[文学研究]氧传感器故障检测.doc

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1、滁州职业技术学院10级毕业设计毕业设计（论文）任务书班级汽检（2）班学生姓名付龙学号20101407255指导教师王伟电话号码14790096883审阅教师设计（论文）题目氧传感器故障检测 主要研究内容1氧传感器故障现象及原因。2氧传感器故障检测。3使用专用工具检测氧传感器故障的方法。主要技术指标或研究目标介绍氧传感器的种类、故障现象、原因及检测方法。 基本要求1毕业设计（论文）选题结合生产实际，对生产实践有一定的指导意义。2认真收集和查阅相关资料，有记录，有一定量的参考文献。3论点突出，论据充分，有说服力，有创新，有自己的见解，至少通过三稿完成，设计（论文）的结论有一定实用价值。4格式规范，

2、装订规范，美观大方。5页数不少于25页。 主要参考资料及文献1. 孙志刚.氧传感器在电控汽车故障检修中的应用J.科教文汇.安徽:科教文汇杂志社.2009年11期。2. 宋志宏.李骕.氧传感器J. 科技信息.北京：科技信息杂志出版社.2008年26期。3. 刘卉.汽车氧传感器的应用研究J.中国科技信息.北京:中国科技信息杂志出版社.2008年21期。4. 李忠友.氧传感器的结构原理与检测J.实用汽车技术.四川：实用汽车技术杂志出版社.2008年3期。5. 陈天耀.浅谈汽车氧传感器故障检修J.汽车电器.湖南：汽车电器杂志出版社.2008年6期。6. 李明诚.氧传感器检测与维修技巧15则J.汽车维修

3、与保养.北京：汽车维修与保养杂志社.2008年2期。氧传感器故障检测 班级：10级汽车检测与维修 姓名：付龙 学号：20101407255前言：随着汽车工业的发展和汽车保有量的急剧增加，汽车排放对大气的污染已经构成了公害。它恶化了人类的生存环境，影响了人们的身体健康，已发展成为严重的社会问题。在有些大城市，汽车废气排放已经接近或超过环境容量。为了保护日益恶化的地球环境，世界各国先后出台了严格的汽车污染物排放标准。汽车生产商在汽车的生产设计过程中，加设了减少对空气污染的辅助装置，如在电控燃油喷射技术的基础上，采用三元催化器，就可以获得更高净化率的排放控制，但是为了能最有效地使用三元催化器，必须精

4、确地控制空燃比，使它始终接理论空燃比。因此在排气管上增加了一个氧传感器，经常地检测排气的质量并将其变换成电信号传给。发动机控制单元根据氧传感器提供的信号，不断地检测和调整发动机喷油器的喷油量，使发动机在多数情况下都工作在理论空燃比附近，实现了喷油的闭环控制，也有效地的提高发动机性能及整车的经济性，因此氧传感器就起着至关重要的作用。目录摘要1一、 氧传感器对我们生活的影响2（一）对于氧传感器你了解多少2（二）氧传感器其实是爱车中的很重要的部分2（三）定期检测氧传感器有利于爱车的正常使用2二 、汽车用传感器4（一）氧传感器概述4（二） 氧化锆型氧传感器6（三) 混合气浓度与空燃比7(四）氧化钛型氧

5、传感器9（五）由氧传感器引起的故障现象11三 、氧传感器故障检测方法及常见故障12（一）传感器检测方法12（二）传感器加热器电阻的检查12（三）传感器反馈电压的测量12四、万用表检测法16（一）传感器加热器的检查16（二） 接地线的检查16（三）传感器有无损坏的检查17（四）传感器外观颜色的检查17五、专用仪器检测法18（一）氧传感器加热器的检查18（二）示波器检测法20（三）丙烷加注法检测氧传感器信号波形21（四）加速法检测氧传感器信号电压波形23（五） 传感器常见故障24（六）氧传感器注意事项24六、汽车用氧传感器的研究方向26（一）氧传感器的研究26（二）空燃比控制测量区域26（三）传感

