汽车氧传感器的常见故障及检查_图文

科 学 论 坛 



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汽 车氧 传感器 的常 见 故障及检 查 
李 若 男 
( 山市 第 . 鞍 中等职业 技术 专业 学 校 辽宁 鞍 山 l4 0)     00 1   [ 摘  要] 车行 业 是 目前在 国 际上应 用 传感 器最 火 的市 场之 ~ , 汽 一 而氧 传感 器 申报 的专 利数 , 汽车 传 感器 的首位 。氧传 感器 装在 汽车 排气 管 道 内, 居 用它 来  检 测废 气 口的氧 含量 。 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, A F 制在 最佳 状态 , 使 /控 既大 大地 降低 了排 污量 , 又节 省 
了能 源 。  

[ 关键 词] 氧传 感器 故障 中图分类 号 :D2 .  T 96 3

检查  文献 标识码 :  A

文章编 号 :0 9 94 (00 0  130  10  1X 2 1) 30 3  2

目前 , 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  实 种 。而常 见 的氧传 感器 又有 单 引线 、双 引 线和 三根 引线 之分 , 引线 的为氧    ; 化 锆式氧 传感 器 : 引线 的为 氧化钛 式 氧传 感器 : 根 引线 的为加 热型 氧化 锆  双 三

合气 太浓 , 就允 许较 多空 气进 入, 使其变 稀 : 如果 混合 气太稀 , 就允许 较少 空气 
进入 , 使其 变 浓些 。  

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 。 中应用 最  其
多 的是氧 化锆 式氧 传 感器 。  

3汽 车氧 传 感器 的常 见 故障  氧传 感器 一  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, 动机 出现 怠速 不稳 、缺 火 、喘振等 故 障现象 。 因此 , 发 必须 及 时地排 除  故障或 更 换 。  
3 1氧 传感 器 中毒   

1氧化 锆 式氯 传 感器 的构 造  在 使用三 元催化转 换器 以减少 排气 污染 的发动机 上, 氧传 感器 是必不 可 少 
的元件 。 传感 器位 于排 气 管韵第 一节, 氧 在催 化转 化器 的 前面 。 氧传 感器 有 个 
二氧化 锆 ( 种陶 瓷) 造 的元件 , 里外 都镀 有 一层 很薄 的 白金 。 一 制 其 陶瓷化 锆体  在一端 用镀 薄铂 层来 封 闭。 者被 插 到保护 套 中, 安装在 一 个金 属体 内 。 后 并 保 

氧传 感器 中毒是经 常 出现 的且较 难 防治的~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, 着使用 一箱 不含铅 的汽油 , 能消 除氧传感 器表面 的铅, 接 就 使其 恢复正常  工作。 但往 往 由于过 高 的排气温 度 , 而使铅 侵入 其 内部, 阻碍 了氧 离子 的扩 教,   使 氧传 感器 失效 , 时就 只能更 换 了 。 这  

护套起 到进 一步 保护 作用 并使 传感 器 得 以安装 到排气 歧 管上 。陶 瓷体外 部 暴  露在排 气 中, 内部与 环境 大 气相通 。 而   这 个元件 低 温时 有 很高 的 电阻, 以温 度 低 时不 允许 电流 通 过 。但 高温  所 时, 由于 空气 中和废 气 中氧 的浓度 差 异, 离子 却 能通过 这个 元件 。这就 产 生  氧
了电位 差, 白金 将其 放大 。 这样 , 空燃 比低 于理论 空 燃 比 ( 浓) 在氧传 感器  较 时, 元件内( 废气 ) ( 外 大气) 间有较 大 的氧气 浓 度差 。 之 于是, 传感器 产 生一相 对较 

另外 , 氧传 感器 发生 硅 中毒也 是常 有 的事 。 般来 说, 油和润 滑 油中含  一 汽
有 的硅化 合物燃烧 后 生成的 二氧化 硅, 硅橡 胶密 封垫 圈使用不 当散发 出 的有 机 

