氧传感器信号异常的原因分析卷簧机
文章来源：盐化机械网 | 2023-06-05
2019-04-19 20:24:14来源：贤集网 赵媛
一般理解的氧传感器指的是前氧传感器，就是安装在三元催化器前面的，其作用是用来修正喷油量的。因为混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向发动机电脑发出反馈信号，再由发动机电脑控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在预设值附近。对于氧传感器的知识，很多人都不是太了解，下面贤集网小编来详细为大家介绍氧传感器信号异常的原因分析、好坏检测方法、诊断方法、如何使用万用表测量氧传感器电压？如何让氧传感器寿命更长？一起来看看吧！
氧传感器信号异常的原因分析
一、持续低电压信号
表明有可能是混合气过稀、氧传感器本身故障等。
1、喷油器堵塞
喷油器喷孔堵塞可能会导致个别缸喷油量太少，引起混合气过稀故障。严重时会导致喷油器不喷油。
2、燃油压力太低
喷油脉宽一定的情况下，燃油压力低，循环喷油量减少，导致混合气过稀。
3、空气流量计和节气门之间有未经计量空气
在此处漏入的空气没经过空气流量计的测量，空气流量计输送给ECU的信号有误，导致喷油器喷油量太少，从而致使混合气过稀。
4、进气歧管和缸盖之间的垫片漏气
使得部分进气歧管压力传感器没有检测到，造成喷油量相对减少，混合气过稀。
5、燃油蒸气回收系统的碳罐电磁阀常开
使发动机在怠速、低转速小负荷、高速（n>4000～4500r/min）全负荷、突然加速或减速、发动机水温<55℃等过渡工况下混合气过稀。
6、废气再循环系统（EGR）故障
应根据工况及工作条件的变化自动调整再循环的废气量，一般控制在6%~13%之间。如EGR阀常开，则会在上述过渡工况下混合气过稀。
7、发动机ECU及线路异常
对喷油量的控制指令产生错误。
8、由机械原因引起的气缸压缩压力低
如：气门烧损、活塞环断裂等，造成燃烧不完全甚至缺火，使部分氧“未经消化”即排出缸外，引起排气中的氧含量升高，氧传感器向ECU输送“混合气过稀”的信号。
9、氧传感器加热故障
使其输出信号不稳定或无变化，致使ECU无法控制喷油量，易出现混合气过稀。
10、氧传感器和控制单元之间导线电阻过大
氧传感器输出电压过低，ECU误认为“混合气过稀”。
11、氧传感器通大气的孔堵塞
使传感器内外侧的氧离子浓度差减小，反馈电压处于低位，ECU误认为“混合气过稀”。
二、持续高电压信号
表明可能是混合气过浓、传感器被污染等。
1、空气流量计故障
空气流量计的性能恶化，输送给ECU的信号不准确，导致发动机始终处于混合气偏浓状态，引起氧传感器损坏或性能下降。此时故障诊断仪读取的故障信息可能是“混合气超出调整极限”、“氧传感器不良”等。
2、使用进气歧管绝对压力传感器（MAP）的发动机，进气系统发生泄漏会造成混合气过浓。
3、喷油器升程变大
喷油脉宽一定时，升程变大后每循环的喷油量增加，引起混合气过浓。
4、氧传感器本身脏污
堵塞了通废气的孔，氧传感器检测不到废气中的氧气，输出高的电压信号，ECU误认为“混合气过浓”，从而向喷油器发出减少喷油量的指令，导致混合气过稀。此时，每缸火花塞均呈白色，由于过稀混合气，燃烧速度慢，未烧完的燃油进入排气管，其中的HC含量过多，发生二次燃烧，造成排气管烧红或进气涡轮增压器烧红。三元催化器工作任务过重导致温度过高甚至烧红。
三、电压信号保持为一个恒定值
表明可能是ECU回路不通、氧传感器损坏等。