6、器的薄膜化和小型化26（四）研究改进保护层材料26总结27参考文献28摘要 汽车行业是目前国际上应用传感器最大的市场之一，而氧传感器申报专利数居汽车传感器首位。氧传感器装在汽车排气管道内，用它来检测废气口的氧含量来判定空燃比,电子控制单元ECU据此发出反馈信号不断修正喷油量,使空燃比在理论值(= 1)。其性能的好坏直接影响汽车的使用,因而可根据氧传感器所得到的信号，把它反馈到控制系统来微调燃料的喷射量，使A/F控制在最佳状态，既大大地降低了排污量又节省了能源。因此应及时检测、诊断并排除氧传感器的故障,从而保障汽车的使用性能。目前实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见

7、的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分，单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器。原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的，其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。【关键词】 氧传感器 故障 检测一、 氧传感器对我们生活的影响（一）对于氧传感器你了解多少氧传感器是将燃烧后的气体情况实时反馈给发动机控制单元的一个关键元件，而发动机电控喷射系统则依据氧传感器提供的信号精确控制混合气浓度。博世(BOSCH)不仅发明氧传感器已经超过25年，并从一开始就致力于改进氧传感器的性能。随着氧传感器这一技术越来越广泛的应用，使得汽车尾气排放大为降低，因此，博世

8、氧传感器产品也取得巨大的成功，在第一支氧传感器问世10周年时，博世庆祝了第一千万支氧传感器的下线。今天，在博世的生产线上已经生产了三千三百万多只氧传感器。（二）氧传感器其实是爱车中的很重要的部分平时我们都不会注意氧传感器，而实际上氧传感器的工作环境非常恶劣，它工作时的温度较高(正常工作温度在400900)，所受化学、机械应力较大，因此氧传感器会不断损耗。同时，由于安装位置在排气系统中，不利的工作条件也会极大地缩短其工作寿命。如燃油供应不足、被污染或含铅的汽油都可能损坏氧传感器；由于缸盖密封不良，过多的机油或水分可能经发动机燃烧室而进入排气系统，对氧传感器造成额外损伤；维修发动机使用的硅密封胶及

9、汽油和润滑油中的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，也会导致氧传感器失效。另外长时间的尾气污染物、油灰及积炭等物质沉积在氧传感器表面，也会影响氧传感器的工作状态。（三）定期检测氧传感器有利于爱车的正常使用一旦氧传感器工作出现不正常会使发动机控制单元收到错误的混合气浓度反馈信号，进而影响喷油量的精确控制。一般情况下，当氧传感器老化而工作效能开始降低时：发出混合气过稀信号，而导致发动机控制单元加大喷油量，进而增加油耗，一般都会上升15%。发动机动力输出减少，影响加速性能，操纵性能变差，丧失驾驶乐趣；混合气浓度偏大，不完全燃烧物增加，排放超标。若长时间混合气过浓燃烧，发动机工作温度也会过高，昂贵的催化转化

10、装置也会受到严重损坏。由此，博世专家建议至少每3万km检查氧传感器的工作状态，如果出现老化或者失效，最好更换新的氧传感器。其实1年增加的油费也足够更换1支新的氧传感器，况且三元催化装置及发动机性能都会由于氧传感器的工作失常而受到损伤千万不可因小失大。二 、汽车用传感器（一）氧传感器概述随着人们对汽车的需求越来越大，汽车已逐渐成为人们生活的必需品。现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。例如电控喷油喷射、废气排放、刹车防抱死系统、自动空调、大灯亮度控制、驾驶座位自动调整、转向控制、电控悬挂，等等。电子自动控制的工作要依赖传感器的信息反缋。据统计，目前一般轿车上大约有几十只传感器，

11、高级轿车有100多个传感器，在2005年，全球的车用传感器需求量已达到12.7亿只。而随之带来的污染、能源短缺等问题也就越来越严重。汽车的有害排放物主要来自发动机的排气，汽车尾气所含的有害物主要有CO、HC、NOx、SOx 以及微粒物质(铅化物、碳烟、油雾等)等，这些有害污染物的排放已经威胁到人类赖以生存的环境。因此要采取各种措施降低汽车尾气中有毒物质的含量，同时尽量使燃烧过程更充分，从而达到节能和降低环境污染的目的，而这一目的的实现就要通过氧传感器来完成。通过氧传感器对汽车发动机的空燃比(A/F)进行调节，控制发动机中的燃烧过程，既可解决排气净化问题，又可提高燃料的燃烧效率，节约能源。 19