硅 气体 , 都会使 氧 传感器 失 效, 因而 要使 用质 量好 的燃 油和 润滑 油 。修 理时要  正确 选用和 安装橡 胶垫 圈, 要在传 感器上涂 敷制 造厂规 定使 用 以外 的溶剂 和  不
防 粘剂 等 
32 积碳   

强的 电压 ( 翰逊伏 ) 约 。另 一 方面 , 如果 混合 气稀 , 大气 和废气 之 间氧 浓度 差很  小, 传感 器也 就只 产 生一相 对较 弱 的 电压 ( 近 0 )  接 伏 。 由于 混合 气 的空燃 比 一旦偏 离理 论 空燃 比, 元催 化剂 对 c 、H 三 O c和 N X O 
的净化 能力将 急 剧下 降, 故在 排气 管 中安装 氧传 感 器, 以检 测排 气 中氧 的浓  用 度, 并向 E U 出反馈 信 号, 由 E U C发 再 C 控制 喷 油器 喷油 量 的增减 , 从而将 混 合气 

由 f发动机 燃烧 不好 ,   在氧传 感器 表面 形成积 碳, 或氧 传感器 内部进入 了  油污 或尘 埃等 沉积 物, 阻碍或 阻塞 外部 空气 进入 氧传 感器 内部, 会 使氧 传感 器  输 出的信 号 失准, C 不 能及 时地修 正 空燃 比。 产 生积 碳, EU 主要 表现 为油 耗上  升, 放浓 度 明显增 加 。此 时, 排 若将 沉 积物清 除 , 就会 恢复 正常 工作 。  
3 3 氧 传感 器 陶瓷碎 裂   

的空燃 比控 制在 理 论值 附近 。   2汽 车氧 传 感器 的 工作 原理  氧传感 器安 装在 排气 歧管 上, 它可 以检 测废 气 中的氧 气浓 度, 据此 计算 空 
燃 比, 并将 结 果传送 到 E U  C。
例如 :  

氧 传感 器 的陶瓷 硬而 脆, 用硬物 敲击 或用 强烈气 流 吹洗, 都可 能使 其碎裂  而 失效 。因此 , 理时要 特 别小 心, 现 问题 及 时更换 。 处 发  
3 4 加 热器 电阻 丝烧 断   

2 1废 气 中氧气 浓度 高    当废 气 中氧 气 的 E分 比很 大 时, C   E U将据 此 判 定 空燃 比大, 即混 合气 很 
稀。  

对 于加 热型 氧传 感器, 如果加热 器 电阻丝 烧蚀, 就很 难使 传感 器达 到正常 
的工 作温 度 而失 去作 用 。  

2 2 废 气 中氧气 浓度 低    当废 气 中氧 气 的 百分 比很 小时, C E U将 据此 判 定 空燃 比小, 混合 气 很  即

3 5 氧 传感 器 内部线 路 断脱   

4汽 车氯 气传 感 器的 检查 方 法  4 1氧 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, 阻值 为 4 4  参考 具体 车型说 明书 ) 其 — 0Q( 。如不 符 
合标 准, 应更 换氧 传感器 。  
4 2 氧 传感 器反 馈 电压 的 测量   

