氧传感器控制 氧传感器的作用，工作原理，检测方法

氧传感器的作用、工作原理、检测方法

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氧传感器的作用

氧传感器用于检测废气中的氧含量并获得混合气的空燃比浓稀信号，该信号输入ECM后，ECM 根据该信号调整发动机的喷油量，实现闭环控制，使催化转换器更好地发挥净化作用。

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氧传感器的安装位置

氧传感器安装在排气管上，如下图所示。

现在的汽车上主要运用的氧传感器有二氧化锆氧传感器、二氧化钛氧传感器及宽域型氧传感器三种，下面将重点介绍二氧化锆氧传感器结构、原理以及检测方法。

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二氧化锆氧传感器的结构

二氧化锆氧传感器由锆管（传感元件）、电极和防护套管等组成，如下图所示。锆管是由含有少量钇的二氧化锆（ZrO2）制成的固态电解质元件，在锆管内、外两侧涂覆一层多孔性铂膜电极。锆管内侧通大气，外侧与排气接触。

二氧化锆氧传感器的构造（单线）

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二氧化锆氧传感器的工作原理

工作时，在高温废气冲刷下，氧气发生电离，由于锆管内侧氧离子浓度高，外侧氧离子浓度低，在氧浓差作用下，氧离子从大气侧向排气侧扩散，从而形成了氧浓度差电池，如下图所示。

当混合气稀时，排气中含氧量高，锆管内外两侧浓度差小，产生的电动势小，大约为100mV。

当混合气浓时，排气中含氧量低，浓度差大，产生的电动势高，大约为900mV。电动势的高低以理论空燃比为界限发生突变，如下图。

氧传感器输出特性曲线

氧传感器的输出特性与排气温度有关，当排气温度低于300℃时，氧传感器的输出特性不稳定。

发动机刚刚启动后，由于排气温度偏低，氧传感器不工作，发动机在开环状态下工作。只有排气温度升高后，氧传感器才工作。所以，氧传感器的安装位置应在排气温度较高处。

有的车型上安装有排气温度传感器，当排气温度传感器的信号达到一定值后ECU 才根据氧传感器的信号进行空燃比反馈修正一调整喷油量、控制混合气的浓度，即发动机开始进行闭环控制。

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二氧化锆氧传感器的检测方法

以桑塔纳2000GSi为例，介绍二氧化锆氧传感器的检测。

桑塔纳2000GSi使用二氧化锆氧传感器G39，其接线图和端子布置、端子功能如下图。

二氧化锆氧传感器G39接线图和端子布置 ▼

传感器端子功能说明 ▼

当氧传感器或其连接线路出现故障时，可能会出现排放超标、回火、放炮、怠速熄火、发动机运转失准、油耗增大等故障，使发动机工况恶化。

检测方法1：解码器检测氧传感器

氧传感器异常工作，都会在ECU 中存储故障码。因此，通过专用或通用解码器，可以查出氧传感器的故障代码00525会在ECU 氧传感器（G39）无信号，或氧传感器（G39）对正极短路。通过读取数据流，如果氧传感器示数长时间停滞在一个数值不变或变化缓慢，说明氧传感器有故障。

检测方法2：检测加热元件的电阻

在常温下，拔下氧传感器线束插头，用万用表电阻挡测量插头端子1与端子2之间的电阻，在常温下阻值应为1~5Ω。若常温下阻值为无穷大，则说明加热元件断路，应更换氧传感器。

检测方法3：检测加热元件的电源电压

检测加热元件的电压时，拔下氧传感器插头，启动发动机，检测连接器插座上的端子1与2之间的电压。电压值应不低于11V。如电压为零，说明熔断比断路或燃油泵电路触点接触不良，分别检修即可。

检测方法4：检测传感器的信号电压

因为氧传感器正常的工作温度在300℃以上，没有达到正常工作温度，则传感器无信号输出。所以应在二氧化锆式氧传感器处于300℃以上工作状态时测量其输出电压。

万用表检测二氧化锆式氧传感器的信号电压的具体方法是让发动机转速在2500r/min运行约90s左右，插头与插座连接，将万用表连接到氧传感器3#端子与4#端子的导线上，当混合气体浓（即节气门全开）时，信号电压应为0.7~1.0V；当混合气体稀（拔下空气流量传感器至发动机之间的真空管）时，信号电压应为0.1~0.3V。否则说明氧传感器失效，应更换。

检测方法5：示波器检测

用示波器检测氧传感器输出的信号波形，可以很直观说明氧传感器是否良好。测试方法：启动发动机，让传感器预热到300℃以上，发动机处于闭环工作状态时，用探针连接到传感器连接器3#和4#信号端子上。从怠速开始增大转速，观察氧传感器输出信号波形，并与标准波形比较，判断传感器的好坏。氧传感器在怠速和2500r/min时的正常波形如下图所示。

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。

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