在電控汽油噴射發(fā)動機中，用于燃料系統(tǒng)閉環(huán)控制的氧傳感器是一個重要的電子元件，用來監(jiān)測廢氣中氧的含量，用電壓信號反饋給ECU，以控制空燃比保持在14.7。同時，它又是多種故障信號的代言報警元件。
常見氧化鋯傳感器的故障為表面被鉛化物或碳化物覆蓋，導(dǎo)致氣體不能滲透、氧離子不能擴散而失效。當故障燈報警，讀取傳感器故障礙后，有必要對其進行診斷，因為氧傳感器報警不一定就是傳感器有故障，其報警信號還受到下列因素的影響。
1.點火系工作狀況;
2.進氣系統(tǒng)密封性能;
3.排氣系統(tǒng)是否堵塞;
4.噴油器的工作狀況;
5.供油系統(tǒng)油壓高低。
因此，在發(fā)動機維修中，一旦出現(xiàn)氧傳感器報警信號，應(yīng)通過電腦加人腦對故障部位進行綜合分析、判斷、調(diào)換結(jié)合，合理維修。
一、氧傳感器的故障診斷
由氧化鋯傳感器的特性曲線可知：當空燃比維持在14.7時，信號基準電壓為0.4-0.5V，當空燃比小于14.7時，其電壓逐步升高至0.8-lV，表明混合氣過濃。當空燃比大于14.7時，其電壓逐漸下降至0.2V左右.表明混合氣過稀。這是氧傳感器診斷的重要依據(jù)，其診斷方法是：
1.以2500r/min運轉(zhuǎn)發(fā)動機2min，預(yù)熱傳感器，拔下傳感器插線(有加熱線固的傳感器注意插角位置)，用萬用表測量反饋電壓，檢查10S內(nèi)電壓表指針擺動次數(shù)。若少于8次，再次預(yù)熱傳感器，檢查10S內(nèi)指針擺動次數(shù)，若擺動8次以上為正常。若仍少于8次，則按下步繼續(xù)進行：
2.脫開傳感器線束插頭，測量反饋電壓。
1)大于0.45V時，脫開進氣管上某處真空管，若電壓仍大于0.45V，說明傳感器損壞，若小子0.45V，說明混合氣過濃，應(yīng)對燃料、進氣或控制系統(tǒng)進行檢查。
2)小于0.45V時，拔下水溫傳感器插頭，接上一只4-8KΩ的電阻。若電壓仍小于0.45V，說明傳感器損壞，若高于0.45V，說明混合氣過稀。
二、點火系工作狀況檢測
對微機控制的有分電器或無分電器點火系進行常規(guī)檢查。檢查項目是火花能量，火花塞、高壓線、點火正時，點火提前角等。用點火正時燈檢查點火提前角時，其紅魚夾接電池正極，黑魚夾接電池負極，高壓傳感器夾住一缸高壓線，點正時燈對準發(fā)動機前皮帶輪點火正時標記.當發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，點火提前角應(yīng)增大。用手錘或扳手擊爆震傳感器固定螺釘或缸蓋四周，點火提前角應(yīng)明顯推遲。
三、進氣系統(tǒng)密封性能檢查
在進氣管適當部位接上一只真空表，發(fā)動機怠速時(5OO-600r/min)，以海平面為基準，進氣管真空度應(yīng)57.33-70.66Kpa范圍內(nèi)，否則注修理進氣系統(tǒng)漏氣部位。怠速時，真空表指針逐漸下落至零，表示排氣系統(tǒng)阻塞。真空表指針的變化，還可以檢測氣門密封和點火性能。
一、有關(guān)氧傳感器的幾個重要概念
探測方式：氧傳感器探測的是混合氣的濃度，但它并不是直接探測混合氣，而是探測混合氣燃燒后的廢氣中的氧分子含量，從而間接地得到當前混合氣的濃度。
信號特征：氧傳感器其實就是一個低電壓，低電流的小電池，當它的內(nèi)外表面所接觸的氧分子角度不同時，便形成一個電位差，它的外表面伸入排氣管中直接與發(fā)動機排氣相接觸，它的內(nèi)表面與大氣接觸，大氣中氧分子的濃度是不變的。而排氣中氧分子的濃度是隨混合氣濃度的變化而變化的。當混合氣的實際空燃比高于理論空燃比(14.7，即稀混合氣)時，廢氣中剩余的氧分子濃度相對較高，這時氧傳感器內(nèi)外氧分子濃度相差較小，只能輸出大約0.1V的電壓;而當混合氣的實際空燃比小于理論空燃比(即混合氣)時，廢氣中剩余的氧分子非常少，這時氧傳感器內(nèi)外表面氧分子濃度相差較大，可以輸出大約1.0V左右的電壓。
工作特性：目前大部分車型采用的都是鋯式氧傳感器，這類傳感器在設(shè)計時就有一個重要的技術(shù)指標，即信號上升時間和下降時間，均要求小于250ms。
如果這個變化時間大于250ms，雖然混合氣濃時最大電壓和稀時最小電壓有時都是正常的，但在實際應(yīng)用中則表現(xiàn)為氧信號反應(yīng)遲鈍，不能為發(fā)動機電腦提供實時的混合器信息而導(dǎo)致燃油反饋系統(tǒng)失調(diào)，一些軟性故障大都是由于這個原因造成的。
控制原理發(fā)動機電腦通過氧傳感器輸出的信號了解當前混合氣濃度相對于理論值的微小偏差，于是根據(jù)這個信號相應(yīng)調(diào)整噴油器的通電時間，以彌補這個微小偏差，從而提高了控制的精度。這即是所謂的閉環(huán)控制。
二、氧傳感器的常見故障
加熱單元失效(一般都為開路);
信號電壓一直為稀時最小電壓(失效);
信號反應(yīng)遲鈍(濃稀電壓變化時間大于250ms)。
三、氧傳感器的一般檢測方法
1.檢查氧傳感器加熱器電阻。拔下氧傳感器插頭，用萬用表電阻檔測量傳感器側(cè)1、2號插頭間的電阻值，具體標準應(yīng)查閱具體車型的維修手冊，但一般來說，應(yīng)在4～40之間，如果不符合標準值，應(yīng)更換氧傳感器。
2.檢查氧傳感器反饋電壓。查閱所測車型的維修手冊，找氧傳感器信號線，用電線中的銅絲插入相應(yīng)手術(shù)的插孔。然后插好插接器，用萬用表直流電壓檔測量銅絲對負極的電壓。注意必須使用數(shù)字式萬用表，并且銅絲絕對不能搭鐵，否則將不可恢復(fù)性地損壞氧傳感器。此時起動發(fā)動機并使水溫達到至少80℃，使發(fā)動機多次達到2500r/min后使發(fā)動機轉(zhuǎn)速保持2500r/min,并觀察萬用表顯示的電壓，電壓值應(yīng)在此0.1-1.0V之間迅速跳動，在10S之內(nèi)電壓應(yīng)在0.1-1.0V之間變化至少8次，若電壓變化比較緩慢，不一定就是氧傳感器或反饋控制系統(tǒng)有故障，可能是氧傳感器表面被積碳覆蓋而靈敏性降低。這時可使發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)幾分鐘以清除積碳，然后再觀察氧傳感器信號電壓是否符合規(guī)定，如仍不符合規(guī)定，則進行全面的特性分析