浓 。温度 高于 3 0C时, 采 用的 陶瓷 材料 , 0 ̄ 所 用作 氧化 铁 的 导体 。在 此条 件下 ,   如果 传感 器两 侧氧 的 百分 比含量 不 同, 就会 在两 端产 生 电压变 化 。两 种 环境  ( 空气 侧和排 气 侧) 中不 同含 氧量 的测 量值 的这 种变化 告 诉E U 在 排气 中剩 余  C, 的氧 含量 , 对保 证燃 烧有 害废 气 生成是 不合 适 的百 分 比。陶瓷 材料 在低 1 3 0   0 
℃温 度 时是非 线性 的, 因而传 感器 不输 送 有用 信 号。E U有 一个特 殊 功能 , C 即  在 暧机 时 ( 开环 运转 ) 止对混 合气 的调 整 。传 感器 装有 加热 元件 以尽 快 达到  停 工作温 度 。当 电流流 过加 热元 件 时, 它缩 短 了使 陶瓷成 为铁 的导体 的时 间, 而  且使 得传 感器 可 以装 在排 气 管较 后 的部位 。   在 三元 催化 净化器 中, C ¥ 用来 自氧 传感 器 的数据 , EU  ̄ 调节 空燃 比, 但其 方  法 E I 置各 标准 化 油器 多少 有些 不 同。 F装   在EI F 装置 中, F 的 E U 过增 减 从喷油 喷 入气缸 的燃 油量, 节 空燃  EZ C通 调

测 量氧 传感 器 的反馈 电压 时, 拔下氧 传 感器 的线束 插头, 照车 型的 电  应 对 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, 引出线上 测 出反 馈 电压 ( 些车 型也可 以由故 障检测插  从 有 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 O 1或 O 2端子 内直 接测 得氧 传 感器 的 反馈 电压 )  X X 。 对 氧传 感器 的反 馈 电压进 行检 测时 , 最好 使用 具有 低量程 ( 常为 2 ) 通 V 和 
高阻 抗 ( 内阻 大于 1 M Q) O   的指针 型 万用 表 。具 体的 检测 方法 如 下 :   ( ) 发动 机 热车 至 正常工 作 温度 ( I将 或起 动后 以 2 0 r m n的转 速 运转  50 / i
2 n   mi ):

比。如果 EU从 氧传 感器 检测 到混 合气 太浓 , C 就会 逐渐 减少 燃 油喷射 量 , 是  于
混合气 就 变稀 了 。实际空 燃 比因此 变得 比理 论 空燃 比大 些 ( 些) 稀 。发 生这 种 

情况 时, C 通 过 氧传 感器 测 出这 个 事实 , EU 就会 开始 逐渐 增加 喷射 量 。 这样 , 空  燃 比就会 娈得低 些 ( 浓些 ) 直到低 于理论 空燃 比。 于是 , 样循环 反 复, C 这 E U主  浊 以这种 方式 , 断地增 减 空燃 比, 不 使实 际空 燃 比接近 理论 空燃 比。   存 使用化 油器 的装 置 中, 是用 调节进 入进 气 口的 空气量 调节 空燃 比。 混合  气 通常 保持 略浓 理论 空燃 比。 C E U内氧 传感 器不 断得 到空 燃 比 的信 息 , 要据  并 实际空 燃 比操纵 E C 电控进 气 阀) B U( 调节进 入 化油 器进 气 】 的空 气量 。 果 混  = = _ _ 】 如

() 2 将万用 表 电压档 的负表 笔接 故障 检测 插座 内的E 或蓄 电池 负极, l 正表  笔 接 故障检 测插 座 内的 O l X 插孔 , X 或O 2 或接 氧传感 器 线束插 头上 的号 出线 :  
() 3 让发 动机 以 2 0 r m n 右 的转速 保持 运转 , 50 / i 左 同时检 查 电压表 指针 能  否在01   V之问来 回摆 动, 记下 l s内电压表 指针 摆动 的次 数 。 正常情 况 下, O 在  

随着 反馈 控制 的进 行, 传 感器 的反 馈 电压 将在0 4V 下不 断变化 ,o 内反  氧 . 5上 ls

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科 学 论 坛 

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Caiedc] j h e  hoR  isnaTngew nccneoyv  e

双前桥 货车 台架检测制动原 因性 能分 
何 坚 
383 7 2)   ( 四川省德 阳市机 动车 安全技 术检 测中心 中图分 类号 :J6 .  T 75 4 文献标 识码 :  A 文章编 号 :0 99 4 2 1) 30 3  2 10 — 1X(00 0  14 0 

