氧傳感器檢測(cè)全攻略

一、氧傳感器簡(jiǎn)介

氧傳感器是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中非常重要的一個(gè)部件，它能夠檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氧氣含量，并將信息傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，以調(diào)整燃油混合物的比例，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和排放性能。

氧傳感器主要由傳感器元件、電極與保護(hù)套管等組成。其核心部件是多孔的 ZrO2 陶瓷管，屬于固態(tài)電解質(zhì)，在其兩側(cè)燒結(jié)了多孔的鉑電極。當(dāng)溫度達(dá)到特定值時(shí)，陶瓷管內(nèi)氧濃度較高一側(cè)的氧分子被吸附在鉑電極上，與電子結(jié)合形成氧離子，使其具有正電荷。氧離子遷移到氧濃度低的一側(cè)，使電極帶負(fù)電荷，進(jìn)而產(chǎn)生電位差。

汽車(chē)氧傳感器按所用材料可劃分為 ZrO2 氧傳感器和 TiO2 氧傳感器；按照信號(hào)特性分為寬域式氧傳感器和窄域式氧傳感器；按照是否具有加熱功能可分為加熱式氧傳感器和非加熱式氧傳感器。目前市場(chǎng)上應(yīng)用最廣的是 ZrO2 氧傳感器和 TiO2 氧傳感器。常見(jiàn)的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線和四根引線之分。單引線的為二氧化鋯式氧傳感器，接 ECU，另一極直接接搭鐵；雙引線的兩根均接 ECU，一根信號(hào)線，另一根經(jīng) ECU 接搭鐵；三根引線的為加熱型氧傳感器，原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。

現(xiàn)代轎車(chē)大部分使用加熱式氧傳感器。加熱式氧傳感器在鋯管中間有加熱棒，鋯管固定在帶有安裝固定螺釘?shù)墓潭ㄌ字小Ｑ鮽鞲衅鞯淖饔檬菧y(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的廢氣中是否有過(guò)量的氧，即氧含量，并將氧含量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)針對(duì)過(guò)量空氣體因子實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；確保三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化器對(duì)廢氣中的碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化物具有最大的轉(zhuǎn)化效率，最大限度地轉(zhuǎn)化和凈化排放的污染物。

在現(xiàn)代汽車(chē)中，一般會(huì)有兩個(gè)氧傳感器。第一個(gè)氧傳感器位于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中，稱(chēng)為前氧傳感器或上游氧傳感器，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比。第二個(gè)氧傳感器則位于三元催化器之后，稱(chēng)為后氧傳感器或下游氧傳感器，用于監(jiān)測(cè)三元催化器的工作狀態(tài)。通過(guò)這兩個(gè)氧傳感器，ECU 可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳的空燃比下工作，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

氧傳感器的工作原理是通過(guò)測(cè)量排氣中的氧氣含量來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氧傳感器會(huì)感知排氣中的氧氣含量，并將這個(gè)信息反饋給 ECU。ECU 會(huì)根據(jù)氧傳感器的信號(hào)來(lái)調(diào)整噴油量和點(diǎn)火時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最佳空燃比狀態(tài)。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)可以更有效地燃燒燃料，減少排放，并提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

氧傳感器有什么作用呢？一方面，它可以控制汽車(chē)尾氣的排放量，有效降低汽車(chē)對(duì)環(huán)境的空氣污染。另一方面，還能夠提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒的質(zhì)量，對(duì)汽車(chē)的油耗量有一定幫助。電子控制單元（ECU）持續(xù)監(jiān)測(cè)加熱氧傳感器加熱器，以確保沒(méi)有開(kāi)路，短路，或電流消耗過(guò)度的情況。如果電流消耗超過(guò)校準(zhǔn)的極限，或監(jiān)測(cè)到開(kāi)路或短路，該故障碼就會(huì)出現(xiàn)。故障原因包括氧傳感器加熱器電路，接頭故障，氧傳感器本身故障，電子控制模塊（PCM 或 ECM）故障等。

二、氧傳感器故障判斷方法

（一）通過(guò)車(chē)輛表現(xiàn)判斷

     當(dāng)氧傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，車(chē)輛會(huì)有一些明顯的表現(xiàn)，這些表現(xiàn)可以幫助我們初步判斷氧傳感器是否存在問(wèn)題。

1. 發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮起、怠速不穩(wěn)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、加速緩慢、尾氣冒黑煙等情況可能是氧傳感器故障。如果車(chē)輛出現(xiàn)這些癥狀，車(chē)主應(yīng)及時(shí)檢查氧傳感器是否正常工作。例如，當(dāng)氧傳感器無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)排氣中的氧氣含量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）就不能正確調(diào)整燃油混合物的比例，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不充分，出現(xiàn)動(dòng)力不足、加速緩慢等問(wèn)題。同時(shí)，燃燒不充分還會(huì)使尾氣中的碳含量增加，導(dǎo)致尾氣冒黑煙。

