途胜氧传感器汽车氧传感器故障维修和使用

发布时间：2024-11-26 08:11:58

汽车氧传感器故障维修和使用

汽车氧传感器故障维修和使用，电喷发动机控制系统中的氧传感器是现代汽车中一个非常重要的传感器，用来监测发动机排气中氧的含量或浓度，并根据所测得的数据输出一个信号电压，反馈给电脑，从而控制喷油量的大小，它通常安装在排气系统中，直接与排气气流接触。

一、结构及原理

氧传感器采用二氧化锆(一种在有氧气的情况下能产生小电压的陶瓷材料)作敏感元件，即在传感器端部有一个由二氧化锆做成的试管状的套管，传感器内侧通大气，外侧暴露在排气中。发动机排出的废气，穿过装在排气歧管中的氧传感器的端部，与二氧化锆的外侧接触。空气从传感器的另一端进入，与套管的内侧接触。套管的内外表面覆盖了薄层多孔铂(白金)作为电极，内表面是负极，外表面是正极。铂起催化作用，使排气中的氧与一氧化碳反应，减少排气中的含氧量，提高传感器的灵敏度。一般在外侧电极表面还有一个多孔氧化铝陶瓷保护层，它可以防止废气烧蚀电极，但废气能够渗进保护层与电极接触。

氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是：在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。

在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压(0。6～1V)，这个电压信号被送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7：1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300°C以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。它在约800°C时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化。

二、使用及检修

氧传感器有多种形式，接线有一根、二根或者三根、四根。后两种是装有加热元件的加热式氧传感器。使用时需要按照规定里程或时间间隔定期检测或更换。新型的能保证行驶8～11万km。检测时有的要求用扫描仪器来测量氧传感器的输出，有的可用数字电压表检测输出电压信号随混合气浓度变化的情况，以及ECU对电压信号的反应。发动机在正常工作温度时，氧传感器如不能随混合气的浓度输出相应的电压，则证明已失效需更换。氧传感器失效会导致混合气过浓或过稀，产生怠速不稳、油耗过大、排放过高等故障，此时发动机故障自诊断系统将点亮汽车仪表板上的发动机警告灯，提示要立即检修。

氧传感器失效一般原因有二：

一是已到使用期限(正常寿命约为11万km);

二是碳烟、铅化物、硅胶、机油等物质沉积在氧传感器上，造成失效。更换氧传感器时应先用丝锥等工具清除排气管上安装螺纹孔内的脏物和毛刺，在安装时还需用特殊的防粘剂(其中含有石墨和玻璃粉，石墨烧掉后留下玻璃粉在螺纹上易于拆卸)。安装拧紧力矩为15～25N.m。

注意：在氧传感器附近应避免使用橡胶润滑剂、皮带油或者含硅的喷剂。硅化合物会堆集在传感器通大气一侧，造成不正确电压信号，使电脑误以为是稀混合气信号，而将混合气调整过淡。使用含铅汽油则效果正相反，铅化合物堆集在传感器通废气一侧，使电脑误以为是浓混合气信号，而将混合气调整过稀。检测时不要用模拟(指针)式电压表，因其内阻小，通过的检测电流足以烧坏传感器。不要使用电阻

表，以防输入检测电流烧坏。不要短接二线式氧传感器两接柱，或将单线式的输出导线接地，以免造成损坏。

三、桑塔纳2000氧传感器的检测

线路控制原理。氧传感器有4根导线，两根白色导线之间是加热线圈，受油泵继电器的控制，氧传感器将信号电压通过黑色和灰色导线送至ECU。油泵继电器线圈一端接点火开关，一端接ECU接脚3，当点火开关ON，未起动发动机时，ECU控制油泵继电器只通电1s左右，油泵供油1s左右，为起动作准备;当起动后，ECU控制油泵继电器线圈始终通电，此时油泵继电器触点吸合，氧传感器加热线圈通电加热，位于中央接线板的5号保险片(20A)，即F3串接在加热线路中。线路检测分静态检测和动态检测两种。

1.静态检测

检测加热线圈供电电压(插头1—2)：点火开关0FF，拔下电插，检测1—2之间供电电压，打开点火开关不起动，供电电压瞬显12V，或短时起动发动机，供电电压应为12V，否则检查油泵继电器线路。

