汽车发动机传感器的使用、维护和检修
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氧传感器有多种形式，接线有1根、2根或者3根、4根。后两种是装有加热元件的加热式氧传感器。使用时需要按照规定里程或时间间隔定期检测或更换。新型的能保证行驶8-11万km。检测时有的要求用扫描仪器来测量氧传感器的输出，有的可用数字电压表检测输出电压信号随混合气浓度变化的情况，以及ECU对电压信号的反应。发动机在正常工作温度时，氧传感器如不能随混合气的浓度输出相应的电压，则证明已失效需更换。氧传感器失效会导致混合气过浓或过稀，产生怠速不稳、油耗过大、排放过高等故障，此时发动机故障自诊断系统将点亮汽车仪表板上的发动机警告灯，提示要立即检修。
氧传感器失效一般原因有：一是已到使用期限(正常寿命约为11万km)；二是碳烟、铅化物、硅胶、机油等物质沉积在氧传感器上，造成失效。更换氧传感器时应先用丝锥等工具清除排气管上安装螺纹孔内的脏物和毛刺，在安装时还需用特殊的防粘剂(其中含有石墨和玻璃粉，石墨烧掉后留下玻璃粉在螺纹上易于拆卸)。安装拧紧力矩为15-25N・m。
注意：在氧传感器附近应避免使用橡胶剂、皮带油或者含硅的喷剂。硅化合物会堆集在传感器通大气一侧，造成不正确电压信号，使电脑误以为是稀混合气信号，而将混合气调整过淡。使用含铅汽油则效果正相反，铅化合物堆集在传感器通废气一侧，使电脑误以为是浓混合气信号，而将混合气调整过稀。检测时不要用模拟(指针)式电压表，因其内阻小，通过的检测电流足以烧坏传感器。不要使用电阻表，以防输入检测电流烧坏。不要短接二线式氧传感器两接柱，或将单线式的输出导线接地，以免造成损坏。
2. 轿车电喷控制系统传感器的检测方法
电控系统的电控单元是根据各传感器输给的信号进行控制的，因此，发动机工作不正常或发生故障，都与传感器有着密切的关系，发动机微机控制系统的典型故障主要出在传感器上。如传感器不正常工作时,对发动机微机控制系统工作影响很大,其早期损坏可能是由于以下原因:使用了含铅汽油;发动机维修时使用了不合要求的密封胶;发动机使用过稀混合气或工作温度过高等。若冷却液传感器失灵,发动机会出现怠速不稳、缺火、熄火或耗油增加等现象,应使用欧姆表，按厂家规定检测冷却液传感器在各种工作温度时的电阻值。若节气门位置传感器失调，就不能保证正确的点火提前角和混合气空燃比。节气门位置传感器应精确地调整到规定的电压读数，若调整过低，由于废气再循环系统没有及时提供足够的废气，加速时就要发生爆震；若调整过高，由于废气再循环系统反应过快，提供废气过多，使动力降低。
传感器的检测方法一般有在线检测和元件单独检测两种。元件单独检测主要是传感器拆下或其连接器脱开的情况下，对传感器内部情况进行检测。一般检测有关端子之间的电阻值或通断情况，常用万用表进行;在线检测是传感器在工作状态时检测有关端子的电压(主要检查供电电压和输出信号电压)及传感器和发动机ECU之间连线情况的综合检测，常用的工具有万用表、诊断仪、示波器等。
3. 发动机冷却液温度传感器的检测
发动机冷却液温度传感器简称水温传感器，它是双线的传感器，一般安装在发动机水套中与冷却液直接接触，用于检测发动机冷却液的温度。发动机ECU通过水温传感器信号修正喷油量和点火提前角。水温传感器内部是一个负温度系数的热敏电阻，温度低时电阻值大，而温度高时电阻值小。水温传感器的精度对喷油量有很大影响。当混合气过浓或过稀时，应拆检水温传感器。检查时拆下水温传感器，将其置于烧杯的水中加热，并在接线端处测量不同水温时的电阻。在20℃水温时其值应为2-3kΩ；80℃时应为0.2-0.4Ω。如果测量结果不符合规定要求，应更换水温传感器。
4. 发动机进气温度传感器的检测
进气温度传感器也是双线的传感器，通常安装在空气滤清器之后的进气管上或翼板式空气流量计内，有的安装在谐振腔上。进气温度传感器的作用是检测发动机的进气温度，送给ECU作为修正喷油量的参考。传感器内部也是一个负温度系数的热敏电阻，温度升高时阻值下降，信号电压也下降。
进气温度传感器本身或其线路故障，将导致发动机起动困难、怠速不稳、废气污染物排放量增加，其检测方法与检测水温传感器相同。拆下进气温度传感器,用红外线灯、电热吹风器或热水加热进气温度传感器，并测量在不同温度下传感器两接线端之间的电阻,将测得的电阻与标准数值进行比较，如与标准不符，应更换进气温度传感器。安装进气温度传感器，用10N・m左右的力矩拧紧传感器。检查结构与水温传感器相似的进气温度传感器时，可采用检查水温传感器的方法。在正常情况下，温度为20℃时，阻值约为2-3kΩ；80℃时,阻值约为0.4-7kΩ。如果测量结果不符合规定要求，则应更换传感器，安装于空气流量计内的进气温度传感器损坏时，应更换空气流量计。