1. 氧傳感器故障的原因有：氧傳感器陶瓷破損、加熱器電阻絲燒斷、氧傳感器內(nèi)部電路斷開(kāi)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元出現(xiàn)故障。

• 氧傳感器陶瓷破損：氧傳感器的陶瓷部分硬而脆，若受到強(qiáng)烈的敲擊或氣流吹動(dòng)，可能會(huì)破碎失效。一旦陶瓷破損，氧傳感器將無(wú)法正常工作，需要及時(shí)更換。

• 加熱器電阻絲燒斷：對(duì)于加熱型氧傳感器，如果加熱器電阻絲燒斷，傳感器將很難達(dá)到正常工作溫度而失去作用。這種情況下，也需要更換新的電阻絲。

• 氧傳感器內(nèi)部電路斷開(kāi)：內(nèi)部電路斷開(kāi)會(huì)導(dǎo)致氧傳感器無(wú)法將檢測(cè)到的氧氣含量信息傳輸給 ECU，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。需要檢查氧傳感器的接頭和配線，確定故障點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù)。

• 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元出現(xiàn)故障：如果發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致氧傳感器無(wú)法正常接收指令或傳輸數(shù)據(jù)。此時(shí)需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行檢修或更換。

（二）觀察氧傳感器頂尖部位顏色判斷

     通過(guò)觀察氧傳感器頂尖部位的顏色，也可以判斷氧傳感器的工作狀態(tài)和是否存在故障。

1. 淡灰色頂尖是正常顏色。這表明氧傳感器工作正常，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)排氣中的氧氣含量。

1. 白色頂尖由硅污染造成，需更換氧傳感器。硅污染可能是由于使用了劣質(zhì)的燃油、潤(rùn)滑油或密封墊圈不當(dāng)?shù)仍蛞鸬?。?dāng)氧傳感器頂尖出現(xiàn)白色時(shí)，說(shuō)明硅化合物已經(jīng)影響了氧傳感器的正常工作，必須更換新的氧傳感器。

1. 棕色頂尖由鉛污染造成，嚴(yán)重時(shí)需更換。如果汽車(chē)經(jīng)常使用含鉛汽油，就容易導(dǎo)致氧傳感器受到鉛污染。當(dāng)頂尖呈現(xiàn)棕色時(shí)，說(shuō)明鉛已經(jīng)侵入氧傳感器內(nèi)部，阻礙了氧離子的擴(kuò)散。如果情況嚴(yán)重，也必須更換氧傳感器。

1. 黑色頂尖由積碳造成，排除發(fā)動(dòng)機(jī)積碳故障后，一般可自動(dòng)清除氧傳感器上的積碳。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不充分會(huì)在氧傳感器表面形成積碳，使氧傳感器輸出的信號(hào)失準(zhǔn)。此時(shí)，需要先排除發(fā)動(dòng)機(jī)積碳故障，可以通過(guò)清洗節(jié)氣門(mén)、使用優(yōu)質(zhì)燃油和定期保養(yǎng)等方式來(lái)減少積碳的產(chǎn)生。一般情況下，在解決了發(fā)動(dòng)機(jī)積碳問(wèn)題后，氧傳感器上的積碳可以自動(dòng)清除。如果積碳較為嚴(yán)重，可以采用一些專(zhuān)門(mén)的方法來(lái)清洗氧傳感器，如使用汽車(chē)專(zhuān)用的化油器清潔劑噴在軟布上擦拭氧傳感器表面，或者將氧傳感器浸泡在過(guò)量的鹽酸和 5 - 10% 的氯化鐵溶液中，10 - 15 分鐘后取出，用水沖洗干凈。但在清洗時(shí)要注意不要使用金屬絲刷，以免刮傷傳感器表面，也不要直接將清潔劑噴射到傳感器上，以免損壞傳感器。

此外，預(yù)防氧傳感器積碳也非常重要?？梢酝ㄟ^(guò)改善駕駛習(xí)慣，避免長(zhǎng)時(shí)間低速行駛和頻繁急加速減速；定期進(jìn)行車(chē)輛維護(hù)，包括更換空氣濾清器、火花塞等；使用質(zhì)量好的燃油和潤(rùn)滑油等方式，減少發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的積碳，從而間接保護(hù)氧傳感器。

三、氧傳感器檢測(cè)步驟

（一）解碼器檢測(cè)

使用專(zhuān)業(yè)的解碼器檢查汽車(chē)的 ECU 中是否存儲(chǔ)了關(guān)于氧傳感器的故障碼，這是判斷氧傳感器是否存在故障的一種有效方法。如果機(jī)器上出現(xiàn)故障碼，就說(shuō)明氧傳感器出現(xiàn)了故障。就像一些汽車(chē)維修資料中提到的，如果氧傳感器有問(wèn)題，故障代碼將從汽車(chē)的電子控制單元存儲(chǔ)，因此可以直接使用解碼器來(lái)檢測(cè)。

