氧傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，位于三效催化轉(zhuǎn)化器之前，用于測(cè)量廢氣中的氧含量。如果廢氣中的氧含量高，說(shuō)明混合氣偏稀，氧傳感器將這一信息輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU），ECU 指令噴油器增加噴油量；如果廢氣中的氧含量低，說(shuō)明混合氣偏濃，ECU 指令噴油器減少噴油量，從而幫助ECU 把混合氣的空燃比控制在理論值（14.7）附近。因此，氧傳感器相當(dāng)于一個(gè)混合氣的濃度開(kāi)關(guān)，它是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)行閉環(huán)控制不可缺少的重要部件。1 氧傳感器是一種熱敏電壓型傳感器
氧傳感器間接地反映進(jìn)入氣缸中混合氣的濃度，這種信息是以波動(dòng)的電壓傳遞給電控單元（ECU）的，因此判斷氧傳感器性能的主要方法是檢測(cè)氧傳感器輸出的信號(hào)電壓值及其波動(dòng)的范圍和波動(dòng)的頻率。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)只有達(dá)到一定的溫度才能激活氧傳感器。因此，檢測(cè)氧傳感器前，必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)充分預(yù)熱，在氧傳感器達(dá)到正常工作溫度300℃~350℃以后才能進(jìn)行檢測(cè)，在此之前，氧傳感器的電阻大，如同開(kāi)路，氧傳感器不產(chǎn)生任何電壓信號(hào)；若發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度超過(guò)800℃，氧傳感器的控制也將中斷。目前有的車型采用主、副2 個(gè)氧傳感器，主氧傳感器（在前）通常帶有加熱器，副氧傳感器不帶加熱器，要依*廢氣預(yù)熱，溫度超過(guò)300℃才能正常工作。對(duì)于加熱型氧傳感器，其加熱電阻的阻值一般為5Ω~7Ω。如果加熱電阻被燒蝕（電阻為無(wú)窮大），氧傳感器很難快速達(dá)到正常的工作溫度，此時(shí)應(yīng)當(dāng)更換氧傳感器。
2 氧傳感器的故障確認(rèn)采取“時(shí)域判定法”
所謂“時(shí)域判定法”，是指某傳感器的輸出信號(hào)是否在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化以及變化的范圍、頻率是否符合標(biāo)準(zhǔn)值，如果不發(fā)生這種變化，自診斷系統(tǒng)即確認(rèn)其有故障。氧傳感器提供的信號(hào)電壓標(biāo)準(zhǔn)為0.1 V ~1.0V，并且在這個(gè)范圍內(nèi)快速波動(dòng)，其波動(dòng)頻率標(biāo)準(zhǔn)為30 次/min。當(dāng)氧傳感器輸出的信號(hào)電壓在0.1 V ~0.3V 之間波動(dòng)時(shí)，ECU 判定為混合氣偏稀；當(dāng)氧傳感器的信號(hào)電壓在0.6 V ~0.9V 之間波動(dòng)時(shí)，ECU 判定為混合氣偏濃；當(dāng)信號(hào)電壓為0.45V 左右時(shí)屬最佳。如果氧傳感器在一定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有0.45V 左右的基準(zhǔn)信號(hào)電壓輸出，或者信號(hào)電壓波動(dòng)的頻率不符合標(biāo)準(zhǔn)，即確認(rèn)氧傳感器已經(jīng)失效。正因?yàn)槿绱耍瑱z測(cè)氧傳感器的反饋信號(hào)，目前沒(méi)有其他設(shè)備比示波器更加快捷和有效。
3 氧傳感器是一種多元故障的“報(bào)警器”
氧傳感器及其線路發(fā)生的故障會(huì)被電控單元（ECU）存儲(chǔ)并且報(bào)警。一旦氧傳感器輸入ECU 的信號(hào)電壓＜0.45 V，或者信號(hào)電壓波動(dòng)的頻率＜20 次/min 時(shí)，ECU 就判定為可燃混合氣太稀，并且增加噴油量，使油耗增大，故障燈點(diǎn)亮，同時(shí)存儲(chǔ)故障代碼。這種故障屬于氧傳感器的“自生性故障”。 事實(shí)上，不僅氧傳感器發(fā)生自生性故障時(shí)會(huì)報(bào)警，而且發(fā)生他生性故障也會(huì)報(bào)警。所謂“他生性故障”，是指電控組件本身沒(méi)有故障，是相關(guān)組件工作不良的影響而引起控制系統(tǒng)報(bào)警。