5. 氧传感器的检测和检修
(1)氧传感器的检测。氧传感器有加热式(三线式)和非加热式(单线式)两种。对于加热式，应检测其加热器电阻。氧传感器常见的故障：一是铅中毒。含铅汽油中的铅，在高温下沉附于氧传感器表面，使之不能产生正常的信号；二是积碳。氧传感器铂片表面积碳,会使氧传感器不能正常工作；三是内部线路断、脱；四是陶瓷元件破损；五是加热电阻丝烧断。氧传感器发生故障时,会使发动机耗油和排污增加,出现怠速不稳、缺火、喘抖等故障现象。
当读取到氧传感器损坏的故障码或发动机运行不良，怠速不稳，排气管冒黑烟时,必须检测氧传感器的信号电压。氧化锆式氧传感器的信号电压范围是0.1-0.9V，当混合气稀时氧传感器输出信号小于0.45V，发动机控制电脑收到小于0.45V的氧传感器信号，将增加喷油器的喷油脉宽来补偿过稀的状况;当混合气浓时氧传感器输出信号大于0.45V，发动机控制电脑收到大于0.45V的氧传感器信号将减小喷油器的喷油脉宽来补偿过浓的状况。所以氧传感器信号在0.45V上下变动，且变动率一般每10s内变动8次以上(依车型而异)。
氧传感器信号电压故障一般有一直低信号(小于0.45V)、一直高信号(大于0.45V)、信号断路(等于0.45V)和响应时间慢4种。故障原因除了氧传感器损坏外，线路短路或断路、进气系统、燃油系统工作不正常也会造成同样的结果。
氧传感器的检测。氧传感器加热线圈电阻的检测。脱开氧传感器线束插头，测量插头中加热线圈两端子之间的电阻值，一般为4-40Ω。如不符合规定值，应更换氧传感器。
(2)氧传感器的反馈电压检测。有些车型可以从故障诊断座内测得氧传感器反馈电压，如丰田汽车公司生产的轿车，都可以从故障诊断座内的0X1或0X2插孔内直接测得氧传感器反馈电压(丰田V型6缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，分别和故障诊断座内的0X1和0X2插孔连接)。最好使用摆针型电压表，以便直观地反映出反馈电压的变化情况。另外还要求电压表具有低量程和高阻抗。检测方法如下，发动机起动后以2500r/min的转速连续运转2min，使发动机和氧传感器达到正常工作温度。把电压表的正极棒接故障诊断座内的0X1或0X2插孔，也可直接插入氧传感器的线束插头上。负极棒接故障诊断座的El插孔或蓄电池负极。发动机以2500r/min左右的转速保持运转，同时检查电压表指针能否在0-lV之间来回摆动，记下10s内电压表指针摆动的次数。若电压表指针在10s内的摆动次数等于或多于8次，则说明氧传感器及反馈控制系统工作正常。若电压表指针在10s内的摆动次数少于8次，说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，其可能原因是氧传感器表面有积碳而使灵敏度下降。对此，应再让发动机以250Or/min的转速运转约2min，以清除氧传感器表面的积碳，然后再检查反馈电压。若电压表指针变化依旧缓慢，则说明氧传感器损坏或电控单元反馈控制电路有故障。检查氧传感器有无损坏。脱开氧传感器插头，发动机运转，使反馈控制系统进入开环控制状态，同时用电压表检测反馈电压。脱开节气门体上真空软管，使进气管漏气，以人为形成稀混合气，同时观察电压表，其指针读数应下降;接上脱开的真空软管，然后拔下水温传感器接头，用4-8kΩ的电阻代替水温传感器，以人为形成浓混合气，同时观察电压表，其指针读数应上升。也可以用突然踩下或松开加速踏板的方法来改变混合气浓度，在突然踩下加速踏板时，混合气变浓，反馈信号电压应上升;突然松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。如果氧传感器的信号电压无上述变化，表明氧传感器已损坏。
例如在富康轿车上的氧传感器检测时，关闭点火开关，拔下氧传感器插头。打开点火开关，起动发动机并保持怠速运转，检测氧传感器上的端子3与4间的电压，规定值为在0.4-0.9V之间波动。关闭点火开关，拔下氧传感器插头。检测氧传感器上的端子1与2间的电阻，规定的电阻值应为3.5Ω。关闭点火开关，拔下氧传感器插头。打开点火开关，短暂起动发动机，检测氧传感器插头上的端子1和接地线间的电压，规定的电压值应为l2V。如果不符合规定值，应检查连接导线或主继电器。
