电控汽车氧传感器的检测与诊断
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摘要： 在电喷发动机控制系统中，氧传感器作为关键的传感部件，同时又是控制燃油质量的关键部件。随着节能减排的不断推进，氧传感器的作用日益凸显。本文通过对氧传感器进行详细分析，同时对汽车上的氧传感器进行论述，进而为电控汽车氧传感器的检修和诊断提供参考依据。
Abstract： In the control system of electronic fuel injection engine， oxygen sensor is the key sensing component and controls the fuel quality. With the development of energy conversation and emission reduction， the role of oxygen sensor is becoming more and more important. Through detailed analysis of the oxygen sensor and discussion of automobile oxygen sensor， this paper provides references for the detection and diagnosis of electronic controlled automobile oxygen sensor.
关键词： 氧传感器；电控汽车；故障检修
Key words： oxygen sensor；electronic controlled automobile；corrective maintenance
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）27-0050-02
0 引言
汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件，是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。氧传感器借助陶瓷敏感元件对各类加热炉或排气管道中的氧电势进行测量，根据化学平衡计算相应的氧浓度，进而对炉内燃烧空燃比进行监测和控制，确保产品质量和尾气排放符合相应标准的测量元件。在各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧中氧传感器广泛用于气氛控制。氧传感器具备结构简单、响应速度快、维护方便、操作简单、测量精确的优点，是当前最佳的燃烧气氛测量方式。通过传感器对燃烧气氛进行测量和控制，一方面能够稳定和提高产品质量，另一方面缩短生产周期，节约资源。
在电子控制燃油喷射装置的反馈控制系统中，广泛运用氧传感器，用来检测排气中的氧浓度与空燃比的浓稀，在发动机内进行理论空燃比（14.7：1）燃烧的监控，并向电脑输送反馈信号。
1 氧传感器的概述
①氧传感器的组成：一个加热电阻；一个由锆金属制成的感受器。②作用：锆金属制成的感受器的特点是：当温度达到300度以上时，在其内外两面将产生微小的电压，具体数值由废气中的氧气含量和大气中氧气含量差决定。可是，刚开始发动机器时，此处温度低于300度，传感器不起作用，怎么办哪？此时就靠电阻通电提高温度到300度以上，等车热了，加热电阻的阻值会自动升高到9欧姆以上，电流和功率就下降了。③电极：氧传感器有四个电极组成：1是地线，2是加热电阻的供电电极，3和4是输出微电压的端子。④工作原理。在工作原理方面，氧传感器与电池相类似，氧化锆元素在传感器中起到类似电解液的作用。其原理是：在高温以及铂的催化作用下，借助氧化皓两侧的氧浓度差，形成电位差，并且电位差随着氧浓度差的增大而增大。氧在大气中的含量为21%，在高氧浓度条件下，混合燃烧产生的废气中实际不含氧，而在氧浓度比较稀的情况下，混合气燃烧生成的废气或者燃烧不充分产生的废气中氧含量比较高，但仍小于大气中的氧浓度。在高温和铂催化的作用下，氧化皓的内外表面上吸附着带负电的氧离子。由于废气中的氧浓度低于大气中的氧浓度，导致套管上与大气相通的一侧吸附更多的负离子，同时产生电动势。