氧传感器的工作原理与检测方法.doc

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氧传感器的工作原理与检测方法
氧传感器安装在发动机的排气管上，位于三效催化转化器之前，用于测量废气中的氧含量。如果废气中的 氧含量高，说明混合气偏稀，氧传感器将这一信息输入发动机电控单元（ ECU），ECU 指令喷油器增加喷油
量；如果废气中的氧含量低，说明混合气偏浓， ECU 指令喷油器减少喷油量，从而帮助 ECU 把混合气的空
燃比控制在理论值（ ）附近。因此，氧传感器相当于一个混合气的浓度开关，它是电喷发动机实行闭 环控制不可缺少的重要部件。
1 氧传感器是一种热敏电压型传感器
氧传感器间接地反映进入气缸中混合气的浓度，这种信息是以波动的电压传递给电控单元（ ECU的，因此
判断氧传感器性能的主要方法是检测氧传感器输出的信号电压值及其波动的范围和波动的频率。 另一方面，
发动机只有达到一定的温度才能激活氧传感器。因此，检测氧传感器前，必须对发动机充分预热，在氧传 感器达到正常工作温度 300 C〜350C以后才能进行检测，在此之前，氧传感器的电阻大，如同开路，氧传 感器不产生任何电压信号；若发动机的排气温度超过 800 C，氧传感器的控制也将中断。目前有的车型采
用主、副 2 个氧传感器，主氧传感器（在前）通常带有加热器，副氧传感器不带加热器，要依 * 废气预热，
温度超过300 C才能正常工作。对于加热型氧传感器，其加热电阻的阻值一般为 5Q ~7Q。如果加热电阻被
烧蚀（电阻为无穷大），氧传感器很难快速达到正常的工作温度，此时应当更换氧传感器。
2 氧传感器的故障确认采取“时域判定法”
所谓“时域判定法”，是指某传感器的输出信号是否在一定的时间内发生变化以及变化的范围、频率是否 符合标准值，如果不发生这种变化，自诊断系统即确认其有故障。氧传感器提供的信号电压标准为 V
〜，并且在这个范围内快速波动，其波动频率标准为 30次/min。当氧传感器输出的信号电压在 V
〜 之间波动时， ECU 判定为混合气偏稀；当氧传感器的信号电压在 V 〜 之间波动时， ECU 判
定为混合气偏浓； 当信号电压为 左右时属最佳。 如果氧传感器在一定的时间内没有 左右的基 准信号电压输出，或者信号电压波动的频率不符合标准，即确认氧传感器已经失效。正因为如此，检测氧 传感器的反馈信号，目前没有其他设备比示波器更加快捷和有效。
3 氧传感器是一种多元故障的“报警器”
氧传感器及其线路发生的故障会被电控单元（ ECU存储并且报警。一旦氧传感器输入 ECU的信号电压v
V，或者信号电压波动的频率v 20次/min时，ECU就判定为可燃混合气太稀，并且增加喷油量，使
油耗增大，故障灯点亮，同时存储故障代码。这种故障属于氧传感器的“自生性故障”。 事实上，不仅氧
传感器发生自生性故障时会报警，而且发生他生性故障也会报警。所谓“他生性故障”，是指电控组件本 身没有故障，是相关组件工作不良的影响而引起控制系统报警。例如电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、 三效催化转化器等发生了脏堵，严重影响了空燃比（ A