例如電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、噴油器、三效催化轉(zhuǎn)化器等發(fā)生了臟堵，嚴(yán)重影響了空燃比（A / F）的大小，故障燈也點(diǎn)亮，故障碼顯示為“氧傳感器故障”，此時(shí)氧傳感器本身其實(shí)并沒(méi)有損壞。從這個(gè)意義上說(shuō)，氧傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)多元故障的“代言人”。 因此，當(dāng)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘抖或者油耗增加等故障時(shí)，都應(yīng)當(dāng)調(diào)取并且解讀故障代碼，很可能顯示“氧傳感器故障”。但是，顯示“氧傳感器故障”故障代碼并不一定就是氧傳感器本身?yè)p壞，線路短路、斷路或者ECU 內(nèi)部控制電路有問(wèn)題也會(huì)輸出同樣的故障代碼。因此，當(dāng)顯示“氧傳感器損壞”故障碼時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行綜合分析和判斷，辨明是氧傳感器的自生性故障還是他生性故障，以確定故障的具體部位。
4 氧傳感器最怕鉛中毒和硅中毒
氧傳感器的正常顏色是淡灰色，通過(guò)觀察氧傳感器頂端工作面的顏色，可以判斷氧傳感器是否因鉛中毒、硅中毒或者積碳沉積過(guò)多而損壞。
⑴頂端工作面呈棕色。這是由“鉛中毒”引起的顏色。有資料顯示，使用含鉛汽油只要行駛500 km，鉛化物就會(huì)粘附在氧傳感器的工作面上，使氧傳感器基本喪失信息反饋功能。無(wú)論氧化鋯式氧傳感器還是氧化鈦式氧傳感器，都怕廢氣中的鉛化物和碳化物的污染和覆蓋。汽車一旦使用了含鉛汽油或者發(fā)動(dòng)機(jī)“燒機(jī)油”，由于鉛化物和碳化物的覆蓋，氧傳感器的信號(hào)電壓突變特性立即失準(zhǔn)，響應(yīng)速度降低到10s 內(nèi)少于8 次，并且報(bào)警顯示，此時(shí)只能更換新的氧傳感器。
⑵頂端工作面呈白色。這是由于在維修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)使用了硅密封膠、硅密封圈等引起的“硅中毒”。硅膠中含有醋酸（它起硫化作用），當(dāng)醋酸硅膠應(yīng)用在有機(jī)油流動(dòng)的部位，醋酸蒸發(fā)，進(jìn)入曲軸箱，經(jīng)過(guò)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)又進(jìn)入氣缸，最終經(jīng)過(guò)排氣管排出而損壞氧傳感器。另外，如果汽油和機(jī)油中含有的硅化合物過(guò)多，燃燒后生成二氧化硅（SiO2），也會(huì)使氧傳感器“中毒”失效。 一輛大宇王子（PRINCE）轎車大修發(fā)動(dòng)機(jī)以后，試車時(shí)一切正常，只是排氣管接口墊有點(diǎn)漏氣，自制了一個(gè)厚石棉墊，裝車后排氣管不再漏氣，可是發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后聞到一種怪味，之后又出現(xiàn)怠速不穩(wěn)和加速不良現(xiàn)象，同時(shí)故障燈點(diǎn)亮。經(jīng)過(guò)檢查，顯示故障碼13，即氧傳感器故障。更換氧傳感器和火花塞都無(wú)效，還用尾氣分析儀檢測(cè)了尾氣各成分的含量。考慮到故障是在更換了排氣管接口石棉墊后出現(xiàn)的，該墊片位于氧傳感器的前方，而且相距很近，懷疑石棉中的某種成分污染了氧傳感器，于是換回原來(lái)的排氣管墊片試驗(yàn)，結(jié)果故障不再出現(xiàn)。這說(shuō)明石棉墊在高溫條件下有二氧化硅（SiO2）或者其他有機(jī)硅氣體散發(fā)出來(lái)，造成氧傳感器硅中毒。
⑶頂端工作面呈黑色。這是由積碳引起的顏色，當(dāng)積碳沉積過(guò)多時(shí)，會(huì)影響氧傳感器反饋信息的靈敏度。
5 氧傳感器的3 種檢測(cè)方法
⑴分工況檢測(cè)：氧傳感器輸出的信號(hào)電壓（指ECU 導(dǎo)線側(cè)連接器端子對(duì)地的電壓）應(yīng)當(dāng)符合下面的要求——a.點(diǎn)火開(kāi)關(guān)位于ON 位置時(shí)，信號(hào)電壓大約為0V；b.發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)電壓大約為0V；c.發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)電壓大約為0 V~1.0V；d.發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)電壓大約為0.5 V~1.0V；e.發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱后減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)電壓大約為0 V~0.4V。
