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02 氧傳感器失效影響。

氧傳感器出現故障會怠速不穩,耗量過大。氧傳感器損壞明顯導致發動機動力不足,加速遲緩,排氣冒黑煙。

維修圖解 1

例如,某捷達轎車怠速不穩定,排氣管放黑煙。

01 執行故障診斷儀檢測,發現有故障碼“00525,即氧傳感器無信號”。

02 讀取數據流,發現氧傳感器電壓在0.45V不變化。這樣電壓沒有變化,說明氧傳感器信號中斷,就直接可以判斷氧傳感器損壞。

03 更換氧傳感器,排除故障。

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維修圖解 2

故障概述

手把手教你檢測氧傳感器好壞!寶來(參數|圖片)1.6L,氧傳感器損壞導致燃油消耗高。

檢查和分析

01 檢測發動機控制單元存儲故障碼“16518,氧傳感器不工作”,讀取數據塊中氧傳感器信號電壓,怠速時變化太慢。

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

03 讀取數據塊, 噴油脈寬為2.4 ~ 2.7ms, 吸入空氣量2.4 ~ 2.7g/s,冷卻液溫度和進氣溫度正常。測量氧傳感器信號線、加熱線正常,測量加熱電壓也正常。

故障確定和排除

當拆下氧傳感器時發現,傳感器半邊為棕色,半邊為黑色,判斷氧傳感器中毒,故障點確定。更換氧傳感器,啟動發動機,此前的故障碼排除,測量怠速尾氣:CO 為0.1%,HC 為9×10-6%,CO2 為14.8%,O2 為0.02%,各項數據均合格。跟蹤記錄,燃油消耗正常。

導致故障根本原因

檢測結果推斷該車產生故障的原因是劣質汽油導致氧傳感器損壞。含有雜質的劣質汽油不能充分燃燒,直接造成排氣不暢,尾氣不達標,發動機工作不穩定,加速無力,油耗升高。如果加油后出現加速挫車、急加速回火、爆震等現象,有時候發動機故障燈會點亮,就應考慮可能是偽劣汽油的問題。

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