汽車發動機氧傳感器故障維修

徐誕

摘 要：在利用三元催化轉換器用于降低排氣污染的汽車發動機里，氧傳感器屬于一個十分重要的部件，有關氧傳感器的檢測與維修，可以通過診斷儀器對元器件進行初步檢查，然后從排氣系統上將元器件拆卸下來，觀察氧傳感器，假使外殼上面的通氣孔存在堵塞，陶瓷芯是否破損，假使有損壞則需更換新件。汽車發動機氧傳感器在使用的過程中，還會遇到其他很多問題，本文就將針對這些可能出現的故障進行探究。

關鍵詞：汽車發動機；氧傳感器；故障維修

氧傳感器以其反應靈敏、傳感效果好而被廣泛的應用于現代轎車上，它可以對汽車的排放量進行精密的監測和反饋，從而達到對汽車排放的有效控制，既可以降低排污量又能夠節省能源。可是一旦氧傳感器在操作的時候發生一些問題，就讓電子燃油噴射系統里面的計算機不能夠很好的獲取到排氣里濃度的信息，不能很好，迅速的對空燃比實施反饋的操作，因此使得發動機使用油的量以及污染排放程度提升，還有可能使得汽車發生行駛速度不平穩、缺火、喘這樣的問題，給駕駛員的行駛安全造成嚴重的威脅。

1 發動機氧傳感器常見的故障

在汽車發動機使用的過程中，常見的故障包括鉛中毒、硅中毒、氧傳感器鉑片表面積碳、陶瓷元件破損、加熱電阻絲燒斷等，一旦出現其中某些故障，就將影響發動機的正常使用功能。

1.1 氧傳感器中毒

氧傳感器中毒在汽車發動機的使用過程中是比較常見的一種故障，同時也是比較難以徹底維修的一些問題，尤其是使用具有鉛成分燃料的機動車，就算是換上新的氧傳感器，僅僅可以行駛幾千公里，假如氧傳感器僅僅具有一些輕微的中毒狀況，只需更換汽油的種類，就能避免鉛中毒的嚴重化，但是在高溫的排氣環境下，鉛很容易進入排氣系統的內部，阻隔氧離子的擴散，進而使得氧傳感器中毒失效，此時就只有更換新的氧傳感器。

另外，氧傳感器發生硅中毒也是比較常見的故障，在一般情況下汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒之后會生成二氧化硅、硅橡膠密封墊圈在使用過程中出現不當的行為也會導致有機硅氣體釋放出來，都會使得氧傳感器失靈，所以建議駕駛員在選擇汽油和潤滑油的時候，盡量選擇質量好的。

1.2 氧傳感器積碳

在發動機使用過程中，經常由于發動機的燃燒不充分或其他原因而導致

在氧傳感器的周邊會有一些積碳，或在氧傳感器自身形成油污，污垢這樣的沉積物質，以上沉積物質就會很大影響外面空氣進到氧傳感器里面，影響氧傳感器傳輸出的反饋信號，因此影響汽車發動機電腦不能夠迅速改正空燃比。氧傳感器造成積碳的狀況，會嚴重增加汽車的燃油消耗量，所排放的氣體中的有害成分也會上升，因此一旦發現汽車氧傳感器出現積碳，就應立刻進行處理，保證氧傳感器時刻處于正確的工作狀態。

1.3 陶瓷元件破損

氧傳感器的陶瓷元件所具有的主要特征是很硬可是想對脆些，進行卸下以及清洗的時候因為工作者處理不正確、通過硬物敲打或者采用十分強烈的氣體進行吹洗，全部有可能導致其損壞，進而失去利用的價值，因此在清洗和處理氧傳感器陶瓷元件的時候，要注意修理的力度和幅度，避免人為因素對其造成的傷害。

1.4 加熱器電阻絲燒斷

加熱電阻絲燒斷，導致氧傳感器升至正常工作需要的溫度十分困難，因此阻礙發動機正常的進行運作，需要不定時的查看電阻絲，只要發現汽車發生加熱電阻絲燒斷，則需馬上更換新的。

2 發動機氧傳感器的故障診斷

氧傳感器是電控汽油噴射發動機中重要的控制元件，主要用于燃料系統閉環控制，用以檢測廢棄中氧濃度，再將電壓信號反饋給ECU，將空燃比控制在14.7這一標準范圍之內。

2.1 氧傳感器的故障檢測

比較常規化的檢測方式是直接觀察氧傳感器表面是否有積碳或覆蓋物，是否由于這些覆蓋而導致氣體無法真正的滲透進去，導致氧離子不能正常的進行擴散，而使得發動機氧傳感器失去效果。在氧傳感器報警系統中，一旦氧傳感出現故障就會自動出現報警信號，專業的維修人員可以讀出氧傳感器的故障碼，從而做出對應的維修措施。

對氧傳感器特性曲線進行研究，我們得到當空燃比維持在14.7時，信號基準電壓應該是 0.4-0.5V之間。當空燃比小于 14.7時，電壓會逐漸上升到 0.8-1.0V之間，說明混合氣體的濃度過高；檔空燃比大于14.7時，電壓

