这次车辆故障给我上了一课，氧传感器原来这么重要

共轨导读

氧传感器在国四、国五阶段应用较少，于是就产生了如下对话：

小轨：您听说过氧传感器吗？

师傅：啥？氮氧传感器？

小轨：不不不，没有氮，就是氧传感器。

师傅：氧传什么？

小轨：氧传感器。

师傅：氧什么器？

小轨：氧传感器。

师傅：什么传感器？

小轨：。。。

但是，终于在一次批量性故障中，常年不配拥有姓名的氧传感器，咸鱼翻身，给大家上了一课，用实力证明了氧传感器的自身价值以及维修的商机。今天小轨就带大家来看一下这个氧传感器的故障案例。

故障案例

故障排查

1.读取故障码

使用诊断能手读取故障码，报出一个当前故障。

P015A00：氧传感器动态跟随性差。

故障分析

动态跟随性差，就是指氧传感器的感应速度较慢，当氧浓度发生变化时，不能及时感应到变化，输出信号给ECU的速度慢。

而这一故障其实就是有一些碳附着在传感器头上，顺着孔进入内部造成的，之前的同批次车也出现过这种情况，都是氧传感器有积碳导致的故障。结合故障现象和故障码，决定把排查的重点放在氧传感器上。

2.检查氧传感器是否正常

既然已经锁定了排查方向，那么第一步肯定是检查氧传感器了，拆开氧传感器发现，果不其然，氧传感器探头处有许多积碳，已经堵塞探头。

3.进一步测试

经过上述基本检查后，初步判定是氧传感器探头堵塞，造成了故障灯亮，怠速抖动等现象。为了进一步确认是否为氧传感器的问题，在清除探头积碳后，对车辆进行路试，观察故障灯是否熄灭，车辆是否正常。

4.路试

对车辆进行大约60公里的路试后，车辆故障灯保持熄灭状态，且没有任何故障现象出现。故障处理到这一步，其实只能算是完成了一半，虽然车辆恢复正常，但是为了找到故障的根源，还是要找到积碳的原因。

最可能产生积碳的原因就是燃烧不好，所以优先对影响燃烧的部分进行检查。

小贴士： 这一步相当于只治标没治本，堵塞传感器只是表面现象，产生了更多的颗粒才是问题本质！所以各位师傅在维修过程中一定要多思考，透过现象，直达本质，方能成为高手！

5.检查进气管路

检查确定增压器没有问题，进气也没有漏气的情况。拆开EGR阀也没有发现积碳、堵塞、卡滞的情况。基本可以确定进气系统没有异常。

6.检查排放及喷油器

观察排气口处，原地加油门也没有任何黑烟冒出，并且也用台架测试过喷油器，结果都是没有问题的。脱开排气管，查看原地加油门时的原排，没有明显黑烟，但这不能完全确定燃烧良好，所以出于严谨考虑，通过读取数据流进一步进行判断燃烧状况。

7.读取数据流

数据流显示再生请求次数为55次，且读取里程数仅为5420km。正常情况下，车辆每行驶1000km左右，才会进行一次DPF再生，而该车竟然几乎每100km就要再生一次，此数值明显过于频繁，初步怀疑该车本身产生的碳烟颗粒就较多。

小贴士： DPF为颗粒捕捉器，主要用于发动机尾气的颗粒捕集，当DPF吸附的颗粒达到限制才需要再生。在本案例中，故障车几乎每行驶100km就要进行一次再生，说明燃烧产生的PM较多，由此推断燃烧不好。

8.再次检查氧传感器

为验证想法，拆开试车后的氧传感器进行检查，果然发现氧传感器探头再次出现明显积碳。

小贴士： 该车的后处理是EGR+DPF的结构布置，本来在排气管最前端，不经DPF捕集颗粒的原排产生的碳烟颗粒就会比较多，而不论国五还是国六，氧传感器就是安装在这个位置的，这样就非常容易积碳了。

故障处理到这一阶段，对于影响燃烧的部分已经都做了检查，并没有找到燃烧不好导致积碳的原因，只能整理整个故障的处理过程，交由厂家做进一步分析和测试，从而判断积碳原因。

