盯緊氧傳感器　診斷電噴發(fā)電機故障

聶永濤　樊少軍

摘要：主要介紹了氧傳感器在汽車發(fā)動機中的作用、分類、工作原理，如何檢測氧傳感器控制系統(tǒng)的正常工作的步驟并通過實例說明利用氧傳感器排除故障的一般方法。

關(guān)鍵詞：氧傳感器；電噴發(fā)動機；故障

在使用三元催化轉(zhuǎn)換器以減少排氣污染的發(fā)動機上，氧傳感器是必不可少的元件。由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOX的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發(fā)出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。

目前，實際應(yīng)用的氧傳感器有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器兩種。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分；單引線的為氧化鋯式氧傳感器；雙引線的為氧化鈦式氧傳感器；三根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器，原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。氧傳感器一旦出現(xiàn)故障，將使電子燃油噴射系統(tǒng)的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對空燃比進(jìn)行反饋控制，會使發(fā)動機油耗和排氣污染增加，發(fā)動機出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘振等故障現(xiàn)象。

由于氧傳感器的信號是電腦對空燃比進(jìn)行閉環(huán)控制不可缺少的依據(jù)，氧傳感器探測的是混合氣的濃度，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，間接地得到當(dāng)前混合氣的濃度。所以，氧傳感器其實就是一個低電壓，低電流的小電池，當(dāng)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(dāng)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(dāng)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。這樣，電腦就可以通過氧傳感器輸出的信號了解當(dāng)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。

電噴轎車所采用的氧傳感器大致分為單線、三線及四線等幾種形式，區(qū)別只在于三線或四線的氧傳感器中多了一個加熱裝置，作用是為了使氧傳感器盡快達(dá)到工作溫度(400-800℃）。

實踐證明，利用氧傳感器輸出電壓可隨混合氣的角度變化而變化的特性，可以幫助我們診斷一些燃油或空氣甚至機械部分的故障，但前提是氧傳感器及控制系統(tǒng)功能必須完好，檢查步驟如下：

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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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)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(fù)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?fù)p壞氧傳感器。此時起動發(fā)動機并使水溫達(dá)到至少80℃，使發(fā)動機多次達(dá)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(jìn)行下一步檢查。

3.檢查氧傳感器是否損壞。拔開插接器，使氧傳感器和控制單元分離，萬用表測量信號輸出端對負(fù)極的電壓。這時人為地拔下一根進(jìn)氣管上的真空管，形成稀混合氣，此時電壓應(yīng)下降;而當(dāng)拔下油壓調(diào)節(jié)器真空管，并用手堵住以形成濃混合氣時，電壓應(yīng)當(dāng)上升。如果這時氧傳感器本身沒有故障，故障在電腦或線路以及燃油、空氣、機械方面。應(yīng)該首先檢查燃油、空氣及機械部分的故障，這里面的影響是很奧妙的，需要大家動腦思考。比如空氣系統(tǒng)漏真空。這時排氣中氧分子濃度變大，氧傳感器輸出低電壓，電腦便認(rèn)為混合氣稀，發(fā)出指令向濃的方向調(diào)整，但無論如何也彌補不了漏進(jìn)系統(tǒng)的大量空氣，所以氧傳感器就會一直顯示0.1～0.3V的低電壓；再比如油壓調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障導(dǎo)致油壓過高，會使排氣中氧分子含量減少。氧傳感器輸出高電壓，表示混合氣過濃，電腦便減少噴油時間，但氧回潰系統(tǒng)的調(diào)整是微量 的，無法彌補油壓過高造成的混合氣過濃；所以氧傳感器總顯示0.6～0.9V的高電壓。其它情況還有很多，比如缺缸造成的影響等等。

下面介紹一個利用氧傳感器排除故障的實例：

故障現(xiàn)象：一輛奧迪A6 2.0轎車怠速不穩(wěn)，冒黑煙，耗油量大。

故障分析：用大眾公司專用故障診斷儀V.A.G1551讀取數(shù)據(jù)，沒有存儲故障碼，但顯示氧傳感器無反饋電壓。該車不久前因同樣故障在其修理廠更換了氧傳感器，所以氧傳感器本身肯定沒有問題，故障應(yīng)該在反饋電路或電腦本身。利用數(shù)字式萬用表從氧傳感器插頭測量氧傳感器反饋電壓，始終處于0.9V以上，說明當(dāng)前混合氣偏濃，但為何V.A.G1551無法反映電壓呢？只能是氧傳感器信號反饋部分有故障。于是測量傳感器到電腦信號線的電阻值及其與搭鐵的電阻值，沒有發(fā)現(xiàn)異常。故障肯定在控制單元本身。

故障排除：拆下位于乘客腳窩處的ECU電腦，打開保護(hù)蓋，發(fā)現(xiàn)電路板有明顯燒蝕，更換后故障被排除。說明燒蝕部分正好是具有接收氧傳感器信號功能的部分。