12、73年开始制定了汽车排放法规，到了1978年排放法规更为严格。为了与新的排放法规相适应，在汽车上采用了三元催化剂排气净化装置。为充分发挥三元催化剂的净化特性，需要把空燃比控制在理论空燃比（=1）附近的狭窄范围内，如图1所示。图1三元催化剂净化率特性曲线发动机废气中的氧含量直接反映发动机空燃比，因此检测发动机废气中的氧含量是控制混合气空燃比的有效手段。废气中的氧气超过一定限度说明混合气偏稀，而废气中完全没有氧气侧说明混合气偏浓，偏浓混合气将会造成排气污染。 氧传感器的作用是指示发动机中混合气的燃烧是否完全，测定废气中的氧含量，然后将检测的结果及时反馈给发动机的控制系统，以便使发动机控制系统不论发

13、动机机械状态如何，都能有效地对燃料系统进行调控，把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内，使装有三元催化转换器的发动机达到最佳的排气净化效果。氧传感器装在排气歧管或前排气管内，如图2所示。1-排气歧管 2-氧传感器图2氧传感器的安装位置现在已经实用化了的氧传感器，有氧化锆（ZrO2）氧传感器和二氧化钛（TiO2）氧传感器两种。氧化锆氧传感器，是利用氧化锆高温时其内外两侧氧浓度差，使其产生电动势的特性来测量废气中氧的浓度。二氧化钛氧传感器是利用二氧化钛周围氧气分压的不同而进行氧化或还原反应，从而使电阻发生变化的原理来测量废气中氧的浓度。根据氧传感器是否需要加热，可将氧传感器分为加热式和不

14、加热式，二氧化钛氧传感器为加热式，氧化锆氧传感器有加热型的也有不加热型的。加热式氧传感器上一般有3根引线（三线式），其中一根为信号线，另外两根为加热线；而不加热式氧传感器为单线式，即只有一根信号线。燃烧过程离不开氧，对汽车发动机而言，燃料燃烧充分与否，取决于A/F，控制汽车发动机A/F用的氧传感器，装在汽车排气管道内，用它来检测废气中的氧含量，根据氧含量与A/F的对应关系，故测出了氧的含量，也就确定了A/F之值。因而可根据氧传感器所得到的信号，把它反馈到控制系统，来微调燃料的喷射量，使A/F控制在最佳状态，既大大降低了排污量，又节省了能源。目前，用汽车氧传感器控制的空燃比主要集中在理论空燃比处

15、和稀薄燃烧区内。理论空燃比传感器的输出电压在理论空燃比附近会发生急剧的变化，这种变化是由于装置内氧分压的变化引起的。它的这种特性使它非常适合应用于三元催化系统，进行理论空燃比的控制。这种系统在Volvo中被首次应用，随即被日本、美国的公司用来降低汽车尾气有害气体的排放量，是目前控制汽车排放达标的主要措施。但对于偏离理论空燃比的燃烧情况，这种传感器的灵敏度将大大下降。根据传感器的作用，可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此，传感器在汽车上的作用是很重要的。（二） 氧化锆型

16、氧传感器氧化锆型氧传感器的基本元件是专用陶瓷体，即氧化锆(ZrO2)：固体电解质，如图3所示。陶瓷体制成管状，称为锆管。锆管内表面与大气相通，外表面与废气相通。锆管内外表面覆盖一层多孔性铂膜作为电极，允许氧渗入该固体电解质内，温度较高时它工作时的温度较高，氧气发生电离 。1、导管排气孔罩；2、锆管；3、电极；4、弹簧；5、线头支架（绝缘）；6导管；7排气管图3氧化锆型氧传感器的结构图若陶瓷体内(大气)外(废气)侧氧含量不一致，固体电解质内部氧离子来自大气一侧向排气一侧扩散，锆管便成了一个微电池，在锆管两铂极间产生电压。（三） 混合气浓度与空燃比汽油发动机混合气的燃烧程度，会直接影响到发动机的动

17、力性能、尾气排放及油耗。而当空气和汽油的最佳混合比例为14.7：1即最佳空燃比(空燃比是空气质量与燃油质量之比)时，混合气的燃烧最为充分。如果混合气过浓，燃油不能充分燃烧，不完全燃烧物排放到大气中会对环境造成污染，而且对三元催化装置有很大损害，同时发动机油耗也会明显上升。如果混合气过稀，发动机动力就会下降，同时尾气中会产生大量氮氧化物。那么氧传感器与空燃比到底有什么关系呢？其实氧传感器的作用就是监测和控制空燃比。在普遍没有使用氧传感器的时候，发动机电控系统只是按照预先设定的参数进行混合气的配比，而如果混合气浓度发生变化时，则没有信号反馈给发动机控制单元(ECU)，这称为开环控制。而在尾气排放系