(3)氧传感器的检修。如果氧传感器反馈电压能按上述规律变化，说明氧传感器良好，反馈控制系统工作不正常是其他原因造成的。如氧传感器线路故障或发动机进气系统、燃油系统故障而造成混合气过浓或过稀，影响反馈控制系统的正常工作。此时应先检查空气供给系统和燃油供给系统有无导致混合气过稀或过浓的故障(如燃油压力过高,喷油器雾化状况及各缸喷油器喷油量是否均匀,空气流量计信号,节气门位置传感器信号等)。若混合气浓度正常，则故障在电控单元ECU，应更换发动机ECU。
1)氧传感器的拆卸检查。从排气管上拆下氧传感器，检查氧传感器外壳上的通气孔有无堵塞、陶瓷芯有无破损。如有损坏，应更换氧传感器。
2)检查氧传感器的颜色。拆下氧传感器，检查传感器的颜色，氧传感器正常颜色为淡灰色。若为白色，说明有硅污染，此时必须更换氧传感器;若为棕色，则为铅污染，此时必须更换氧传感器，并换用无铅汽油;若为黑色，则是由积碳造成，在排除发动机积炭故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。
3)氧传感器的更换。若氧传感器损坏，应更换新件，不可采用拔下氧传感器线束插头或将插头短路的方法来消除故障。因为这样做会使发动机ECU得不到正常的反馈信息，使反馈控制系统转入开环控制状态，同样会使发动机故障警告灯亮。更换氧传感器时,应在氧传感器上安装新的密封垫片,按30-50N・m的扭矩拧紧氧传感器。不要使用含硅的密封胶,以免氧传感器发生硅中毒而失效。
(4)示波器检测。氧传感器波形是从开环到闭环控制的氧传感器信号波形。起动后，传感器输出电压逐渐达到450mV时，开始进入浓、稀转换的闭环控制，带加热器的氧传感器从冷车到进入闭环需23s。一般可从三个方面检查氧传感器的好坏:最高电压、最低电压和响应时间。良好的氧传感器信号最高电压应大于850mV，最低电压应为75-175mV，从浓到稀的响应时间应小于100ms。任何一个方面不满足要求，均应更换氧传感器。
可用急加速方法对氧传感器进行测试。首先将发动机运转至正常温度并怠速运转。在2s内从怠速加速至节气门完全打开(发动机转速一般不要超过400Or/min)，再立即放开加速踏板使节气门全关，连续5-6次，即可得到正常波形。其中上升波形是急加速造成的，下降波形是急减速造成的。氧传感器波形的最大幅值达到80OmV以上，最小幅值小于2OOmV，从浓到稀的响应时间小于1OOms，传感器即为良好。
6. 发动机爆震的检测方法
检测发动机爆震的方法有三种:一是检测发动机燃烧室压力的变化;二是检测发动机缸体振动频率;三是检测混合气燃烧噪声。直接检测燃烧室压力变化来检测发动机振动的测量精度较高，但传感器安装困难，且耐久性较差，一般用于测量仪器，实际应用的压力检测传感器均为间接检测式。检测发动机缸体振动频率来检测爆震的主要优点是测量精度高、传感器安装方便且输出电压较高，因此现代汽车广泛采用。检测混合气燃烧噪声为非接触式检测，其耐久性较好，但测量精度和灵敏度较低，实际应用较少。
检测缸体振动频率时，一般都将爆震传感器安装在发动机缸体侧面。按检测方式不同，爆震传感器分为共振型与非共振型两种。共振型爆震传感器的显著特点,是传感器的共振频率与发动机爆震的固有频率相匹配，因此在传感器内部需要设置共振体，并使共振体的共振频率与发动机爆震频率一致。共振型爆震传感器的优点是输出电压高，不需要滤波器，因此信号处理比较方便。由于机械共振体的频率特性尖且频带窄，因此无法响应发动机结构变化引起的爆震频率的变化。换句话说，共振型爆震传感器只适用于特定的发动机，不能与其他发动机互换使用，装车自由度很小，美国通用汽车采用了这种传感器。非共振型爆震传感器的突出优点是适用于所有的发动机，装车自由度很大。但其输出电压较低，频率特性平且频带较宽，因此需要配用带通滤波器(只允许特定频带的信号通过，对其他频率的信号进行衰减的滤波器，称为带通滤波器。带通滤波器一般由线圈和电容器组合而成)，信号处理比较复杂，中国、日本和欧洲汽车大部分采用了这种传感器。汽车常用爆震传感器按结构可分为压电式和磁致伸缩式两种。通用和日产汽车采用了磁致伸缩式爆震传感器。桑塔纳GLi、20OOGLi、20OOGSi、捷达AT、GTX型等国产轿车采用了压电式爆震传感器。