2007款卡羅拉氧傳感器故障的檢修

牛志芳

摘 要：2007款卡羅拉怠速不穩定，通過解碼儀點故障碼，發現氧傳感器出現故障；利用診斷確定氧傳感器的問題所在，通過修理，使氧傳感器的恢復正常工作。

關鍵詞：卡羅拉汽車 電控系統 氧傳感器 檢修

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0048-01

隨著汽車工業的發展，汽車的保有量不斷增加，人們對汽車的需求越來越大，隨之汽車排放污染對人類環境的危害已成為一種嚴重的社會公害。汽車排放污染主要來自發動機排除的廢氣（CO、HC、NOx等），因此要達到節能和降低環境污染的目的，就要通過氧傳感器來完成。所以現在的車上全部加裝氧傳感器，來實現發動機閉環控制，使A/F控制在最佳狀態，這樣就大大降低了排污量，又節省了能源。

1 故障現象

該輛車是2007款卡羅拉轎車，搭載1ZRFE發動機，最近這段時間怠速不穩定、喘振，儀表盤里故障燈亮起。

2 卡羅拉怠速故障檢修

（1）利用KT600調故障碼。關閉點火開關，連接上KT600解碼儀，打開點火開關著車，把解碼器開機，進行讀取故障碼，清除故障碼后，車子運行正常；但是把車子開一段時間故障又出現，車子又是抖動的厲害。繼續調取故障碼，還是這三個故障碼。

（2）引起氧傳感器故障的原因很多，在詢問車主的時候，車主講到，以前車子因發動機無力在其他廠更換過三元催化器，把當時的故障給消除了，但是過了一段時間就出現發動機怠速抖動的問題。

檢測氧傳感器電阻。點火開關置于“OFF”位置，拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻檔根據下表測量氧傳感器的電阻（見表1）。檢測合格，如不符合標準，就應更換氧傳感器。

測量氧傳感器的電源電壓，應拔下氧傳感器的線束插頭，對照線束連接器前視圖，將點火開關從置于ON位置，檢測電壓（見表2），檢測電壓不穩定，發現故障所在。

檢測保險，把點火開關置于OFF位置，從發動機室繼電器盒上拆下EFI NO.2保險，觀察保險正常，沒有燒蝕現象，用萬用表電阻檔位檢測，電阻小于1Ω。

根據氧傳感器電路圖打開點火開關，把萬用表打到電壓檔位檢測EFI NO.2保險兩個端點分別與車身打鐵，一端有電壓12V，一端無電壓，而且電壓很穩定。將點火開關置于OFF位置，把萬用表打到電阻檔位，利用剛剛檢測EFI NO.2無電壓的那個端子與+B端子的電阻，結果電阻值有時穩定，但是稍動一下線束電阻值又變的無窮大，檢測這根線路出現接觸不良，最后在線束接頭+B出現斷裂，接觸不好，把+B線束從新接好。再次利用KT600調故障碼，然后清除故障碼。最后在著車實驗，怠速正常，開出去試車，回來再次讀取故障碼，系統一切正常，沒有故障碼。故障修復。

3 汽車氧傳感器的結構與工作原理

三效催化轉化器安裝在排氣管的中段，它能凈化排氣中CO、HC和NOx三種主要的有害成分，但只在混合氣的空燃比處于接近理論空燃比的一個窄小范圍內，三效催化轉化器才能有效地起到凈化作用。故在排氣管中插入氧傳感器，借檢測廢氣中的氧濃度測定空燃比。并將其轉換成電壓信號或電阻信號，反饋給ECU。ECU控制空燃比收斂于理論值。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線、三根和四根引線之分；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；三根和四根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器，原則上這幾種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。其中應用最多的是氧化鋯式氧傳感器。豐田卡羅拉車就是應用此款氧傳感器。

氧化鋯式氧傳感器的基本元件是氧化鋯陶瓷管（固體電解質），亦稱鋯管。鋯管固定在帶有安裝螺紋的固定套中，內外表面均覆蓋著一層多孔性的鉛膜，其內表面與大氣接觸，外表面與廢氣接觸。氧傳感器的接線端有一個金屬護套，其上開有一個用于鋯管內腔與大氣相通的孔；電線將鋯管內表面鉑極經絕緣套從此接線端引出。

氧化鋯在溫度超過400 ℃后，才能進行正常工作。早期使用的氧傳感器無排氣加熱，這種傳感器必須在發動機起動運轉數分鐘后才能開始工作，它只有一根接線與ECU相連。現在，大部分汽車使用帶加熱器的氧傳感器，這種傳感器內有一個電加熱元件，可在發動機起動后的20～30 s內迅速將氧傳感器加熱至工作溫度。

鋯管的陶瓷體是多孔的，滲入其中的氧氣，在溫度較高時發生電離。由于鋯管內、外側氧含量不一致存在濃差，因而氧離子從大氣側向排氣一側擴散，從而使鋯管成為一個微電池，在兩鉑極間產生電壓。當混合氣的實際空燃比小于理論空燃比，即發動機以較濃的混合氣運轉時，排氣中氧含量少，但CO、HC、H2等較多。這些氣體在鋯管外表面的鉛催化作用下與氧發生反應，將耗盡排氣中殘余的氧，使鋯管外表面氧氣濃度變為零，這就使得鋯管內、外側氧濃差加大，兩鉛極間電壓陡增。實際上的反饋控制只能使混合氣在理論空燃比附近一個狹小的范圍內波動，故氧傳感器的輸出電壓在0.1～0.8 V之間不斷變化（通常每10 s內變化8次以上）。如果氧傳感器輸出電壓變化過緩（每10 s少于8次）或電壓保持不變（不論保持在高電位或低電位），則表明氧傳感器有故障，需檢修。

4 結語

對于氧傳感器的故障診斷，首先就需要我們對氧傳感器的工作原理和控制電路及信號有足夠的理解，并且還要對故障后會產生的現象有一定的了解，這樣我們才不會走太多的彎路，保證質量的同時達到最高的效率。

參考文獻

[1] 豐田卡羅拉.卡羅拉維修手冊[M].2007.

[2] 方國強.汽車電控系統[M].北京：機械工業出版社，2010.

[3] 趙艷琴.汽車用氧傳感器的研究與進展[J].2006.