逐漸降低至 0.2V左右，表明混合氣體的濃度過低。上述幾組數據是判斷氧傳感器是否出現故障的重要依據，正確的診斷方法是：以以2500r/min的轉速運轉發動機2 分鐘，使得氧傳感器達到預熱的效果，然后拔下氧傳感器的插線，用萬用表測量反饋電壓，觀察10s內電壓指針的擺動次數，如果擺動的次數小于8次，說明預熱程度不夠，需要繼續預熱，直到電壓指針擺動的次數超過8次以上。如果在預熱過程中，電壓擺動的次數一直保持在 10s/8次，那么就需要脫開氧傳感器的線束插頭，再測量反饋電壓，當電壓大于0.45v時，脫開進氣管上某處真空管，如果電壓依然大于0.45v，說明氧傳感器已經損壞；當電壓小于0.45v時，說明混合氣體的濃度過高，應該繼續對燃料、進氣或控制系統進行排查。當電壓小于0.45v時，拔下水溫傳感器插頭，接上一只4-8 kΩ的電阻，如果電壓仍然小于

0.45v，說明傳感器已經損壞，如果電壓大于0.45v，說明混合氣體的濃度過低。

2.2 反饋電壓的檢測

有些汽車可以直接從故障診斷座內的 OX1或OX2插孔內直接測得氧傳感器反饋電壓。在我們常規的檢測工作中，通常選擇擺針型的電壓表，便于直觀的反映出反饋電壓的變化情況，另外要求電壓表具有低量程和高阻抗。具體的檢測方法是：首先啟動發動機，保持2500r/min的轉速持續運轉2分鐘，模擬正常發動機工作的環境溫度，把電壓表的正極棒連接到故障診斷座內的OX1或OX2插孔上，或者直接插入氧傳感器的線束插頭上，負極棒連接到故障診斷座內的EI插孔或蓄電池負極，發動機繼續以2500r/min左右的轉速保持運轉，與此同時檢查電壓表指針的擺動情況，觀察指針是否在 0-1v之間來回擺動，并記錄10s內電壓指針擺動的次數。當電壓表指針在10s內的擺動次數大于等于8次，說明氧傳感器及其反饋控制系統的工作狀態是正常的，當電壓表的指針在10s內的擺動次數小于8次，說明氧傳感器及其反饋系統的工作狀態不正常，那么我們就需要進一步的檢查故障出現在什么地方。

因此，我們需要再讓發動機以2500r/min的轉速運轉2分鐘左右，達到清除氧傳感器表面積碳的效果，再次檢查反饋電壓。如果電壓指針變化依舊很緩慢，說明氧傳感器損壞或電控單元的反饋控制電路出現故障。需要我們進一步檢查氧傳感器是否存在損壞，檢測的具體步驟如下：脫開氧傳感器插頭，使得發動機繼續運轉，反饋系統進入開環控制狀態，檢查電壓表的反饋電壓變化情況；脫開節氣門體下真空軟管，使進氣管漏氣，通過人為的操作形成稀釋的混合氣體，同時觀察電壓表的變化，正常的情況下指針應該是下降的，然后再接上脫開的真空軟管，拔下水溫傳感器插頭，用0-8 kΩ的電阻代替水溫傳感器，通過人為操作形成高濃度的混合氣體，觀察電壓表的變化情況，正常情況下電壓表讀數應該上升。如果氧傳感器在這種測試中沒有顯示電壓變化，說明氧傳感已經損壞。

2.3 氧傳感器外觀顏色檢查

從排氣管上拆下氧傳感器，檢查傳感器外殼上的通氣孔有沒有堵塞的情況，陶瓷芯有沒有破損的情況，如果有則應該立即更換新的氧傳感器。下面介紹幾種通過觀察氧傳感器的頂尖部位的顏色也可以判斷氧傳感的故障。氧傳感器的正常顏色是淺灰色的，如果頂尖變成白色的，說明氧傳感受到了硅污染，應該更換新的氧傳感器，如果頂尖變成棕色的，說明氧傳感器受到了鉛污染，應該更換新的氧傳感器，如果頂尖變成黑色的，說明氧傳感器表面或內部積碳造成的，一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。

3 案例分析

本文在研究的后期通過對豐田COROLLA車4A-C、4A-GE、4A-FE發動機氧傳感器檢測為例，探究在實踐使用過程中的故障維修。將發動機以2500r/min的轉速持續運轉2分鐘以上，使得發動機達到正常的工作環境溫度，將電壓表的正極測筆和4A-C發動機的故障診斷座內的OX插孔連接上，負極測筆與 4A-GE插孔連接，對4A-C發動機保持2500r/ min轉速，檢測此時的電壓指針的變化，如果電壓表在10s內和0-6v范圍內擺動8次以上，則說明氧傳感器的工作處于不正常的狀態。對4A-GE發動機保持 2500r/min轉速，用導線跨接故障診斷插座上的T和E1插孔，再測量電壓，如果電壓表的指針在10s內的擺動次數等于或大于8次以上，說明氧傳感器的工作正常，否則說明氧傳感器出現故障，應該根據發動機故障指示燈上顯示的故障代碼，分析故障代碼判斷故障的種類，從而做出相應的維修處理。

對于4A-FE發動機，只能使用10MΩ的數字式電壓表檢測發動機運轉時候的電壓變化，具體的操作步驟為：首先對發動機以 2500r/min的轉速持續運轉2分鐘以上，再將電壓表的一端插入黑色的傳感器上，電壓表的負極接地，觀察電壓表的指針變化，如果電壓表在 0-1v之間，說明氧傳感器正常，反之則不正常，可能是電子控制元件接觸不良、黑色導線內斷路等。

4 結語

氧傳感器在汽車發動機上的應用已經越來越頻繁，它能夠很好的控制有效的空燃比，能夠控制汽車排氣中的氧濃度，對生態環境保護具有重要的意義，因此一旦氧傳感器在使用的過程中出現故障，就會給駕駛員帶來很大的麻煩，所以防止和控制手段就顯得很重要，及時發現問題并解決問題，避免情況的進一步惡化。

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