汽车氧传感器的作用及氧传感器故障实例分析

汽车为人们日常出行提供了极大帮助，不过其排出的尾气却对环境造成了破坏。为了应对这一问题，相关排放标准应运而生，由此催生了能显著减少排放的汽车氧传感器。这种传感器的核心功能是确保发动机获得恰当比例的混合气体，以此减少有害物质的排放并提升燃油利用效率。本文将阐述汽车氧传感器的功能，同时通过具体案例探讨其可能出现的故障情况。

1、汽车氧传感器的作用

汽车氧传感器用于检测发动机燃烧后尾气中氧气是否过多，也就是氧气的具体比例，它会把氧气比例转换成电压信息发给发动机电脑，让发动机能够以空气和燃料比例正好(λ=1)为标准进行闭环管理；同时保证三效催化转化器对尾气里的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)以及氮氧化合物(NOX)这三种有害物质都能达到最高的转化效果，尽可能多地完成污染物的转化和清理工作。

汽车氧传感器负责监测排气管内废气成分，此部件对于三元净化装置的正常运作至关重要。一旦发动机混合气比例偏离理想状态，三元净化装置对一氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化物的分解效果会显著减弱。因此要让配备三元催化器的引擎获得最优的尾气处理效果，必须将混合气的空燃比精确地维持在理论空燃值的极小区间内。当前汽车上普遍安装的氧传感器主要有两种类型，分别是锆基式和钛基式。

2、汽车氧传感器在电动汽车中的作用

氧传感器持续监测排气的含氧量，并持续向电子控制单元传输信息。电子控制单元依据传输的信息即时调控喷油量，若信息显示混合气偏浓，则缩短喷油时段；若信息显示混合气偏淡，则拉长喷油时段。以此确保混合气的空燃比稳定在理想空燃比附近。这种控制方式被称为燃料闭环控制或者燃料反馈控制。

常见的氧传感器包括氧化锆型和氧化钛型两种类型。以氧化锆型为例，在闭环控制状态下，氧传感器的电压信号通常在0到1伏之间变化，平均值为450毫伏。当混合气体略浓于理论空燃比时，氧传感器会输出约800毫伏的高电压信号；而当混合气略稀于理论空燃比时，氧传感器会输出接近100毫伏的低电压信号。由此可见，氧传感器如同一个持续向微机传递空燃比数据的联络者。

3、汽车氧传感器检测

发动机的电脑控制单元会检测氧传感器的数据，依据其电压信息来调整燃油供给的多少。倘若氧传感器的信号出现不正常的情况，系统就会记录下相应的故障标识。检查氧传感器的时候，必须留意主氧传感器的电压应该处在0.1V到0.9V的范围内变动，而辅助氧传感器的电压则需要在0.5V到0.7V之间起伏。氧传感器的信号如果出现偏差，未必就是传感器本身出了问题。因此，不要轻易地就决定更换氧传感器。判断此类故障，核心在于确认氧传感器信号电压或波形有无异常，需要先借助示波器，察看氧传感器信号波形，若发动机运转在浓混合气状态下，氧传感器电压会超出0.8V，而在稀混合气状态下，电压会低于0.2V，这样就能证明氧传感器工作状态良好。

汽车氧传感器故障实例分析

实际维修过程中，时常碰到氧传感器方面的问题，下面以个人工作中的一个实例，说明氧传感器故障的诊断与处理技巧。

3.1 故障现象

一辆丰田LEXUS LS400汽车，累计行驶里程达十万公里以上，驾驶者指出车辆提速不如从前流畅，轻点刹车时发动机转速有轻微波动，引擎警示灯时隐时现，燃油消耗量显著攀升，因此送至本店进行检查与养护。

3.2 故障检测与诊断

收到车辆后，依照车主所述状况，首先实施初步的车辆查验。运用自诊断功能，获取故障信息码。信息码表明问题在于混合气浓度异常，大致指向进气、燃油供给或点火环节。潜在的关键故障零件包括空气流量感应器、水温探测元件、节气门位置感应元件、油压调控装置、点火线圈、高压导线、点火塞以及氧浓度感应器。本着先易后难的原则逐一进行检测，推断故障所在。