18、统的三元催化器之前加装了氧传感器以后，燃烧后气体的含氧量时刻由氧传感器测得，并随时向发动机控制单元反馈相应电压信号，进而控制混合气浓度以保持最佳空燃比，从而保证发动机的动力输出、油耗以及尾气排放，这称为闭环控制。1. 陶瓷体; 2.铂金体；3、4.电极引线点；5.排气管；6.陶瓷防护层；7.排气；8.大气图4 氧传感器在排气管中的布置如图4所示。当混合气稀时，排气中氧含量多，两侧氧浓度差小，只产生小的电压；相反，混合气浓时电压增大。氧传感器电压在过量空气系数等于一时产生突变，大于一时输出电压几乎为零，小于一时输出电压接近一伏，如图5所示。图5 氧传感器的电压特性在发动机混合气空燃比闭环控制的过

19、程中，氧传感器相当于一个浓稀开关，根据混合气空燃比变化向电脑输送脉冲宽度变化的电压脉冲信号，如图6所示。图6氧传感器电压脉冲信号变化氧化锆型氧传感器输出信号的强弱与工作温度有关(正常工作温度在400900)，有些氧传感器采用加热的方式来保证其正常工作温度，称之为加热式氧传感器。它与不加热式的区别仅在于增加了一个陶瓷加热元件。加热式氧传感器安装灵活性大，不受极端温升的影响，同时扩大了混合气闭环控制的工作范围其核心部件是一个试管型。ZrO2：固体电解质元件，在管的内、外表面涂敷一层金属铂作为电极，并用金属线与传感器信号输出端子连接。为防止废气中的杂质腐蚀铂膜，ZrO2：传感元件的铂膜上覆盖一层多孔

20、陶瓷作为涂层。将传感器插入汽车的尾气中，固体电解质管的内侧通人参比气体(通常采用空气)，参比氧分压固定为；外表面与尾气接触，排气氧分压为，且随着可燃混合气浓度的变化而变化。这样由于内、外侧氧分压不同，氧离子从浓度高的一侧穿过ZrO2固体电解质向浓度低的一侧扩散，从而在固体电解质两侧电极上产生氧浓差电势，且该氧浓差电势随着可燃混合气浓度的变化而变化形成“氧浓差电池”传感器的信号相当于一个可变电源。其工作特性：当供给的可燃混合气较浓时(空燃t：EAF14.7)，因尾气中氧离子含量比较多，和很接近， 氧浓差很小，产生的电动势很小(约 0.1V)。在混合气接近理论空燃比时，输出0.45V电压。因此在理

21、论空燃比附近，固体电解质两边的氧分压之比的急剧变化将引起输出电压的急剧变化，表现为工作曲线非常陡峭。这种特性使它非常适合应用于三元催化转化系统进行理论空燃比的控制。而在整个稀薄燃烧区内(AF17)，只有很低的电压信号，且信号变化很小、曲线平滑。由此看来，氧浓差电池型传感器只能在比较狭窄的范围内对尾气含氧量进行检测，也只有用于理论空燃比附近的反馈控制才具有较高的准确性。（四）氧化钛型氧传感器TiO2式氧传感器是利用TiO2材料的电阻值随排气中的氧含量的变化而变化的特性制成的,故又称电阻型氧传感器。TiO2式氧传感器的外形和ZrO2式氧传感器相似,在传感器前端的护罩内是一个TiO2厚膜元件(图7)

22、。1.二氧化钛；2.陶瓷；3.电极；4铂线；图7 氧化钛式氧传感器 纯TiO2在常温下是一种高电阻的半导体，但表面一旦缺氧，其晶格便出现缺陷，电阻随之减少。由于TiO2 的电阻也随温度不同而变化。因此,在TiO2式氧传感器内部也有一个电加热器,以保持TiO2式氧传感器在发动机工作过程中的温度恒定不变。如图8所示，ECU2端子将一个恒定的1V电压加在TiO2式氧传感器的一端上，传感器的另一端与ECU4接。当排出的废气中氧浓度随发动机混合气浓度变化而变化时，氧传感器的电阻随之改变，ECU4 端子上的电压降也随着变化。当4端子上的电压高于参考电压时，ECU判定混合气过浓；当4端子上的电压低于参考电压

