【分　 类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 氧传感器；发动机控制单元（ECU）；反馈电压；混合气
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正文：
摘要：本文分析了氧传感器的几种常见故障原因，并阐述了对这些故障的检测方法。
关键词：氧传感器；发动机控制单元（ECU）；反馈电压；混合气。
电控发动机上安装的氧传感器是电控汽油喷射系统实行闭环控制的重要元件，装在三元催化器之前的氧传感器是用来测排气中的含氧量，向发动机控制单元（ECU）反馈相应的电压信号，ECU根据此反馈信号修正喷油量，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。在三元催化器之后安装的氧传感器向ECU发出的反馈信号，用以监测三元催化器对排气的净化效率。可见氧传感器所起的作用是比较重要的，一旦损坏，将使ECU不能对空燃比进行反馈控制，使发动机油耗上升、排气污染明显增加，影响发动机的正常工作性能。目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种，其中应用较多的是氧化锆式氧传感器，在使用和维修中哪些情况会使氧传感器失效呢？失效后如何检测？下面就来谈一下：
一、氧传感器常见故障及检修方法
1.氧传感器中毒
使用含铅汽油，会引起氧传感器中毒，使铅侵入其内部，堵塞了氧传感器基准侧和排气侧之间氧离子的流动，从而使氧传感器失效，因此，使用无铅汽油其故障率将会大大降低。发动机维修中使用了不合要求的硅密封胶或硅橡胶密封垫，还会引起硅中毒，含醋酸的硅胶如用于发动机上有润滑油流动的部位，醋酸就会蒸发进入曲轴箱或气门区，然后经废气再循环系统被吸入进气管，再由排气管排出，损坏氧传感器。因而修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，在有润滑油流动的部位，不使用含有醋酸的硅密封胶或硅橡胶密封垫。除有厂商规定者外，不要在氧传感器的螺纹处使用密封胶或溶剂。
通过检测氧传感器的信号电压可判断其是否中毒失效，检查方法是用解码器读取数据流或用万用表检测其信号电压变化情况：在正常情况下，氧传感器的输出电压在0-1V之间（0.45V上下）不断变化，10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。否则，表明氧传感器可能已损坏。通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：①淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；②白色顶尖：由硅污染造成的；③棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，必须更换氧传感器。
2. 积碳和沉积物使输出信号失准 
　　氧化锆式氧传感器由于锆管内、外侧存在氧浓度差，氧离子扩散使锆管在两铂极间产生反馈电压，若发动机燃烧不好，在氧传感器外侧形成黑色积碳，或氧传感器内部进入了油污、尘埃等沉积物，外部空气不能进入氧传感器内部，这都会使氧传感器输出的信号电压失准，ECU不能及时地修正空燃比。如果氧传感器反馈电压10s内的变化次数少于8次，其原因可能是氧传感器表面有积碳，使灵敏度降低所致。可拆去一根大真空软管，使发动机高速运转，以清除氧传感器上的积碳，然后再测试，此时氧传感器就会恢复正常工作，否则，表明氧传感器已损坏须更换。
3.氧传感器陶瓷碎裂
　　氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷管（固体电解质），亦称锆管。锆管的陶瓷体是多孔的，陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，在拆装时要特别小心，不要用扳手或撬扛敲打，以免损坏，如有破损及时更换。
　　4.加热器电阻丝烧断
　　氧化锆式氧传感器的氧化锆在温度超过300℃后，渗入其中的氧气发生电离，才能进行正常工作, 氧化钛式氧传感器的二氧化钛的电阻也随温度不同而变化，因此目前汽车的氧传感器内部大多都有一个电加热器，以保持传感器在发动机工作过程中的温度恒定不变。如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。检测时将点火开关置于“OFF”，拔下氧传感器的导线连接器，用万用表测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻，其阻值为4-40Ω(参考具体车型说明书)。如不符合标准，应更换氧传感器。
二、检测反馈电压时应注意以下两点：
1.测试电压表的选择
最好用高阻抗数字电压表测试氧传感器输出电压，如果用其他类型的低阻抗万用表会损坏氧传感器，而且模拟万用表的精确指示范围是在它的表盘中间范围内，可是我们所测试的氧传感器信号电压范围却恰恰与模拟万用表的精确指示范围相反，它的最大值与最小值是在万用表的两端，所以如果用模拟万用表测试其信号电压，读数就不准确了。
    2.反馈电压异常不一定是传感器损坏
氧传感器信号电压的变化是由排气中的氧含量的变化所决定的，发动机负荷的大小，运行工况的不同，直接导致发动机排气含氧量的不同，所以氧传感器信号电压的变化，是受发动机工况影响的,在测试其信号电压之前，发动机必须处在正常的工作温度。如果由于某种原因发动机始终处于浓混合气状态，或是稀混合气状态，氧传感器会始终输出高电压信号或始终输出低电压信号，但是这并不能说明氧传感器一定坏了。造成氧传感器电压变化异常的因素有：氧传感器损坏或线路故障（氧传感器内部或外部线路断脱）；进气系统漏气；空气流量计故障；燃油压力过高或过低；喷油嘴故障；燃油蒸气回收系统故障；废气再循环系统故障；点火系统故障等。
在发动机维修中，一旦出现氧传感器信号电压异常，应对故障进行综合分析，判断是否由氧传感器不良引起的故障，可将氧传感器的线束和手插头断开，使氧传感器信号不能传到发动机控制单元，此时观察车辆的变化，若故障没有变化，则此故障不是由氧传感器引起的，若故障发生变化或者故障现象消失，则多是氧传感器或线路已经损坏。也可以测量反馈电压，如果反馈电压为持续高电压（大于0.45V）时，脱开进气管上某处真空管，人为地形成稀混合气，此时电压仍大于0.45V，说明传感器损坏，若电压下降到0.1-0.3V，说明混合气过浓，应对燃料、进气或控制系统进行检查；如果反馈电压为持续低电压（小于0.45V）时，可拔下水温传感器接头，且用一个4-8KΩ的电阻代替水温传感器（或堵住空气滤清器的进气口），人为地形成浓混合气，若电压仍小于0.45V，说明传感器损坏，此时电压表读数上升到0.8-1.OV，说明传感器正常，原混合气过稀。如果是氧传感器电压信号保持为一个中间值，可能是发动机控制单元回路不通或是传感器损坏。
总之在实际的汽车维修工作中，对氧传感器的信号故障要分清问题的前因后果，才能对氧传感器的诊断作出正确的分析与判断，从而解决实际问题。希望同行之间互相交流，提高维修技术水平。