9.厂家处理

经厂家测试发现，该车的燃烧标定数据存在一些问题，是发动机燃烧不好导致积碳的原因之一，并且氧传感器也没有处在最合理的推荐安装位置上，这是导致积碳的另一原因。

不同角度的氧传感器安装位置

对燃烧标定数据进行优化后，又通过CFD模拟位置模型，在保证测量准确及温度的适当性前提下，重新优化了氧传感器的安装位置，以保证气流不要直接冲击到传感器的所有孔，背风的孔不会堵住，从而保证正常检测。

小贴士： CFD是一种模拟仿真技术，用于模拟预测空气或其他工质流体的流动情况。

10.重新安装氧传感器

按照优化后的位置安装氧传感器，再次试车，故障现象没有再出现，且氧传感器正常。（只有厂家经过严格计算才可以这么干，服务站不建议这么干，乱移是会有问题的）

案例梳理

1、什么会导致氧传感器积碳？

氧传感器积碳是氧传感器表面有油胶和碳质的混合物附着，而这种混合物就是由于柴油燃烧不完全产生的，也就是说，导致柴油燃烧不完全的因素（如：进气不畅、喷油器雾化不良等）就是积碳产生的原因。

另外，如果氧传感器安装位置不正确，内部容易被油污或尘埃等沉积物覆盖，会阻碍气体进入氧传感器内部，使氧传感器感应减慢，收集信号出现延迟，ECU不能及时地修正空燃比，也会有部分积碳产生。

2、为什么氧传感器积碳会导致故障灯亮、怠速不稳、油耗高？

故障灯亮： 类似于一些传感器故障，比如空气流量计、水温传感器等故障时，发动机故障灯会点亮，同样的，氧传感器发生故障时，故障灯也会点亮，这是判断氧传感器是否出现问题的初步依据之一。

怠速不稳： ECU通过氧传感器反馈的信号对进气量进行修正，氧传感器积碳后，感应会变慢，反馈给ECU的信号会发生延时，造成新鲜进气量波动，从而造成怠速不稳。

油耗高： 道理与怠速不稳类似，当进气波动时，动力会受到影响，而司机会通过加大油门等方式来保证动力，造成油耗增加。

知识拓展

故障码的报错逻辑

故障码P015A00： 氧传感器动态跟随性差。

检测工况： 松开油门进入倒拖工况时，EGR 阀关闭，并且不进行喷油，不发生燃烧的情况下排出的尾气基本接近从大气中进入的空气。

报错条件： 氧传感器实时检测此时尾气中的氧含量，记录氧含量上升至两个阈值的时间。（T30 阈值:0.1323；T60阈值:0.1656）

这里的T30阈值和T60阈值是经过试验确定的标定值，T30表示氧浓度达到13.23%，T60表示氧浓度达到16.56%。进入倒拖工况后，排气管中的废气还是存在的状态，氧气含量不能立即达到大气中的氧含量，而是需要一定的时间增加达到。

大气中的氧含量是21%左右，废气中氧含量在上升到21%的过程中，会经过13.23%与16.56%这两个状态，而达到这个状态的时间长短，就作为氧传感器感应快慢的评判标准，也就是氧传感器动态跟随性的评价标准。

当上升至T30阈值的时间大于2.65s时，则报错；

当从T30阈值上升到T60阈值的时间大于1.5s时，则报错；

当上升至T60阈值的时间大于4.15s时，则报错。

故障车路试： 测试数据发现，T30上升至T60阈值时间超过限值，说明氧传感器的动态跟随性较差，这是由于积碳附着在氧传感器表面，使得氧传感器检测困难、感应变慢导致的。

图中我们可以看到代表测试量的黄色线与代表模拟量红色线偏差较大，这就有很大可能性说明氧传感器的动态跟随性差了，再查看对应的达到阈值时间，果然超出了限度。

清除积碳 ，试车，测试数据，感应时间大幅降低，故障现象消除。

图中我们可以看到代表测试量的黄色线与代表模拟量红色线，在清除积碳后，已经几乎重合了，这就说明氧传感器的动态跟随性变好了，再查看对应的达到阈值时间，恢复了正常。

写在最后

对于柴油车来讲，氧传感器在国四国五阶段应用较少，一般只在部分装有TVA的车型上有所装配。而到现在的国六阶段，一般小车会安装有氧传感器，也就是N1类车辆。（N1类车辆是指最大设计总质量不超过3500kg的载货车辆，排量一般为1.9~2.8L）