23、时，ECU判定混合气过稀。通过ECU的反馈控制，可保持混合气的浓度在理论空燃比附近。在实际的反馈控制过程中，TiO2式与ECU连接的4 端子上的电压也是在0.10.9V之问不断变化，这一点与Zr02氧传感器式氧传感器是相似的。1.氧化钛式氧传感器；2.电压端子；3.ECU；4.输出电压端子；图8 氧化钛式氧传感器工作原理（五）由氧传感器引起的故障现象氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。装有排气氧传感器的电控燃油喷射发动机，如果在运转中出现怠速不稳、加速

24、无力、油耗增加、尾气超标等故障而供油、点火装置又无其他故障，那么极有可能是氧传感器及相关线路出了问题。大多数发动机的电控系统都有自检功能，当氧传感器或相关部位发生故障时，电脑会自动记下故障内容，维修人员只需用专门的解码器读出故障代码即可发现问题所在。但如果没有专用设备怎么办呢？这里有几个方法可以很快检查出氧传感器的好坏。如果怀疑怠速不稳或加速不良等故障是氧传感器引起的，检修时只需拔下氧传感器接头，如果发动机的故障消失，则说明氧传感器已经损坏，必须更换，如果发动机故障依旧，那么还要从其他地方找原因利用高阻抗的电压表也可以检查出氧传感器的好坏。把电压表并联在氧传感器的输出端，正常情况下，电压应在0

25、-1v之间变化，中值在500mv左右，如果输出电压长时间保持某一数值而无变化，则表明氧传感器已经损坏。实际上，氧传感器是一个相当耐用的部件，只要燃油质量过关，它可以使用3年或更长的时间。氧传感器的非正常损坏大多是由于燃油中含铅量超标造成的。这一点，驾驶装有三元催化装置汽车的司机务必要加以重视。三 、氧传感器故障检测方法及常见故障（一）传感器检测方法1 分工况检测：a.氧传感器输出的信号电压(指ECU导线侧连接器端子对地的电压)应当符合下面的要求m点火开关位于ON位置时,信号电压大约为0V；b.发动机冷机怠速运转时，信号电压大约为OV；c.发动机顶热后怠速运转时，信号电压大约为OV1.0V；d.

26、发动机预热后加速运转时，信号电压大约为0.5V1.OV；e.发动机预热后减速运转时,信号电压大约为0v-0.4V。2灵敏度检测：启动发动机，让发动机以2500rmin的转速运转3min，使氧传感器达到工作温度。发动机继续以2500rmin的转速运转，同时测壁氧传感器的信号电压，如果信号电压在O.1 V一1.OV之间波动的次数为lOs内大于8次,说明氧传感器的灵敏度正常。否则，应当更换氧传感器。 3模拟检测：拔下一根发动机的真空软管，模拟混合气变稀，若氧传感器的信号电压下降到0.1 V一0.3V；堵住空气滤清器的进气口，模拟混合气变浓若氧传感器的信号电压上升到0.8 V1.OV，说明氧传感器工作

27、正常。如果氧传感器的信号电压不发生上述变化，说明氧传感器有故障，应该予以更换。（二）传感器加热器电阻的检查 拔下氧传感器线束插头，用万用表电阻档测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻，其阻值为4-40(参考具体车型说明书)。如不符合标准，应更换氧传感器。 （三） 传感器反馈电压的测量 测量氧传感器的反馈电压时，应拔下氧传感器的线束插头，对照车型的电路图，从氧传感器的反馈电压输出接线柱上引出一条细导线，然后插好线束插头，在发动机运转中，从引出线上测出反馈电压(有些车型也可以由故障检测插座内测得氧传感器的反馈电压，如丰田汽车公司生产的系列轿车都可以从故障检测插座内的OX1或OX2端子内

28、直接测得氧传感器的反馈电压)。对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用具有低量程(通常为2V)和高阻抗(内阻大于10M)的指针型万用表。具体的检测方法如下：(图9所示)。 以2500r/min 的转数运转发动机约2min,热预氧传感器测量氧传感器反馈电压 检查电压表在10s内摆动次数少于8次再次预热氧传感器8次或更多正常8次或更多少于8次脱开氧传感器线数插头，测量氧传感器反馈电压正常（氧传感器）表面有积碳检查电压表在10s内摆动次数氧传感器正常，混合气太稀氧传感器损坏拔下水温传感器线束插头，接上一个48k高于0.45v仍小于0.45v大于0.45v小于0.45v脱开真空软管氧传感器损坏氧传感器