检测加热线圈阻值(插座1—2)：检测1—2之间阻值，应为0.5～20欧姆，该值与温度有关。

2.动态检测

检测氧传感器信号电压(3-4)：点火开关OFF，插上电插，点火开关ON，起动发动机并空载运行，检测3～4之间信号电压应在0.2～0.8V之间，并在此区间内摆动。

以上就是关于汽车氧传感器故障维修和使用的介绍，希望对你有所帮助。

「经典案例」传感器故障检修案例3个

案例1：现代途胜加速不畅，有时还突然熄火

故障现象：

一辆北京现代途胜汽车，配置2.7L发动机。该车偶尔出现加速不畅的情况，有时还出现突然熄火的现象，并有一定的规律，每次等红灯或者正常行驶中松开加速踏板后出现的次数较多。熄火后如果立即启动，发动机则很难着车，非要启动几次或者把加速踏板轻轻踩一下，才可以顺利启动。

故障诊断：

询问车主得知，该车更换过怠速控制阀，清洗过节气门，每次检修后当时感觉症状好像消失了，但没过多久又会出现同样的问题，故障始终无法彻底解决。

首先用诊断仪对发动机系统进行了检测，读取故障码为P0170，表示燃油修正（混合比）不良；P0150，表示氧传感器信号卡滞在混合气浓的状态（1排/传感器1）；P0123，表示节气门/踏板位置传感器电路信号电压高。这3个故障码都表示混合气过浓和节门位置传感器信号过高。

用诊断仪清除车辆的故障码后，连接好诊断仪，进入发动机的数据流检测中，锁定了几个关键的数据流进行实时观察，分别是怠速控制阀占空比、节气门位置开度、节气门位置传感器电压、发动机目标转速及实际转速、净化控制阀占空比、氧传感器电压、空气流量传感器进气量。一路行驶中，除了感觉加速不畅外，车辆并没有熄火，观察的几个数据流也没有发现异常，车辆并没有熄火，怠速控制阀占空比、节气门开度、电压随着车辆的加速踏板开度的加大而变化，净化控制阀占空比没有异常，氧传感器的电压在0.1~0.9V之间快速变化。

通过反复刻意停车、加速、松开加速踏板，果然没有多久，锁定的几个关键数据流出现了异常。在一次急加速后，驾驶人的脚已经彻底离开了加速踏板，车辆处于滑行阶段，但数据流中节气门位置开度一直显示为34°不动，节气门位置传感器电压为1.7V，氧传感器压在0.6~0.8V之间缓慢跳动。最后在车辆几乎停稳不动的时候，节气门本来已经关闭，空气是通过旁通气道怠速控制阀进入进气道的，车辆实际应该是在怠速下工作了，但数据流显示节气门开度为23.9°，给ECM的信号电压为1.3V，几乎达到了全开的1/3。即使这是控制单元对节气门松开加速踏板后的缓冲控制，但车辆现在已经稳定在怠速状态下，而且ECM给执行器的控制信号也是按怠速工况执行的。此时喷油器脉宽为15ms，这个喷油脉宽很不正常，因为怠速下喷油脉宽为2.5~6ms。进气不够，喷油过多，混合气过浓，车辆当然会熄火了。果然没一会儿，车辆自然熄火。

在不踩加速踏板的情况下启动车辆，几次都失败了，轻踩加速踏板，发动机顺利启动。很明显这是节气门位置传感器故障引起的。

故障排除：

更换节气门位置传感器后，进行路试，故障排除。

维修总结：

该车故障原因是节气门位置传感器损坏。由于它在车辆怠速工况下给ECM一个几乎中等负荷的错误信号，使发动机燃烧室混合气过浓，火花塞短路，最终导致车辆熄火。启动时如果轻轻踩加速踏板，节气门打开后，混合气被稀释，所以就容易启动了。

案例2：奥迪A6轿车发动机动力不足，容易熄火

故障现象：

一辆奥迪A6轿车，配置BND（2.5TDI）发动机。该车发动机动力不足，容易熄火。

故障诊断：

首先使用诊断仪对发动机系统进行自诊断，读取的故障码及其内容如下所示：

021E：针阀传感器断路/正极短路

4591：废气再循环阀对地短路

0696：散热器风扇运行控制单元断路/对地短路

04EB：燃油泵继电器断路/对地短路

055F：用于发动机安装的螺旋线圈电磁阀断路/对地短路

清除故障码，试车，故障依旧。重新读取故障信息，只剩下故障码021E和4591。对针阀传感器进行检查，该传感器集成在3缸喷油器内部，测量其电阻，为无穷大，说明已损坏。更换3缸喷油器（包括喷油器针阀传感器），测量新针阀传感器的电阻，为120Ω，正常。清除故障码，故障码021F被清除掉。进行路试，发现车辆低速行驶时性能良好，但车速升至70km/h以上时，发动机转速和车速上升较慢，而此时发动机转速已经达到涡轮增压器的有效增压范围，但从动力方面却感觉不到涡轮增压的作用。

