汽车氧传感器故障诊断及检测

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1、汽车氧传感器故障诊断及检测随着汽车工业的发展和汽车数量的急剧增加，汽车废气排放对大气的污染加剧，恶化了人类的生存环境，影响了人们的身体健康，已成为严重的社会问题。在一些大城市，汽车废气排放已经接近或超过环保标准。为了保护日益恶化的地球环境，世界各国先后出台了汽车污染物排放标准，进行严格控制；汽车生产商在汽车的生产设计过程中，加设了减少空气污染的辅助装置。如在电控燃油喷射技术的基础上，采用三元催化器，就可以获得更高净化率的排放控制。但是为了能最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。因此，在排气管上增加一个氧传感器，经常性地检测排气的质量，并

2、将其转换成电信号传给ECUoECU根据氧传感器提供的信号，不断检测和调整发动机喷油器的喷油量，使发动机在多数情况下都工作在理论空燃比附近，实现了喷油的闭环控制，也有效地提高了发动机性能及整车的经济性。可以说，氧传感器起着至关重要的作用。一、氧传感器概述氧传感器是排气氧传感器EGO(ExhaustOxygenSensor)的简称，其功能是通过检测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入ECUoECU根据（入）控制在0.98-1.02之间的范围内，使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体排放量和节约燃油之目的。自1976年德国博世公

3、司率先在瑞典沃尔沃（VOLVO）轿车上装用氧传感器之后，通用、福特、丰田、日产等汽车公司相继完成了氧传感器的开发与应用工作。汽车发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为氧化错（Zr02）式和氧化钛（Ti02）式两种类型。氧化错式氧传感器又分为加热型和非加热型两种，氧化钛式一般都为加热型传感器。在实际的维修作业中，通常将氧传感器分为1线、2线、3线及4线四种类型，主要由钢质壳体、错管（或二氧化钛传感器元件）、加热元件、电极引线、防水护套和线束插头等组成。其中1线和2线没有加热元件，只有3线和4线才有。加热元件是受电控单元ECU控制的，它的作用是当空气进气量小（排气温度低）的

4、时候，ECU控制加热元件通电加热氧传感器，使其工作在正常的工作温度，从而能够精确地检测排气中氧离子浓度的变化。氧传感器安装在汽车的排气管上，头部装进排气管内,尾部暴露在空气中。空气可以从尾部流入传感器内部（氧化错式），传感器外部跟废气直接接触，这样当氧离子在错管中扩散时，错管内外表面之间的电位差将随可燃混合气浓度变化而变化，即错管相当于一个氧浓差电池，传感器的信号源相当于一个可变电源。当可燃混合气浓度低时，排气中氧离子含量多，因此传感器内、外氧离子浓度没有多大差别，两个钳电极间的电位差较低，约为0.1V；相反，如果可燃混合气浓度高，排气中的氧离子含量很少，传感器内、外

5、氧离子浓度差别很大，两个钳电极间的电位差也大，约为0.9V。发动机ECU根据来自氧传感器的电动势信号判别可燃混合气的浓度，并相应地修正喷油时间，控制喷油量，使混合气浓度接近理论空燃比。通过闭环控制，再利用三元催化器，从而可以最大限度地减少尾气排放，使发动机性能处于最佳状态，提高燃烧效率，使汽车更节能、更环保。二、氧传感器故障诊断与检测实例1.案例一(1)故障现象。一辆捷达GTX电喷发动机轿车，在使用过程中出现排气管冒黑烟、油耗高、怠速不稳等故障。(2)故障排除过程。用专用仪器VAG1552检查发动机电控系统，显示空气流量计有故障，但测量空气流量计的线路及电阻都正常，进

6、一步检查"08读取测量数据块”中的显示组033的第二区，检查氧传感器的电压值在0.1〜0.2V之间变动(正常情况应该在0.1〜0.9V间变动)电压变动范围很小说明氧传感器未起作用。拆卸后发现氧传感器顶尖部位的颜色为棕色。（3）故障原因分析。这种现象是氧传感器中毒，经常使用含铅汽油的汽车更容易出现这种情况，所以即使更换了新的氧传感器，汽车行驶几千公里后还需要再次更换氧传感器。根本原因是：由于过高的排气温度，使铅侵入氧传感器内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，失效后的氧传感器不能把真实的混合气浓度信号传给发动机控制单元，造成喷油量不准确，就会导致上述故障现象。1.案

7、例二（1）故障现象。一辆宝来1.6AWB的发动机在无负荷踩下加速踏板时无反应，车主称因加速无力更换了三元催化转换器。（2）故障排除过程。以VAG1552进行故障检查发现，故障代码18030油门踏板1-G79（1号油门踏板传感器）信号过低、18041油门踏板传感器2-G185（2号油门踏板传感器）不可靠信号、17510氧传感器加热线路对正极短路和17511氧传感器加热电路功率太低。由于是加速问题，先检查油门踏板传感器，以仪器进行发动机数据流08762检查时发现，踩下油门踏板时1〜4区都没任何反应，又根据线路图进行油门踏板传感器1-G79和2-G285的