⑵靈敏度檢測(cè)：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500 r/min 的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)3min，使氧傳感器達(dá)到工作溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)以2500r/min 的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)測(cè)量氧傳感器的信號(hào)電壓，如果信號(hào)電壓在0.1 V~1.0V 之間波動(dòng)的次數(shù)為10 s 內(nèi)大于8 次，說(shuō)明氧傳感器的靈敏度正常。否則，應(yīng)當(dāng)更換氧傳感器。
⑶模擬檢測(cè)：拔下一根發(fā)動(dòng)機(jī)的真空軟管，模擬混合氣變稀，若氧傳感器的信號(hào)電壓下降到0.1 V~0.3V；堵住空氣濾清器的進(jìn)氣口，模擬混合氣變濃，若氧傳感器的信號(hào)電壓上升到0.8 V~1.0V，說(shuō)明氧傳感器工作正常。如果氧傳感器的信號(hào)電壓不發(fā)生上述變化，說(shuō)明氧傳感器有故障，應(yīng)該予以更換。
6 維修氧傳感器的其他注意事項(xiàng)
⑴ECU 對(duì)氧傳感器“混合氣過(guò)稀”信號(hào)的修正范圍是有限的（標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為1±20%），不能克服點(diǎn)火時(shí)刻偏晚帶來(lái)的危害。因此，對(duì)“空燃比”的調(diào)整不能過(guò)份依賴氧傳感器，還需要對(duì)相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行檢查。
⑵由于氧傳感器所形成的電動(dòng)勢(shì)的能量非常小，所以用普通的萬(wàn)用表是無(wú)法測(cè)定的，必須使用示波器或者高阻抗的數(shù)字式萬(wàn)用表才行。
⑶一部分老車型的電控單元（ECU）在怠速狀態(tài)下會(huì)忽略氧傳感器的信號(hào)，只有在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1800r/min 時(shí)ECU 才對(duì)混合氣進(jìn)行閉環(huán)控制。因此，對(duì)這類汽車必須先將轉(zhuǎn)速提高到1800r/min，然后再對(duì)氧傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
⑷由于氧傳感器始終處在高溫廢氣之中，與其他傳感器相比，它的故障率較高，使用壽命較短（普通型氧傳感器的壽命為5~8 萬(wàn)Km，加熱型氧傳感器的壽命大約10 萬(wàn)Km）。氧傳感器損壞后應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換，采取將氧傳感器斷路或者短路的辦法是不可取的，因?yàn)榇藭r(shí)實(shí)行的是“開(kāi)路控制”，對(duì)空燃比的調(diào)節(jié)不精確，會(huì)帶來(lái)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化性的惡化。
⑸氧傳感器柄部套下有通氣孔，外界空氣由此進(jìn)入氧傳感器的內(nèi)腔，作為“參考?xì)狻保虼藨?yīng)該檢查該通氣孔是否暢通。一旦油污或者其他沉積物進(jìn)入氧傳感器內(nèi)腔，或者堵塞了該通氣孔，會(huì)使氧傳感器的輸出信號(hào)失真。
⑹不要在氧傳感器的插頭上涂抹制造廠未規(guī)定使用的溶劑、清凈液、防粘劑、油性液體或者揮發(fā)性固體。
⑺氧傳感器的擰緊扭矩為50~60 N?m。注意：在安裝時(shí)不要對(duì)氧傳感器側(cè)的電纜金屬扣環(huán)不適當(dāng)?shù)丶訜帷?
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