（二）加熱元件電阻檢測(cè)

利用萬(wàn)用表電阻擋，測(cè)量氧傳感器線束插頭上兩端之間的電阻。正常情況下，氧傳感器的加熱元件電阻值應(yīng)該在 1 - 5 歐姆之間。這與眾多汽車(chē)維修平臺(tái)給出的方法一致，比如在正常溫度下，拔下氧傳感器線束插頭，用萬(wàn)用表測(cè)量插頭的端子兩端之間的電阻，常溫下，電阻應(yīng)為 1 - 5 歐姆。如果室溫下電阻值為無(wú)窮大，則表示加熱元件開(kāi)路，應(yīng)更換氧傳感器。

（三）加熱元件電源檢測(cè)

在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，使用萬(wàn)用表檢測(cè)氧傳感器線束插頭兩端的電源電壓。正常情況下，這個(gè)電壓值應(yīng)該在 11V 以上。當(dāng)檢測(cè)加熱元件電壓時(shí)，拔下氧傳感器插頭，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并檢測(cè)連接器插座上端子之間的電壓，電壓應(yīng)不低于 11V。如果電壓為零，說(shuō)明保險(xiǎn)絲倍率開(kāi)路或燃油泵電路接觸不良，可以單獨(dú)修理。

（四）信號(hào)電壓檢測(cè)

通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)氧傳感器的信號(hào)電壓。當(dāng)混合氣體濃度高時(shí)，氧傳感器的電壓應(yīng)該在 0.7 - 1.0V 之間；當(dāng)混合氣體濃度低時(shí)，電壓則應(yīng)該在 0.1 - 0.3V 之間。例如，用萬(wàn)用表檢測(cè)二氧化鋯氧傳感器信號(hào)電壓的具體方法是讓發(fā)動(dòng)機(jī)以 2500 轉(zhuǎn) / 分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)約 90 秒，將插頭接到插座上，將萬(wàn)用表接到氧傳感器 3# 端和 4# 端的導(dǎo)線上。當(dāng)混合氣較濃時(shí)，信號(hào)電壓應(yīng)為 0.7 - 1.0V；混合氣體稀釋時(shí)，信號(hào)電壓應(yīng)為 0.1 - 0.3V，否則氧傳感器失效，應(yīng)更換。同時(shí)，普通四線氧傳感器，信號(hào)電壓在 0.1 - 0.9V 之間不斷變化，變化速度過(guò)慢或不變化說(shuō)明傳感器有故障。

四、氧傳感器其他檢測(cè)方法

（一）萬(wàn)用表測(cè)電壓法

首先，讓氧傳感器處于工作狀態(tài)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升至 2500r/min 并持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)約 90s。此時(shí)，使用萬(wàn)用表測(cè)量氧傳感器信號(hào)輸出端電壓。正常情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣濃時(shí)，氧傳感器輸出電壓為 0.9～1V；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣稀時(shí)，輸出電壓為 0～0.1V；當(dāng)氧傳感器工作溫度低于 360℃時(shí)，氧傳感器呈開(kāi)路狀態(tài)，無(wú)信號(hào)輸出。這一檢測(cè)方法與眾多汽車(chē)維修資料中提到的方法一致，能夠較為準(zhǔn)確地判斷氧傳感器的工作狀態(tài)。

（二）氧傳感器檢測(cè)儀檢查法

可以使用氧傳感器檢查儀代替萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)觀察檢測(cè)儀上指示燈的閃和滅狀況，我們能夠判斷氧傳感器是否處于正常工作狀態(tài)。這種方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單，且能夠直觀地反映氧傳感器的工作情況。

（三）萬(wàn)用表測(cè)電阻法

借助氧傳感器的電阻特性，我們可以判斷其在暖機(jī)狀態(tài)和非暖機(jī)狀態(tài)下的電阻值，從而確定氧傳感器是否損壞。正常氧傳感器的電阻值為：充分暖機(jī)狀態(tài)電阻值約在 300kΩ；不是在暖機(jī)狀態(tài)時(shí)電阻值為無(wú)窮大。具體操作時(shí)，可以先將萬(wàn)用表調(diào)至合適的電阻檔位，然后拔下氧傳感器，分別測(cè)量其在不同狀態(tài)下的電阻值。如果測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值不符，說(shuō)明氧傳感器可能存在故障。

（四）用汽車(chē)萬(wàn)用表檢查法

將汽車(chē)萬(wàn)用表功能開(kāi)關(guān)置于 4V 量程，按動(dòng) DC/AC 按鈕于 DC 狀態(tài)，黑色測(cè)試線搭鐵，紅色測(cè)試線接氧傳感器的信號(hào)線進(jìn)行測(cè)量。這種方法可以較為準(zhǔn)確地測(cè)量氧傳感器的信號(hào)電壓，從而判斷其工作狀態(tài)。在操作時(shí)，需要注意萬(wàn)用表的正確使用方法，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。