氧化锆式氧传感器当搭铁短路时，信号电压为0V；当正极短路时，信号电压为1V；当信号线断路时，电压为0.45～0.55V。有些车型，氧传感器信号电压无变化，容易造成发动机在加速时熄火。因此，氧传感器的信号电压不正常并不仅仅是氧传感器及其控制线路的问题，需对发动机进行具体的故障原因分析，结合其它系统的情况进行故障的诊断和排除。
小贴士：
氧传感器需在一定条件下，输出信号才能稳定而有效：
1、自身温度达到一定值后
当废气温度低于一定值（锆式约300℃左右，钛式约600℃左右）时，氧传感器的输出特性不稳定。所以传感器内常有加热器。
2、发动机工作在稳定工况
发动机在起动、暖机、加速、大负荷等工况下氧传感器处于开环状态，输出信号电压不变。
氧传感器的好坏检测方法
氧传感器的好坏可以用以下两种方法检测；
（1）加注丙烷法：该方法需要专门的丙烷加注工具，其步骤如下：
a、连接丙烷加注工具，即把用于加浓的丙烷接到发动机某真空管入口处；
b、连接汽车示波器；
c、起动发动机，并使其在2500r/min下运转2～3min，待发动机运转稳定；
d、慢慢加注丙烷，氧传感器输出电压升高(混合气变浓)，系统逐渐失去反馈信号的能力。最后使发动机转速下降100～200r/min。此步骤必须在20～25s内完成；
e、迅速将丙烷从真空管处移开，关闭丙烷开关；
f、在进行d和e步骤的同时，操作示波器，记忆氧传感器的波形，如图1所示。
显示并分析该波形，正常的氧传感器波形数据应符合表1的要求，对不符合要求的氧传感器应更换。
（2）节气门急加速法：对某些有快速补偿真空泄漏功能的汽车，氧传感器输出电压不会降低(混合气变稀)，此时可用节气门急加速的方法测试氧传感器，其测试步骤如下：
a、以2500r/min预热发动机和氧传感器2～6min后，使发动机怠速运转20s；
b、在2s内将节气门自怠速加大至全开5～6次，注意不要超速，只要得到一次节气门急加速和全减速即可；
c、用汽车示波器记忆氧传感器的波形以便分析，正常的氧传感器波形数据应符合表1的要求。
氧传感器的诊断方法
1、氧传感器发生故障会导致加速不足
氧传感器的作用就是在排气中检测氧气浓度。如果氧传感器信号一直偏大，发动机就会不断地降低喷油量，这时，就会出现怠速波动幅度较大、加速无力。
2、（加热型）氧传感器原理
学习图解
①例如氧化锆元件的氧传感器，当锆元件里面和外面的氧气浓度存在差别时，氧离子的运动产生了电动势。在化学计量的空气/燃油比边界值（A/F=14.7）处，电动势发生明显的变化。（下图）
②当锆元件温度过低时，不产生电动势。因此内建了一加热器用于加热氧传感器，使氧传感器更容易启动。由于这个原因，即使在发动机冷启动之后，传感器也能即时高效地被激活，从而得到稳定的传感器输出。
③氧传感器的输出电压用于确定催化转化器是否老化和燃油喷射控制。
3、氧传感器故障码
前氧传感器（上游氧传感器）故障码生成原因：
①氧传感器由于燃油中含硅而被污染。
②氧传感器信号电路开路。
③氧传感器本身故障。
④排气管或排气歧管泄漏。
⑤电子控制模块（PCM或ECM）故障等。
学习图解：
氧传感器的作用是测定发动机排气中的氧气含量，以修正喷油量，从而使发动机获得最佳空燃比（14.7∶1）。加热型氧传感器监控器会跟踪氧传感器信号上升和下降过程中的电压变化速率。当电压变化速率低于校准值时，电子控制模块（ECU）就会开始修改空燃比，试图提高氧传感器的电压变化速率。如果ECU已经达到可以接受的燃油修正限制或者已超过可接受的燃油修正的时间长度，而仍然没有监测到可以接受的电压变化速率的话，该故障码就会出现。