空气流量计、水温传感器、节气门位置传感器各自对应一个特定的故障代码，一旦发生异常，控制单元就会将其记录在案，并显示故障代码，通过故障自诊断功能可以判断，这些部件目前没有故障代码kaiyun官方网站登录入口，因此可以推断它们基本正常。氧传感器容易受到多种因素的影响，在排查时应当优先检查其他部件，将其排除后再对氧传感器进行检查。

a) 进气系统的检修

进气系统普遍存在的问题是空气滤清器发生堵塞，这种情况会导致进气量不够，进而造成可燃混合气过浓，引发发动机动力下降，同时也会使燃油消耗量上升等异常状况。经过拆卸检查，发现滤清器有些污垢，但程度并不严重，将其清理干净后重新安装kaiyun全站网页版登录，启动发动机，检测怠速时进气歧管真空度，结果显示为62kPa。这个数值在标准范围内，表明进气系统没有漏气，发动机的密封性能保持正常。排除了发动机机械故障的可能性。

b) 燃油供给系统检修

当汽油压力异常偏高或偏低时，喷油装置会运转不正常，进而导致前述问题出现。以汽油压力计检测汽油压力，怠速状态下标准值为225千帕。车辆停稳后，将电动汽油泵的两个检查端子Fp和+B6短接kaiyun全站登录网页入口，测得静态油压为304千帕，五分钟后燃油系统维持的压力为196千帕。这表明电动汽油泵功能正常，喷油装置没有发生泄漏现象。拆下喷油器台试，喷油量和喷油状况都没问题，故障也不在此。

c) 点火系统检修

点火系统运行异常会导致燃烧不充分，发动机动力减弱，燃油消耗上升。取下点火线圈、高压导线、分火盘、火花塞进行检测，发现仅铂金火花塞有积碳和电极熔化，其它部件均符合技术标准。车辆行驶里程已超过十万公里，火花塞磨损在正常范围内，但出现发黑现象，可能是燃烧不充分或混合气过浓所致。经过再次查验，发现全部八个火花塞状况一致，分布极为平均，这或许说明是发动机喷油调节存在缺陷所造成的故障。

d) 氧传感器的检修

依照线路图，先切断发动机电脑与氧传感器的连接，然后对氧传感器进行检测，测量两侧主氧传感器的加热元件电阻，数值均处于5.1至6.3欧姆范围，状态正常，随后检测发动机电脑接口HTL和HTR引脚对地电压，读数在9到14伏特区间，也属正常，现在只需确认氧传感器的运行状态。按照要求组装好拆卸下来的各个部件，启动发动机，并使其达到正常工作温度，将诊断接口的E1和te1端口接通，用万用表的正表笔接到插座的VF1和VF2端口，负表笔接到E1端口，让发动机以高转速（2500转每分钟）运行两分钟来加热氧传感器，接着将发动机转速维持在2500转每分钟。先统计电流表在0到5伏区间内的起伏次数，标准情况是每十分钟大约变动八回，但实际检测到起伏次数为零次，电流表一直固定在零伏状态，推测故障可能与氧传感器信号有关，然后检测OX1和OX2引脚同E1引脚间的电压，结果显示低于0.5伏，仅维持在0.1到0.2伏之间，而正常情况下电压应当超过0.5伏，由此确认氧传感器失效，故障原因终于查明。氧传感器无法将信号准确传达给发动机控制单元，无法调整喷油器的喷射时长，造成混合气比例失衡，出现了上述状况。经过更换两个氧传感器和火花塞后，再次试车，故障现象完全消失。

结语

氧传感器用于检测燃烧后尾气中氧气含量是否充足,目的是尽可能减少排放物的污染和净化。该传感器安装在高温排气管上,工作条件十分苛刻,使用久了就会导致其信号输出出现偏差,因此需要定期检测,否则燃油调节系统也无法实现精确控制。