發布日期：2022-10-09 點擊率：28
上圖就是氧傳感器的陶瓷元件，它的內部含有氧化鉻，起到一個電解質的作用。發動機排放出來的廢氣，通過這個陶瓷片檢測氧離子的濃度，根據外部氧離子濃度與廢氣氧離子濃度的濃度差，產生感應電壓，傳輸給發動機電腦，進而調整空燃比。這個陶瓷片硬度強，脆度高，特別的容易碎。大家拿氧傳感器時一定要輕哪輕放。還有就是它很容易的引起鉛中毒。前一段時間我的一個同事就出現了一個這樣的問題。一臺車因為異常耗油，排氣管冒黑煙，車主非常著急找我們，讓我們進行維修，還說以前車都開的好好的，從來都沒有發生過這樣的事。經過我們仔細的檢查分析，氧傳感器在著車時一點也沒變化。按照正常的標準時，氧傳感器工作時，會輸出信號電壓，并在10秒鐘至少變化8次。經過我們詢問得知，車主在小的加油站加過汽油，我們一下子恍然大悟了，原來是加到含鉛汽油了。隨即把氧傳感器拆掉，外部已經燒的非常黑了，這就是典型的因為在小的加油站，加到含鉛汽油，致使氧傳感器失去作用。接下來我們對三元，噴油嘴，進氣道，檢查并進行清洗。幸虧發現的及時，并進行了補救，要不然可要花大價錢進行維修了。在這里告訴大家，對于級別越高的汽車，對汽油的要求越高，一旦加到不達標汽油，損失的不僅僅是氧傳感器，三元如果燒壞的話，那可是幾萬大洋的損失。
現在的汽車上主要運用的氧傳感器有二氧化鋯氧傳感器、二氧化鈦氧傳感器及寬域型氧傳感器三種，下面將重點介紹二氧化鋯氧傳感器結構、原理以及檢測方法。
氧傳感器的作用
氧傳感器用于檢測廢氣中的氧含量并獲得混合氣的空燃比濃稀信號，該信號輸入ECM后，ECM 根據該信號調整發動機的噴油量，實現閉環控制，使催化轉換器更好地發揮凈化作用。
二氧化鋯氧傳感器的組成結構
二氧化鋯氧傳感器由鋯管（傳感元件）、電極和防護套管等組成，如下圖所示。鋯管是由含有少量釔的二氧化鋯（ZrO2）制成的固態電解質元件，在鋯管內、外兩側涂覆一層多孔性鉑膜電極。鋯管內側通大氣，外側與排氣接觸。
（汽車維修技術網
二氧化鋯氧傳感器的組成構造（單線）
二氧化鋯氧傳感器的工作原理
工作時，在高溫廢氣沖刷下，氧氣發生電離，由于鋯管內側氧離子濃度高，外側氧離子濃度低，在氧濃差作用下，氧離子從大氣側向排氣側擴散，從而形成了氧濃度差電池，如下圖所示。
當混合氣稀時，排氣中含氧量高，鋯管內外兩側濃度差小，產生的電動勢小，大約為100mV。
當混合氣濃時，排氣中含氧量低，濃度差大，產生的電動勢高，大約為900mV。電動勢的高低以理論空燃比為界限發生突變，如下圖。
氧傳感器輸出特性曲線
氧傳感器的輸出特性與排氣溫度有關，當排氣溫度低于300℃時，氧傳感器的輸出特性不穩定。
發動機剛剛啟動后，由于排氣溫度偏低，氧傳感器不工作，發動機在開環狀態下工作。只有排氣溫度升高后，氧傳感器才工作。所以，氧傳感器的安裝位置應在排氣溫度較高處。
有的車型上安裝有排氣溫度傳感器，當排氣溫度傳感器的信號達到一定值后ECU 才根據氧傳感器的信號進行空燃比反饋修正一調整噴油量、控制混合氣的濃度，即發動機開始進行閉環控制。
氧傳感器是進行閉環反饋控制的主要元件之一,用于檢測發動機的燃燒狀況,通過測定發動機排氣管內廢氣中的氧含量（濃度） 判定空燃比,電子控制單元ECU 據此發出反饋信號不斷修正噴油量,使空燃比收斂于理論值（λ=1） 。其性能的好壞直接影響汽車的使用,因此,應及時檢測、診斷并排除氧傳感器的故障,從而保障汽車的使用性能。1 結構與原理 空燃比一旦偏離理論空燃比, 三元催化劑對CO、HC 和NOx 的凈化能力將急劇下降。為了使裝有三元催化轉換裝置的發動機達到最佳的排氣凈化性能,必須把混合氣的空燃比控制在理論空燃比附近很窄的范圍內。氧傳感器用于檢測進入三元催化轉換裝置的排氣氣體狀態,是使用三元催化轉換裝置發動機上必不可少的傳感器。目前已在汽車上使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種。 1. 