近几年来 , 随着 汽车运 输业 的迅速 发展, 一种 新型车架 结构 的货车 随处可  见 ,运 输 业 主们 习惯 地 称 这种 车 型 为 “ 四后 八 ” 前 。   该车型, 双前桥 都具有 转 向性, 双后 桥都 是驱动桥 , 也就 是驱 动方式 是8   × 4( 1 , 要 以解 放 、东 风和 欧曼 等 车 型为主 。R k汽 车设 计 网 。 图 )主 r   Rk r 汽车 设计 网 

制动力增长曲线, 并且取得了整个过程中的最大值, 同时本人也注意到制动过  程 中左 右 轮胎都 能够 抱死 。在 仔细 观察 了该 车型 的车架 结构 之后, 初步判 断 
是制 动试 验 台 台架结 构对 于 检测 这 种车 型 的双前 桥 存在 缺 陷。   由于 制动 台举升器 的下 落, 改变 了被 测轴 的垂直轴 荷, 从而导致 所测数据  不准确 。理 论上 说, 何 多轴车 辆 的全部 车轮 如果 都是单 独地 刚性 悬挂 在车  任 架上, 则在 不平 的道 路上行 驶 时将不 能保 证所 有车 轮 同时接触 地面 。当有弹  性悬架 而道路 不平度 较小 时, 虽然 不一定 出现车 轮悬 空的现象 , 但各 个车轮 间  的垂 直载 荷 分配 比例会 有 很 大 改变 。   在车轮 垂直载 荷变 小甚至 为零 时, 车轮对地 面 的附着力 随之变小, 则 甚至  等 于零 。这 也正 是双 前 桥之 所 以设 计成 都 具有 转 向功 能 的原 因之 一 。为了  更清 晰详 细 地剖 析这 个 问题, 笔者 做 了 1次细致 有序 的研 究 工作 。   某车20年 3 05 月出厂 的东风 E 19W 重 型厢式 货车, Q 2 0J 驱动 方式 8X4双   , 前桥 都是 转 向轴, 一轴 钢板 弹簧 9片, 二轴 钢板 弹簧 8片, 第 第 第三 、 四轴 均  为 1 片, 0 轴距 参数 是 15 +2 0 10 ( 9 04 5 +3 0 单位 :m 。其轮 胎气压 、花纹 均符合  m)
出厂要 求 。  

图 l “ 前 桥 ”汽 车 结构 示 意 图   双   笔者长期 从事汽 车检测 工作, 这种 车型普 及后不 久就注 意到 一个 问题 : 凡  是这 种车 型, 在检测 制动 性能时 , 前桥 的第一 轴 、第二 轴 的制动力 和有 一个  双 共性 , 是所 测制 动 力和都 偏 低, 就 很难 达 到 国家 标准 。   (B 2 8 2 0 G 7 5 - 0 4机动 车运 行 安全 技术 条件 》及 《 营运 车辆 综合 性 能要  求和 检验方法 (8 6- 0 1》 中规定 : 1 55 2 0 ) 用汽车 制动 试验 台检验车 辆 的制动性  能, 车辆 空载时 , 第一轴 的左 右轮制 动力 和应大 于或等 于该轴 轴荷 的6 % 整车  0, 的制 动力 总和 应 大于 或等 于整 车 重量 的 6 %。而双 前桥 的第 一 轴 、第二 轴  0 制动 力和 一般只 能 达到轴 荷 的 5 %左右 。 0   注意 到这个 问题后, 笔者 专 门进 行 了一段 时间的观 察和粗 略统 计, 现该  发 车型 的第 一轴和 第 二轴制 动 力和 在轴 荷 的 5 %左 右 成正态 分 布, 0 甚至 更低 。   国标 中虽 然对 总质量 大于30 k货车 的第 一轴 以外 的后 轴制 动力和 没有 直接  50g 作出要 求, 但第 二轴 的制 动力 和 必定 影 响着整 车 总制动 力 和的 评价 。   笔者 随机 跟踪 几个该 车型 的检 测过 程, 在发 出检测 指令后, 引车 员在规 定  的时间 内正确操 作, 踩下 制动踏 板, 制动 性能检 测系 统工位机 获取 左右 车轮 的 