29、正常，混合气过浓仍大于0.45v小于0.45v检查燃油系统，进气系统及控制系统 图9氧传感器的检测程序 1、将发动机热车至正常工作温度(或起动后以2500r/min的转速运转2min)。 2、将万用表电压档的负表笔接故障检测插座内的E1或蓄电池负极，正表笔接故障检测插座内的OX1或OX2插孔，或接氧传感器线束插头上的出线。 3、让发动机以2500r/min左右的转速保持运转，同时检查电压表指针能否在0-1V之间来回摆动,记下10s内电压表指针摆动的次数。在正常情况下，随着反馈控制的进行，氧的反馈电压将在0.45V上下不断变化，10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。如果少于8次，则说明氧传感器

30、或反馈控制系统工作不正常，其原因可能是氧传感器表面有积碳，使灵敏度降低所致。对此，应让发动机以2500r/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。如果在清除积碳可后电压表指针变化依旧缓慢，则说明氧传感器损坏，或电脑反馈控制电路有故障。（1）将发动机热车至正常工作温度或起动后以2500r/min 的转速运转2min。（2）将万用表电压档的副表笔接故障检测插座内的E1或蓄电池负极；正表笔接故障检测插座内的插孔，或接氧传感器线束插头上的引出线。（3）让发动机以2500r/min 左右的转速保持运转，同时检查电压表的指针能否在0-1V之间来回摆动，记下10s内电压表指

31、针摆动次数。在正常情况下，随着反馈控制的进行，氧传感器的信号电压在0.45V上下不断变化，10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。（4）若电压表指针在10s内的摆动次数等于或多余8次，说明氧传感器及反馈控制系统工作正常；电压表指针在10s内的摆动次数少于8次，则说明氧传感器及反馈控制系统不正常，可能是氧传感器表面有积碳而使灵敏度降低。（5）让发动机以2500r/min的转速运转约2min，以清除氧传感器表面的积炭，然后再检查反馈电压。如果在清除积炭后电压指针依旧缓慢，则说明氧传感器不良，或ECU反馈控制电路有故障。（6）检查氧传感器有无损坏。拔下氧传感器的线束插头，使氧传感器不再与ECU连接，

32、反馈控制系统处于开环控制状态。将万用表电压档的正表笔直接与氧传感器反馈电压输出接线柱连接，副表笔良好搭铁。在发动机运转中测量反馈电压，先脱开接在进气管上的曲轴箱强制通风管或其他真空软管，人为地形成稀混合气，同时观看电压表，其指针读数应该下降。然后接上脱开的管路，再拔下水温传感器接头，用一个48k的电阻代替水温传感器，人为地形成浓混合气，同时观看电压表，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的浓度，在突然踩下加速踏板的时，混合气变浓，反馈电压应上升；突然松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。如果氧传感器的反馈电压无上述变化，表明氧传感已坏。四、万用表检测法（一）

33、传感器加热器的检查 工作电压的的检查：现在大部分电控汽车使用的都是3线或4线加热式氧传感器3。因此，对于这一类氧传感器首先应检查加热线的电压是否正常。在打开点火开关或启动发动机后，用万用表电压档测量加热器的供电端子，应有12V电压如果没有加热电压，则氧传感器必然工作不良。图10 4线式氧传感器加热器内电阻的检查：在点火开关置于“OFF”拔下氧传感器的线束插头,用万用表档测量氧传感器接线端子与搭铁端子间的电阻,如图10所示，其电阻值应符合标准值（一般为440，具体参数参见具体车型的说明书），如果加热电阻无穷大或为零，则说明电阻开路或短路，这样势必造成氧传感器工作不良，应更换氧传感器。（二） 接地

34、线的检查一般黑色线为接地线，测量其接地压降，应小于100mv为正常。常见的氧传感器分为1线、2线、3线、4线、7线式。1线式：一根信号线，另外搭铁线靠外壳直接搭铁。2线式：一根信号线，另一根到电脑的回馈搭铁线。3线式：有两根线是氧传感器加热线，一根氧传感器信号线，另外搭铁线靠外壳直接搭铁，属于外加热型氧传感器。4线式：有两根线是氧传感器加热线，有两根线是氧传感器线。大多数车型氧传感器。7线式：两个氧传感器组合，两组加热型氧传感器，如本田车主氧传感器。根为信号线的接地线，因此两根接地线应分别测量，以确定其是否正常。（三）传感器有无损坏的检查拔下氧传感器的线束插头，使氧传感器不再与电脑连接，反馈控