1 氧化鋯式氧傳感器 氧化鋯式氧傳感器（見圖1） 的基本元件是專用圖1 氧化皓式氧傳感器在排氣管中的結構陶瓷體,即氧化鋯（ZrO2） 固體電解質,陶瓷體制成管狀（鋯管） ,固定在帶有安裝螺紋的固定套中。鋯管表面裝有透氣鉑電極,配有護管及電接頭,其內表面與大氣相通,外表面與廢氣相通,外表面還加裝了一個防護套管,套管上開有通氣槽。鋯管的陶瓷體是多孔的,允許氧滲入該固體電解質內,溫度較高時（高于300 ℃） ,氧氣發生電離,如果在陶瓷體內（大氣） 外（廢氣） 側的氧氣濃度不同,就會在2 個鉑電極表面產生電壓降,含氧量高的一側為高電位。當混合氣稀時,排氣中含氧多,兩側濃度小,只產生小的電壓；反之,混合氣濃時,產生高電壓。傳感器的電壓輸出特性如圖2 所示。根據所測電壓值就可測量氧傳感器外表面氧氣含量,而發動機廢氣排放中的氧含量主要取決于混合氣的空燃比,因此, ECU 根據氧傳感器輸入的電信號分析汽油的燃燒狀況,以便及時修正噴油量,使空燃比處于理想狀況,即λ=1 ,所以這種傳感器又稱為λ傳感器。圖2 氧化皓式氧傳感器的電壓輸出特性 1. 2 氧化鈦式氧傳感器 氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦（ TiO2） 材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性構成的,故又稱為電阻型氧傳感器。二氧化鈦是在室溫下具有很高電阻的半導體,但當排氣中氧含量少（混合氣濃） 時,氧分子將脫離,使其晶體出現缺陷,便有更多的電子可用來傳遞電流,材料的電阻亦隨之降低。此種現象與溫度和氧含量有關,因此,欲將二氧化鈦在300～900 ℃的排氣溫度中連續使用,必須作溫度補償。圖3 為氧化鈦式氧傳感器的示意圖,它具有2 個二氧化鈦元件,一個是具有多孔性的用來感測排氣中氧含量的二氧化鈦陶瓷,另一個則為實心二氧化鈦陶瓷,用作加熱調節,補償溫度誤差。該傳感器外端以具有孔槽的金屬管作為防護套,一方面讓廢氣進出,另一方面防止里面二氧化鈦元件受到外物撞擊,傳感器接線端以橡膠作為密封材料,防止外界氣體滲入。它一般安裝在排氣歧管或尾管上,可借助排氣高溫將傳感器加熱至適當的工作溫度。氧化鈦式氧傳感器的優點是結構簡單,造價便宜,抗腐蝕、抗污染能力強,經久耐用,可靠性高。 圖3 氧化鈦式氧傳感器結構示意圖 2 氧傳感器的故障原因 氧傳感器的故障原因:氧傳感器破碎失效；氧傳感器內部進入油污或塵埃等沉積物,使傳感器信號失真；使用含鉛汽油使傳感器中毒,而使其失效；此外,傳感器橡膠墊及涂劑也會使傳感器失效；電加熱器故障也可能造成傳感器在發動機起動及低溫時不工作。氧傳感器產生故障會造成其反饋信號出現異常,從而使電腦失去對混合氣空燃比的調節。若混合氣控制比不精確,會使排氣凈化惡化,因而必須及時排除故障或更換。 3 氧傳感器的檢測 氧傳感器一般有單線、雙線、三線、四線4 種引線形式。單線為氧化鋯式氧傳感器；雙線為氧化鈦式氧傳感器；三線和四線為氧化鋯式氧傳感器。三線和四線的區別:三線氧傳感器的加熱器負極和信號輸出負極共用一根線,四線氧傳感器的加熱器負極和信號負極分別各用一根線。圖4 為四線氧化鋯式氧傳感器與ECU 的連接電路圖。 圖4 四線氧化皓式氧傳感器與ECU的連接圖 3. 1 氧傳感器加熱電阻絲電阻的檢測 點火開關置于“OFF”位置,拔下氧傳感器的導線連接器,用萬用表的Ω 檔測量氧傳感器接線端中加熱器端子和搭鐵端子間的電阻,應為4～40 Ω ,若過大或過小,表示加熱元件已損壞,應更換傳感器。 3. 2 氧傳感器反饋電壓的檢測拔下氧傳感器插頭,使發動機以2 500 r/ min 轉速運轉,電壓應在0～1 V 變換（頻率約50 次/ min） 。如電壓保持在0 V 或1 V 不變,可用改變油門開度的辦法人為地改變混合氣濃度:突然踏下油門踏板時產生濃混合氣,反饋電壓應上升；突然松開油門時產生稀混合氣,反饋電壓應下降。如果沒有變化,說明氧傳感器已損壞,應更換。在檢測氧傳感器的反饋電壓時,最好使用指針式萬用表,以便直觀地反應出反饋電壓的變化情況,此外,電壓表應是低量程和高阻抗的（阻抗太低會損壞傳感器） 。