读取数据流，发现当加速踏板位置发生变化时，额定助力压力发生变化，但增压压力的实际值却变小了，这是不正常的。对涡轮增压系统进行检查。拆下节气门前端的进气软管，发现当急加速时涡轮增压器不工作。检查涡轮增压器的增压调节阀，将增压调节阀的真空软管取下来，用真空枪提供真空，增压调节阀的阀杆能自由运动，阀杆被吸到顶部，能明显感觉到增压压力起作用。从而可知，是增压调节阀没有正常工作导致进气量过低，造成发动机动力不足。对增压压力电磁阀进行通电试验，工作正常，增压调节阀能够正常工作。

经分析认为，废气再循环阀及其线路存在故障，影响了增压电磁阀的正常工作。对废气再循环阀及其线路进行检查，发现导线绝缘层破损。

故障排除：

修复破损的导线后，试车，故障排除。

维修总结：

该车针阀传感器用于监测3缸喷油器针阀开启的准确时间，传感器的信号电压与针阀运动的速度成正比，该信号由发动机控制单元接收并处理，当信号电压超过临界电压时，该信号就被作为喷油始点信号。

发动机控制单元通过针阀传感器从喷油器中获得实际的喷油始点信号，并将其与程序中的喷油始点额定值进行比较。若存在偏差，则发动机控制单元改变输送给提前器脉冲电磁阀的信号占空比，从此改变提前器活塞的燃油压力，直到喷油始点控制偏差为0。

由此可知，针阀传感器非常重要。如果针阀传感器存在故障，发动机控制单元将无法正确判断喷油始点，发动机无法正常工作。

案例3：别克君威3.0L轿车加速不良

故障现象：

一辆2002年款别克君威轿车，装备3.0L（LB8）发动机。该车行驶到车速为50~80km/h时，有明显的“顿挫”现象，在爬坡加速时更为明显，同时发动机故障指示灯常亮。

故障诊断：

接车后进行试车，确有明显的“闯车”现象。首先清洗油路，检查高压线及更换火花塞。因发动机故障指示灯亮，接着用元征X431解码器进行检测，有1个故障码P0131，其内容是加热型氧传感器电路电压过低。清除故障码后，发动机故障指示灯熄灭，查看其数据流没有发现异常数据。重新试车后故障依旧，故障指示灯再次点亮，重新读取故障码还是P0131。

经过分析后，仔细查询别克君威检修资料表明，动力系统控制单元PCM在加热氧传感器信号和低压电路之间提供了约450mV的偏置电压。氧传感器使电压在浓排气时约为1000mV，在稀排气时约有100mV变化。在闭环工作期间，动力系统控制单元PCM始终监视加热型氧传感器信号，需要时则通过增、减喷油器脉宽来补偿过浓或过稀的状况。若加热型氧传感器电压过低并保持相当长的一段时间将设置故障码P0131。

其故障的原因如下：

（1）加热型氧传感器导线传感器引出线可能布线不当并接触到排气系统。

（2）动力系统控制单元PCM其与发动机机体可能搭铁不良。

（3）燃油压力如果压力太低系统将变稀，动力系统控制单元能够对燃油减少进行一些补偿，但若燃油压力太低则设置故障码P0131。

（4）喷油器喷油器进行喷油量平衡测试。

（5）真空泄漏检查真空软管是否拔下或损坏，检查进气歧管、节气门体、排气再循环系统和曲轴箱通风系统是否真空泄漏。

（6）排气泄漏排气系统泄漏可能引起外部空气被吸入。通过加热氧传感器的排气流使得系统表现混合气过稀。

（7）空气流量传感器拔下空气流量传感器并用诊断仪查看其过稀情况是否得到校正。

油路系统和点火系统前面检查过。接着又逐一排查上述项目后发现，四缸进气歧管与缸盖之间存在真空泄漏。经过分解检查，发现进气歧管与缸盖之间密封垫损坏。

故障排除：

更换密封垫并重新安装后试车，故障排除。

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