看到这里，可能有师傅觉得委屈，感觉被小轨欺骗了。明明到最后，故障都是厂家处理的，说好的商机呢？

这里小轨要强调的是：国六阶段氧传感器可是有很多车型装配的，而前面已经把氧传感器故障的排查思路理清了呦~学好了氧传感器，还怕赚不到金子？（文/卡家号：共轨之家）

「学习」手把手教你检测氧传感器好坏

1、氧传感器的作用

就是检测尾气中的含氧量，来确定混合气的浓度，并反馈给ECU。电喷车为获得高排气净化率，降低排气中（CO）一氧化碳、（HC）碳氢化合物和（NOx）氮氧化合物成份，必须利用三元催化器。但为了能有效地使用三元催化器，必须精确地控制空燃比，使它始终接近理论空燃比。催化器通常装在排气歧管与消声器之间。氧传感器具有一种特性，在理论空燃比（14.7：1）附近它输出的电压有突变。这种特性被用来检测排气中氧气的浓度并反馈给电脑，以控制空燃比。

当实际空燃比变高，在排气中氧气的浓度增加而氧传感器把混合气稀的状态（小电动势：O伏）通知ECU。当空燃比比理论空燃比低时，在排气中氧气的浓度降低，而氧传感器的状态（大电动势：1伏）通知（ECU）电脑。

2、氧传感器的分类

2-1 按材料划分： 氧化钛式，氧化锆式

a.氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性制成的，故又称电阻型氧传感器

b.氧化锆式氧传感器 的基本元件是氧化锆陶瓷管（固体电解质），亦称锆管

按照氧传感器后面线的数量划分，可以分为：2线、3线、4线、5线、6线等。

2-2 按照氧传感器信号特性可以划分，可以分为：窄域（跃变式）、宽域（宽频带式）。

2-3 按照氧传感器是否存在加热，可以分为：加热式和非加热式。传统氧传感器 是不带加热的，目前使用的全部为带加热的，否则刚刚启动一段时间，氧传感器 不能快速达到正常工作条件，是不符合国家规定。

3、氧传感器的常见故障

3-1 氧传感器中毒

氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。

另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。

3-2 积碳

由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。

3-3 氧传感器陶瓷碎裂

氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。

4、加热器电阻丝烧断

对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。

5、氧传感器内部线路断脱。

6、氧传感器外观颜色的检查

从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。

通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：

6-1 淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；

6-2 白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；

6-3 棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器；

6-4 黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。

主氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒，加热棒受（ECU）电脑控制，当空气进量小（排气温度低）电流流向加热棒加热传感器，使能精确检测氧气浓度。

在试管状态化锆元素（ZRO2）的内外两侧，设置有白金电极，为了保护白金电极，用陶瓷包覆电机外侧，内侧输入氧浓度高于大气，外侧输入的氧浓度低于汽车排出气体浓度。

应当指出采用三元催化器后，必须使用无铅汽油，否则三元催化器和氧传感器会很快失效。再注意，氧传感器在油门稳定，配制标准混合时较为重要的作用，而在频繁加浓或变稀混合时，（ECU）电脑将忽略氧传感器的信息，氧传感器就不能起作用。

7、后氧传感器

现今车辆安有两个氧传感器，三元催化器前放一个，后放一个。前方的作用是检测发动机不同工况的空燃比，同时电脑根据该信号调整喷油量和计算点火时间。后方的主要是检测三元催化器的工作好坏！即催化器的转化率。通过与前氧传感器的数据作比较来检测三元催化器是否工作正常(好坏)的重要依据.

