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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(jù)該信號調(diào)整發(fā)動機(jī)的噴油量，實現(xiàn)閉環(huán)控制，使催化轉(zhuǎn)換器更好地發(fā)揮凈化作用。

2二

氧傳感器的安裝位置

氧傳感器安裝在排氣管上，如下圖所示。

現(xiàn)在的汽車上主要運(yùn)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(jié)構(gòu)、原理以及檢測方法。

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二氧化鋯氧傳感器的結(jié)構(gòu)

二氧化鋯氧傳感器由鋯管（傳感元件）、電極和防護(hù)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(tài)電解質(zhì)元件，在鋯管內(nèi)、外兩側(cè)涂覆一層多孔性鉑膜電極。鋯管內(nèi)側(cè)通大氣，外側(cè)與排氣接觸。

二氧化鋯氧傳感器的構(gòu)造（單線）

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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(fā)生電離，由于鋯管內(nèi)側(cè)氧離子濃度高，外側(cè)氧離子濃度低，在氧濃差作用下，氧離子從大氣側(cè)向排氣側(cè)擴(kuò)散，從而形成了氧濃度差電池，如下圖所示。

當(dāng)混合氣稀時，排氣中含氧量高，鋯管內(nèi)外兩側(cè)濃度差小，產(chǎn)生的電動勢小，大約為100mV。

當(dāng)混合氣濃時，排氣中含氧量低，濃度差大，產(chǎn)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(fā)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(guān)，當(dāng)排氣溫度低于300℃時，氧傳感器的輸出特性不穩(wěn)定。

發(fā)動機(jī)剛剛啟動后，由于排氣溫度偏低，氧傳感器不工作，發(fā)動機(jī)在開環(huán)狀態(tài)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(yīng)在排氣溫度較高處。

有的車型上安裝有排氣溫度傳感器，當(dāng)排氣溫度傳感器的信號達(dá)到一定值后ECU 才根據(jù)氧傳感器的信號進(jìn)行空燃比反饋修正一調(diào)整噴油量、控制混合氣的濃度，即發(fā)動機(jī)開始進(jìn)行閉環(huán)控制。

5二

二氧化鋯氧傳感器的檢測方法

以桑塔納2000GSi為例，介紹二氧化鋯氧傳感器的檢測。

桑塔納2000GSi使用二氧化鋯氧傳感器G39，其接線圖和端子布置、端子功能如下圖。

二氧化鋯氧傳感器G39接線圖和端子布置 ▼

傳感器端子功能說明 ▼

當(dāng)氧傳感器或其連接線路出現(xiàn)故障時，可能會出現(xiàn)排放超標(biāo)、回火、放炮、怠速熄火、發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)失準(zhǔn)、油耗增大等故障，使發(fā)動機(jī)工況惡化。

檢測方法1：解碼器檢測氧傳感器

氧傳感器異常工作，都會在ECU 中存儲故障碼。因此，通過專用或通用解碼器，可以查出氧傳感器的故障代碼00525會在ECU 氧傳感器（G39）無信號，或氧傳感器（G39）對正極短路。通過讀取數(shù)據(jù)流，如果氧傳感器示數(shù)長時間停滯在一個數(shù)值不變或變化緩慢，說明氧傳感器有故障。

檢測方法2：檢測加熱元件的電阻

在常溫下，拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻擋測量插頭端子1與端子2之間的電阻，在常溫下阻值應(yīng)為1~5Ω。若常溫下阻值為無窮大，則說明加熱元件斷路，應(yīng)更換氧傳感器。

檢測方法3：檢測加熱元件的電源電壓

檢測加熱元件的電壓時，拔下氧傳感器插頭，啟動發(fā)動機(jī)，檢測連接器插座上的端子1與2之間的電壓。電壓值應(yīng)不低于11V。如電壓為零，說明熔斷比斷路或燃油泵電路觸點接觸不良，分別檢修即可。

檢測方法4：檢測傳感器的信號電壓

因為氧傳感器正常的工作溫度在300℃以上，沒有達(dá)到正常工作溫度，則傳感器無信號輸出。所以應(yīng)在二氧化鋯式氧傳感器處于300℃以上工作狀態(tài)時測量其輸出電壓。

萬用表檢測二氧化鋯式氧傳感器的信號電壓的具體方法是讓發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在2500r/min運(yùn)行約90s左右，插頭與插座連接，將萬用表連接到氧傳感器3#端子與4#端子的導(dǎo)線上，當(dāng)混合氣體濃（即節(jié)氣門全開）時，信號電壓應(yīng)為0.7~1.0V；當(dāng)混合氣體稀（拔下空氣流量傳感器至發(fā)動機(jī)之間的真空管）時，信號電壓應(yīng)為0.1~0.3V。否則說明氧傳感器失效，應(yīng)更換。

檢測方法5：示波器檢測

用示波器檢測氧傳感器輸出的信號波形，可以很直觀說明氧傳感器是否良好。測試方法：啟動發(fā)動機(jī)，讓傳感器預(yù)熱到300℃以上，發(fā)動機(jī)處于閉環(huán)工作狀態(tài)時，用探針連接到傳感器連接器3#和4#信號端子上。從怠速開始增大轉(zhuǎn)速，觀察氧傳感器輸出信號波形，并與標(biāo)準(zhǔn)波形比較，判斷傳感器的好壞。氧傳感器在怠速和2500r/min時的正常波形如下圖所示。

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汽車傳感器識別·檢測·拆裝·維修:雙色圖解精華版