后氧传感器（下游氧传感器）故障码生成原因：
①电子控制模块（ECU）持续监测加热型氧传感器加热器，以确保没有开路、短路或电流消耗过度的情况。如果电流消耗超过校准的极限，或监测到开路或短路，故障码就会出现。
②故障原因包括氧传感器加热器电压电路开路或加热器接地线电路开路，由插接器内油或湿气引起的信号交叉、氧传感器本身故障、电子控制模块（PCM或ECM）故障等。
③其他原因：
氧传感器的铅中毒、硅中毒，汽油燃烧不完全、积炭油污等都会导致氧传感器失效而导致数据流异常或产生故障码。
4、空燃比传感器
空燃比传感器，也就是宽带氧传感器，是一电流限制型传感器，可以在所有浓度范围的废气（从浓到稀）中检测到氧气的浓度。空燃比（A/F），即全范围空气/燃油比。空燃比传感器将废气中的氧气浓度转换为一个电流值，并将其发送到PCM/ECM。PCM/ECM根据所接收的电流值计算空气燃料空气混合气的λ值。
5、报氧传感器故障码但并非氧传感器本身故障
案例说明：
（1）观察故障车辆
某本田思域轿车，配置1.8L发动机，该车发动机怠速不稳，并且加速无力。
（2）读取故障码和检测电路
①使用诊断仪对发动机系统进行自诊断，故障码为P0134，内容为A/F传感器（传感器1）加热器系统故障。该发动机釆用闭环控制方式，P0134说明可燃混合气体过浓或过稀。读取发动机的动态数据流，没有发现不正常的情况。
②拆下进气软管，检查节气门体，当拔下空气质量流量传感器时发现插头氧化，其中一个端子随插头一起被拉出，说明该传感器有故障。更换空气质量流量传感器后，故障彻底排除。
③由于空气质量流量传感器端子被严重氧化，导致空气流量信号不正确，影响混合气的空燃比，结果产生故障码P0134。
如何使用万用表测量氧传感器电压？
使用万用表测量氧传感器电压：
1、起动发动机。
2、使氧传感器处于工作状态，也就使ZrOj于400T以上的温度。使发动机转速在2500r/min运行约90s左右。
3、使用万用表测量氧传感器信号输出端电压，该电压正常值应为：
①当发动机尾气浓时，氧传感器输出电压为0.9-1V；
②当发动机尾气稀时；
③当氧传感器工作温度低于360℃时，氧传感器呈断路状态，无信号输出。
如何让氧传感器寿命更长?
1、每3万km检查一次
每3万km检查氧传感器的工作状态，如果出现老化或者失效，及时清洗或更换新的氧传感器。因为，三元催化装置及发动机性能都会由于氧传感器的工作失常而受到损伤，千万不要因小失大。
2、不要让氧传感器与硬物碰撞
因为氧传感器有陶瓷敏感元件，如果掉在地上或者与其他硬物碰撞，这种剧烈的震动、冲击，就可能损坏传感器中的陶瓷元件或加热元件。
3、避免拉扯传感器导线
这个和其他电器设备一样，过度的拉拽传感器导线，就可能导致传感器的不可靠连接，从而影响氧传感器的工作。
4、熄火后勿冲洗排气管
发动机刚熄火时，一定不要立马去冲洗排气管。因为排气管受到外部急剧冷却时，会导致氧传感器的陶瓷敏感元件炸裂，从而导致氧传感器损坏。
上述是贤集网小编为大家讲解的氧传感器信号异常的原因分析、好坏检测方法、诊断方法、如何使用万用表测量氧传感器电压？如何让氧传感器寿命更长？希望这些知识能够帮助到大家！当然，在这里小编提醒大家，要定期清洗氧传感器，只有这样才能够避免故障的发生。还有在清洗氧传感器的时候，是不能使用任何化学性质的液剂进行清洗。否则就会容易损坏传感器，使其不能正常工作。如果氧传感器表面有积炭，就可以使用金属刷清理，然后在用压缩空气吹干净。黑色的烟碳，说明混合气过浓。这样的氧传感器的信号如果不正常，或不活跃，建议更换。