35、制系统处于开环控制状态。将万用表电压档的正表笔直接与氧传感器反馈电压输出接线柱连接，负表笔良好搭铁。在发动机运转中测量反馈电压，先脱开接在进气管上的曲轴箱强制通风管或其他真空软管，人为地形成稀混合气，同时观看电压表，其指针读数应下降。然后接上脱开的管路，再拔下水温传感器接头，用一个4-8K的电阻代替水温传感器，人为地形成浓混合气，同时观看电压表，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的浓度，在突然踩下加速踏板时，混合气变浓，反馈电压应上升；突然松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。如果氧传感器的反馈电压无上述变化，表明氧传感器已损坏。 氧化钛式氧传感器在采用上

36、述方法检测时，若是良好的氧传感器，输出端的电压应以2.5V为中心上下波动。否则可拆下传感器并暴露在空气中，冷却后测量其电阻值。若电阻值很大，说明传感器是好的，否则应更换传感器。 （四）传感器外观颜色的检查 从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障： 1、淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色。2、白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器。3、棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器。 4、黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。五、

37、专用仪器检测法在许多带有自诊断系统的轿车上可以用电脑诊断仪来调取故障代码或从发动机电脑中读出各种参数值。以下以奥迪A6为例介绍用诊断仪检测氧传感器5。（一）氧传感器加热器的检查 A、氧传感器加热器的检查（1）氧传感器加热由自由诊断监控（2）查询故障存储器（3）连接VAS5051或VAG1551，选择“01”发动机电控单元。进行上述操作时，发动机应怠速运转。显示器显示：快速数据传递帮助选择功能（4） 按0和8键，选择“读取测量数据块”，按Q键确认输入。显示器显示：读取测量数据块 输入显示组号（5）按0，2和7键，选择“显示组27”，按Q键确认输入。显示器显示：怠速 0.3KW 87.2 8.7

38、（6）检查显示区4.规定值：615。（7）如果未达到规定值：关闭点火开关，检查氧传感器加热器供电。 B、氧传感器反馈电压的测量 连接VAS5051或VAG1551，选择“01”发动机电控单元（1）读取显示组21中的测量数据块，发动机怠速运转。显示器显示：760/min 2.15ms 34.2 -Reg.EI（2）检查显示区4的显示，规定：-Reg.EIN(氧传感器接通)，控制工作后（发动机处于暖机状态），继续检测。（3）按C键（4）按0和9，选择“显示组9”按Q键确认输入。显示器显示：760/min -0.70% 0.755V 0.4%（5）检查显示区3的显示。规定：读数应在0.11.0V 之

39、间波动。760/min -0.70% 0.185V 0.4%说明：电压每分钟变化1530次。如电压波动太慢，则可能有以下故障： 氧传感器加热器损坏 氧传感器损坏 （6）如果显示的是0.4500.500V 之间的恒定值，显示值：760/min -0.70% 0.475V 0.4%可能有以下故障： 氧传传感器短路 氧传感器加热器损坏 氧传感器损坏（7）如果显示0.0000.500V之间的值（混合气太稀）显示器显示：760/min -0.70% 0.185V 0.4%说明控制已到达加浓控制极限，氧传感器总是认为“混合气太稀”可能有以下故障： 进气系统漏气 燃油压力低（8）如果显示0.51.0V 之间

40、的值（混合气太浓），显示器显示：760/min -0.70% 0.830V 0.4%说明控制已到达变稀控制极限，氧传感器总是认为“混合气太浓”可能有以下故障： 进气系统阻塞 燃油压力太高 活性炭罐电磁阀常开 （9）如果氧传感器正常，检查自适应值。（二）示波器检测法根据氧传感器的信号波形可以判断系统是否已经进入闭环控制状态。用波形测试设备测得的发动机起动后的氧传感器输出的信号电压波形如图11所示6。由图11可以看出发动机起动后氧传感器输出的信号电压先逐渐升高到450 mV，然后进入升高和下降(混合气变浓和变稀)的循环，后者表示燃油反馈控制系统进入了闭环状态。当然，只有当氧传感器在无故障的时候氧传