套管废气一侧的氧浓度降低时，在电极之间将会产生一个0.6～1V的高电压，同时ECU将该电压信号进行放大处理，该高电压信号被ECU看作浓混合气，而把低电压信号视为稀混合气。结合氧传感器的电压信号，电脑按照14.7：1的最佳空燃比对混合气进行处理。只有在高温时，氧传感器特征才能充分体现，才能输出电压。当温度达到800℃时，对混合气的反应最快。⑤如何用万用电表检测其好坏。冷车时，拔下氧传感器的插头，用万用表的电阻档测量1和2之间的电阻值，正常数值应在2.2欧姆左右，但应不会低于2欧姆；热车后，关闭发动机，再次测量1和2之间的电阻，应该大于9欧姆。如果凉车电阻小于2欧姆，则加热电阻有可能短路了，显然，损坏了，无法修复，只有更换；如果热车后电阻值很大，远大于9欧姆，甚至接近无穷大，说明电阻丝断路了或者虚接了，无法修复，只有更换。加在加热电阻之间的电压为12伏特，凉车时，电阻为2.2欧姆，则起瞬间电功率为65W左右，可几乎瞬间使氧传感器温度升高到300度以上，满足传感器的工作条件。早期的样传感器没有加热电阻，只有一根信号线。
对于3和4之间的电压只有在发动机器后才能测量，需要插入大头针，引出电线，用万用电表的直流电压档，量程选择大于1伏特但不能过大，否则影响测量的精确度。废气中的氧气越少，说明空燃比过小，即混合气过浓，输出的越高，接近1伏特；反之，电压越小，接近0伏特。具体：发动机不工作：电压为0伏特；怠速时电压在0.5伏特左右；急加速时，电压迅速上升，最高值接近1伏特，但不会超过1伏特。发动机工作时，该电压为一动态的变化，大体在0.1-0.9伏特之间变化，不断的把信号送到ECU，改变送油量，尽量维持空燃比14.7：1（即燃烧1公斤的汽油，消耗空气14.7公斤）。
2 汽车上氧传感器的故障及检修
2.1 测试氧传感器好坏方法
急加速法测试步骤如下：①以2500r/min的转速预热发动机和氧传感器2min～6min，然后再让发动机怠速运转20s。②在2s内将发动机节气门从全闭（怠速）至全开1次，共进行5次～6次。③接着就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响应时间来判断氧传感器的好坏。④在信号电压波形中，上升的部分是急加速造成的，下降的部分是急减速造成的。
2.2 氧传感器故障现象
①OX无调节。②有汽油味。③油耗升高。④行驶性能变差。⑤废气排放值升高。⑥出现故障码21、25。
2.3 氧传感器排故方法
当发动机水温正常，转速在2500转/分条件下：①可用万用表2V档测量OX的电压变化值。②可用解码器的数据流功能测量排放值的稀浓变化应在10s变化八次以上。③可用示波器测量OX的波形。④氧传感加热线圈故障时会出现25码，可通过测量HT电压来判断，发动机正常运转时为0.5V，熄火时为12V。
2.4 氧传感器的检测
①检测加热器的电阻。在点火开关置于OFF的情况下，将氧传感器的导线连接器拔下，利用万用表的电阻档，对氧传感器接线端中加热器端子与自搭铁端子间的电阻进行测量，正常情况下，其阻值应在4-40Ω之间。如果与相应的标准不相符，这时需要更换新的氧传感器。完成测量后，将氧传感器的导线连接器接好，为下一步的检测做好准备。②检测反馈电压。对氧传感器的反馈电压进行测量时，将氧传感器线束连接器插头拔下，结合被测车型的相关电路图，在氧传感器的反馈电压输出端引出一条导线，然后将连接器插好，在发动机正常运转的过程中，测量引出线上的反馈电压。
在检测氧传感器反馈电压的过程中，为了直观地反映出反馈电压的变化情况，通常情况下使用指针型的电压表。此外，电压表应是低量程和高阻抗的。
3 结论
综上所述，通过对氧传感器的故障进行分析，在一定程度上，便于修理人员了解汽车的运行参数，通过定量分析电动机存在的故障，进而有针对性地对故障元件进行检测。在实际检修过程中，可以使维护检修人员少走弯路，从而节约了汽车故障检修的时间，在一定程度上提高了检修的工作效率。
参考文献：
[1]李华.浅谈汽车电控发动机起动故障的诊断与排除[J].价值工程，2010（09）.
[2]杨水永.电控汽车发动机故障诊断思路初探[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（06）.
[3]夏令伟.汽车电控发动机构造与维修[M].人民交通出版社， 2002.
[4]贺树繁.汽车发动机电气故障的诊断与排除[J].装备制造，2009（06）.