2. 氧传感器工况判断

维修图解

氧传感器输出电压特征：

理论空燃比 　（空燃比）A/F=14.7 ∶ 1（λ=1）。

浓混合气 　当实际空燃比小于理论空燃比时，称混合气为浓混合气。当混合气变浓，即排气中氧含量的浓度降低（λ＜1），氧传感器的输出电压信号接近1V。

稀混合气 　当实际空燃比大于理论空燃比时，称混合气为稀混合气。当混合气变稀，即排气中氧含量的浓度升高（λ＞1），氧传感器的输出电压信号将接近0V。

氧传感器判定

3. 氧传感器电路

维修图解

大众捷达某车型氧传感器控制

氧传感器G39电路如图4-43所示，加热器由燃油泵继电器J17供电，发动机启动后对加热器通电，以便迅速达到工作温度。

氧传感器G39大约从300℃ 开始产生信号，温度低信号频率低，温度高信号频率高，但温度高于850℃ 会损坏氧传感器。控制单元根据氧传感器信号修正喷油器的喷油时间，使混合气的λ 等于1。λ调节可以自学习，不断有新的λ 学习值出现，也不断围绕学习值进行系数调节。若G39信号中断，λ 调节不再起作用，此时控制单元执行最后一次λ 自学习值。

氧传感器G39电路

4．氧传感器反馈电压的测量

维修图解

用电压判断氧传感器故障：

01 使用氧化锆加热型氧传感器，混合汽在接近理论空燃比时，输出0.45V 电压。

02 尾气稍微偏浓时，输出电压就突变为0.6 ～ 0.9V。

03 尾气变稀后，输出电压突变为0.3 ～ 0.1V。

04 电压值为0V、0.4 ～ 0.5V、1.1V的恒定值时，说明氧传感器线路出现故障。

5. 氧传感器加热器电阻的检查

用万用表电阻挡（欧姆挡）测量氧传感器接线端中加热电阻接柱（白色）与搭铁接柱（白色）之间的电阻，其阻值为20℃时是1～6W或12W （具体车型和参数要参考车型手册）。电阻值若为∞，则是加热电阻烧断，如果不符合标准，应更换氧传感器。

6. 氧传感器故障影响

01 直观辨别氧传感器中毒（ 见下表）。

02 氧传感器失效影响。

氧传感器出现故障会怠速不稳，耗量过大。氧传感器损坏明显导致发动机动力不足，加速迟缓，排气冒黑烟。

维修图解 1

例如，某捷达轿车怠速不稳定，排气管放黑烟。

01 执行故障诊断仪检测，发现有故障码“00525，即氧传感器无信号”。

02 读取数据流，发现氧传感器电压在0.45V不变化。这样电压没有变化，说明氧传感器信号中断，就直接可以判断氧传感器损坏。

03 更换氧传感器，排除故障。

维修图解 2

故障概述 　

宝来1.6L，氧传感器损坏导致燃油消耗高。

检查和分析

01 检测发动机控制单元存储故障码“16518，氧传感器不工作”，读取数据块中氧传感器信号电压，怠速时变化太慢。

02 使用尾气分析仪，测量怠速尾气：HC为248×10-6％，CO为2.8％ ；测量高怠速尾气：HC 为150×10-6％，CO 为0.58％，测量表明CO、HC 都高于正常值。

03 读取数据块， 喷油脉宽为2.4 ～ 2.7ms， 吸入空气量2.4 ～ 2.7g/s，冷却液温度和进气温度正常。测量氧传感器信号线、加热线正常，测量加热电压也正常。

故障确定和排除

当拆下氧传感器时发现，传感器半边为棕色，半边为黑色，判断氧传感器中毒，故障点确定。更换氧传感器，启动发动机，此前的故障码排除，测量怠速尾气：CO 为0.1％，HC 为9×10-6％，CO2 为14.8％，O2 为0.02％，各项数据均合格。跟踪记录，燃油消耗正常。

导致故障根本原因

检测结果推断该车产生故障的原因是劣质汽油导致氧传感器损坏。含有杂质的劣质汽油不能充分燃烧，直接造成排气不畅，尾气不达标，发动机工作不稳定，加速无力，油耗升高。如果加油后出现加速挫车、急加速回火、爆震等现象，有时候发动机故障灯会点亮，就应考虑可能是伪劣汽油的问题。

你们对这个如何看，在下面留言大家一起评

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