41、感器的信号电压波形才能反映燃油反馈控制系统的状况；如果氧传感器有故障，那么它所产生的波形就不反映燃油反馈控制系统的状况。 测试氧传感器信号波形有2种常用的方法：丙烷加注法和急加速法。按照波形测试设备使用手册连接好波形测试设备。图11 氧传感器正常信号（三）丙烷加注法检测氧传感器信号波形氧传感器信号测试中有3个参数(最高信号电压、最低信号电压和混合气从浓到稀时信号的响应时间)需要检查，只要在这3个参数中有1个不符合规定，氧传感器就必须予以更换。更换氧传感器以后还要对新氧传感器的这3个参数进行检查，以判断新的氧传感器是否完好。测试步骤(氧化钛型传感器和氧化锆型传感器都适用)是：(1)连接并安装加注

42、丙烷的工具。(2)把丙烷接到真空管入口处(对于有PCV系统或制动助力系统的汽车应在其连接完好的条件下进行测试)。(3)接上并设置好波形测试设备。(4)起动发动机，并让发动机在2500 r/min下运转2 min3 min。(5)使发动机怠速运转。(6)打开丙烷开关，缓慢加注丙烷，直到氧传感器输出的信号电压升高(混合气变浓)，此时一个运行正常的燃油反馈控制系统会试图将氧传感器的信号电压向变小(混合气变稀)的方向拉回；然后继续缓慢地加注丙烷，直到该系统失去将混合气变稀的能力；接着再继续加注丙烷，直到发动机转速因混合气过浓而下降100 r/min200 r/min。这个操作步骤必须在20 s25 s

43、内完成。(7)迅速把丙烷输入端移离真空管，以造成极大的瞬时真空泄漏(这时发动机失速是正常现象，并不影响测试结果)，然后关闭丙烷开关。图12正常氧传感器波形(8) 待信号电压波形移动到波形测试设备显示屏的中央位置时锁定波形，测试完成。接着就可以通过分析信号电压波形来确定氧传感器是否合格。一个好的氧传感器应输出如图12所示的信号电压波形，其3个参数值必须符合表所列的值。氧传感器信号波形参数标准如下(表1所示)：序号测量参数允许范围1最高信号电压850mV2最低信号电压 75175mV3混合气从浓到稀的最大允许响应时间100ms(波形中300600mV之间的下降段应该是上下垂直的表1 氧传感器参数值

44、一个已损坏的氧传感器可能输出如图所示的信号电压波形，其中，最高信号电压下降至427mV，最低信号电压0 V，混合气从浓到稀时信号的响应时间却延长为237ms所以这3个参数均不符合标准。图13损坏的氧传感器波形如果发动机仅怠速运转5 s，就可能有1个或多个参数不合格，而这个不合格并不说明氧传感器是坏的，只是测试条件没有满足的缘故。多数损坏的氧传感器都可以从其信号电压波形上明显地分辨出来如图13所示。如果从信号电压波形上还无法准确地断定氧传感器的好坏，则可以用波形测试设备上的游动标尺读出最大和最小信号电压值以及信号的响应时间，然后用这3个参数来判断氧传感器的好坏。（四）加速法检测氧传感器信号电压波

45、形对有些汽车，用丙烷加注法测试氧传感器信号电压波形是非常困难的，因为这些汽车的发动机控制系统具有真空泄漏补偿功能(采用速度密度方式进行空气流量的计量或安装了进气压力传感器等)，能够非常快地补偿较大的真空泄漏，所以氧传感器的信号电压决不会降低。这时，在测试氧传感器的过程中就要用手动真空泵使进气压力传感器内的压力稳定，然后再用急加速法来测试氧传感器7-8。急加速法测试步骤如下：（1）1500r/min预热发动机和氧传感器2 min6 min。然后再让发动机怠运转20 s。（2）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。别提醒：不要使发动机空转转速超过4 000 r/min，只要用节气门进行急加速和急减速就可以了。图14速法测试时氧传感器的信号电压波 （3）定住屏幕上的波形(如图14所示)就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和号的响应间来判断氧传感器的好坏。在信号电压波形中，上升的部分是急加速造成的，降的部分是急减速造成的。（五） 传感器常见故障1、传感器中毒氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表