车辆 以规定 的速 度驶过 与地面 在 同一个水平 面 的轴 重仪, 测得 表i 中的轴  重数据 , 车 的质量 GF + 2F + 4 整 = IF +3 F 。随后 车辆 的各轴 依次驶 入制动 工位, 测  得表 l中的 制动 数 据 。   我们 先来 分析 一下双 后 桥的 结构 原理, 如图 2所示, 这是一 个平 衡悬架 。   将 两个 车 桥装 在平 衡 杆 的两端 , 而将 平衡 杆 的 中部与 车架 做铰 链式 的连 接 。   两 个后桥 通过弹 性悬 架共 同作用 到中心 轴, 中心轴 支撑 车架大 梁, 一个车桥 抬  高将 使 另 一个 车 桥 下 降 。   而且 , 由于 平衡 两臂等 长, 两个 车桥 的垂直 载荷 在任 何情况 下都相 等 。 则   实 际上, 在本 次研 究第 一轴和第 二轴 受力情 况 时, 我们可 以把三 、四轴 的 中心  轴 作为 一个 支点来 看 待, 就是 F 也 3和 F 4合 为一个 力来 研究 。   现 在我 们来 看一 下第 一轴 和第 二轴 的结 构 以及检 测制 动时 的受力情 况。   和第 三 、四轴 截然 不 同, 一轴和 第二轴 是相 互独立 的弹 性悬挂 , 第 它们 分别 挂  接在车 架上。  

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 或 反馈控 
制系 统工 作不正 常, 原 因可 能是氧传 感 器表 面有积 碳, 其 使灵敏 度 降低所 致 。   对此 , 应让发 动机 以2 0 r m n 5 0 / i 的转 速运转 约 2 i , m n 以清 除氧传 感器表 面 的积 

氧 传感 器 上 的积 碳 。  
结语 

为 了节能和 防止汽 车污染 , 方发达 国家大 都装有 氧传 感器。 西 对我国来 说 

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 , 电脑反 馈 控制 电路 有故 障 。 或   () 4 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 电脑连 接, 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 , 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, 为地形 成稀 混合气 , 人 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  个 4 8  — K Q的 电阻代替 水温 传感器 , 为地 形成浓 混合气 , 人 同时观 看 电压 表,  


装 汽车 用氧 传感 器势 在必 行 。我国汽 车工 业 同国外 的主 要差距 之一, 也表现 
在 汽车 传 感器 方 面 。 因此,可得 出氧 传 感器 推 广 应用 的前 景 十分 乐观 。  

参 考文献 
[] 王银 . 1 陈丙辰 . 车传 感器使 用与 检修. 汽 北京 : 金盾 出版社, 02 2 0.   [] 董辉 . 车 电子技术 与传 感器. 京 : 2 汽 北 北京理 工大 学出版 社,9 5 19 .   [] 宋福 昌. 3 汽车传 感器 识别 与检测 图解. 京 : 北 电子 工业 出版 社,0 3 2 0.  

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 , 明氧传 感器 已损 坏 。 表   另外, 氧化钛式 氧传 感器在 采用上述 方法检测 时, 若是 良好的氧传感 器, 输  出端 的电压应 以 2 5 中心上 下波动 。否则 可拆 下传感 器并暴 露在 空气 中, .V为   冷却后 测量其 电阻值 。 电阻值 很大 , 明传感 器是好 的, 则应更 换传感 器 。 若 说 否   () 传感器 外观颜 色 的检 查  5氧 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 : 污染造 成 的, 由硅 此时 必须更 换氧传 感器 ;   ③ 棕色顶 尖 : 污染造 成 的, 由铅 如果严 重, 必须更 换氧传 感器 : 也   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 
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