氧傳感器是否損壞,還可用簡易方法判斷:拔下氧傳感器的插頭,從插頭處引入2 根導線,一根接線路的信號線電路,另一根接控制單元供應電壓,兩只手分別拿住線路兩頭,如果發動機的轉速發生變化,即為氧傳感器損壞,否則,為其它部位故障。 3. 3 氧化鈦式氧傳感器的檢測 在采用上述方法檢測時,良好的氧化鈦式氧傳感器輸出端電壓應以2. 5 V 為中心上下波動,否則,可拆下傳感器并暴露在空氣中,冷卻后測量其電阻值。若阻值很大,說明傳感器良好；反之,則傳感器已損壞,應予更換。
答：部分氧傳感器采用二氧化鋯（一種在有氧氣的情況下能產生小電壓的陶瓷材料）作敏感元件，即在傳感器端部有一個由二氧化鋯做成的試管狀的套管，傳感器內側通大氣，外側暴露在排氣中。發動機排出的廢氣，穿過裝在排氣歧管中的氧傳感器的端部，與二氧化鋯的外側接觸。空氣從傳感器的另一端進入，與套管的內側接觸。套管的內外表面覆蓋了薄層多孔鉑（白金）作為電極，內表面是負極，外表面是正極。鉑起催化作用，使排氣中的氧與一氧化碳反應，減少排氣中的含氧量，提高傳感器的靈敏度。一般在外側電極表面還有一個多孔氧化鋁陶瓷保護層，它可以防止廢氣燒蝕電極，但廢氣能夠滲進保護層與電極接觸反應。
氧傳感器采用二氧化鋯（一種在有氧氣的情況下能產生小電壓的陶瓷材料）作敏感元件，即在傳感器端部有一個由二氧化鋯做成的試管狀的套管，傳感器內側通大氣，外側暴露在排氣中。發動機排出的廢氣，穿過裝在排氣歧管中的氧傳感器的端部，與二氧化鋯的外側接觸。空氣從傳感器的另一端進入，與套管的內側接觸。套管的內外表面覆蓋了薄層多孔鉑（白金）作為電極，內表面是負極，外表面是正極。鉑起催化作用，使排氣中的氧與一氧化碳反應，減少排氣中的含氧量，提高傳感器的靈敏度。一般在外側電極表面還有一個多孔氧化鋁陶瓷保護層，它可以防止廢氣燒蝕電極，但廢氣能夠滲進保護層與電極接觸
1、氧傳感器：當氧傳感器故障時，ECU無法獲取這些信息，就不知道噴射的汽油量是否正確，而不合適的油氣空燃比會導致發動機功率降低，增加排放污染；
2、輪速傳感器：它主要是收集汽車的轉速來判斷汽車有沒有打滑的征兆，所以，就有一一個專門收集汽車輪速的傳感器來完成這項工作，一般安裝在每個車輪的輪轂上，而一旦傳感器損壞，ABS會失效；
3、水溫傳感器：當水溫傳感器故障后，往往冷車啟動時顯示的還是熱車時的溫度信號，ECU得不到正確的信號，只能供給發動機較稀薄的混合氣，所以發動機冷車不易啟動，且還會伴隨怠速運轉不穩定，加速動力不足的問題；
4、電子油門踏板位置傳感器：當傳感器失效后，ECU無法測得油門位置信號，無法獲得油門門踏板的正確位置，所以會出現發動機加速無力的現象，甚至出現發動機不能加速的情況；
5、進氣壓力傳感器：進氣壓力傳感器顧名思義就是隨著發動機不同的轉速負荷，感應一系列的電阻和壓力變化，轉換成電壓信號，供ECU修正噴油量和點火正時角度。一般安裝在節氣門邊上，假如故障了會引起點火困難、怠速不穩、加速無力等問題。
氧傳感器是汽車上的標準配置，它是利用陶瓷敏感元件測量汽車排氣管道中的氧電勢，由化學平衡原理計算出對應的氧濃度，達到監測和控制燃燒空燃比，以保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件。
氧傳感器中毒是經常出現并且較難防治的一種故障，氧傳感器頂尖部位的正常顏色為淡灰色，當頂尖部位的顏色為白色則是硅中毒，顏色為棕色則是鉛中毒。
①淡灰色頂尖：這是氧傳感器的正常顏色；
②白色頂尖：由硅污染造成的，此時必須更換氧傳感器；
③棕色頂尖：由鉛污染造成的，如果嚴重，也必須更換氧傳感器；
④黑色頂尖：由積碳造成的，在排除發動機積碳故障后，一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。
直觀辨別氧傳感器中毒
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