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汽车氧传感器的常见故障及检查方法研究
马罡 申荣卫
天津职业技术师范大学 天津市 300222
摘 要：氧传感器通常安装在汽车尾气排放管或者前排气管内，能够对汽车尾气的氧含量进行实时监控，并且将监控信息实时传输给电子控制器，通过电子控制器的反馈控制系统可以智能调节发动机燃料的整体喷射量，从而减少能源资源的浪费，避免环境污染，而且还可以使得汽车发动机保持在最佳状态。
关键词：汽车；氧传感器；故障；主要问题；检查方法
在汽车运行的过程中，如果氧传感器出现故障，则产生的波形无法反映燃油反馈控制系统，没有办法控制空燃比，造成汽车耗油量增多汽车尾气排放量过大。如果情况严重时还会造成汽车怠速不稳，排气管冒烟等情况，严重影响汽车的运行功率，为此必须要对氧传感器存在的故障进行全面分析。
1 氧传感器工作原理
随着我国综合实力不断提升，人民对于汽车需求也在不断增多，导致汽车数量大幅度提升，不仅会使得交通堵塞，而且很容易造成环境污染，不利于环境保护的发展。为此必须要加强对汽车尾气的科学控制。氧传感器能够直接将尾气中的氧含量传递给发动机电子控制系统，根据反馈的信号能够判断系统是否进入闭环状态，只有氧传感器在无故障时，信号波形才能够反映出燃油反馈的控制状况。
利用三元催化器的方式可以减少污染物和废弃的排放，所以氧传感器是汽车发动机系统重要的构成。一般氧传感器位于排气管第一节催化转换器之前，并且采用二氧化锆材料制作而成。通过插入到陶瓷保护套中，与排气管上的传感器进行连接。陶瓷体暴露在排气中，并且与外部空间相连接[1]。
氧传感器由于在低温状态下的电阻非常高，所以如果发动机没有启动不会出现电流。当发动机打火时温度会不断上升，空气中的废弃以及氧气会呈现出明显的变化。而阳离
子能够通过元件导致电位差白金将电位差不
断放大，所以空燃比会远远低于理论空燃比
在氧传感器元件之间会有非常浓的氧气浓度
差，这样也就会造成氧传感器的电压过强，
如果混合的大气比较稀薄，那么大气与废气
之前的浓度差就会减少，传感器所能够产生
的电压也比较弱。如果空气中混合的空燃比
减少，很可能对一氧化碳气体等杂质净化效
果产生影响。利用氧传感器可以直接检测排
气管中的氧气浓度，并且发出反馈信号，进
一步将空燃比控制在合理的范围内。
氧传感器通过安装在排气管上，可以实
时检测废气的氧气浓度，如果废气中的氧气
百分比过高时，则可以判定空燃比过大，即
混合气比较稀薄，而废气中氧气的百分比很
小时则可以判断空燃比很小，所以混合器非
常高。如果温度在300℃左右时，陶瓷材料能
够直接作为氧化铁的导体，帮助传感器的两
侧氧平衡。而这种电压变化还有不同的两测
量值可以直接反馈给控制系统，在排气中通
过对剩余的氧气含量进行检测，能够保证燃
烧的有害废气明显降低。
２ 汽车氧传感器常见故障
2.1 汽车氧传感器老化
在汽车氧传感器反馈的过程中，通过对
空燃比进行全面的分析，可以有效减少汽车
尾气出现汽油过剩的情况。但是在汽车实际
运行的过程中，很容易受到燃油蒸汽快速预
热而导致氧传感器表面温度异常升高等问题，
导致氧传感器表面的保护层出现碳粒而破损
老化等[3]。
2.2 氧传感器表面积碳问题严重
由于氧传感器位于汽车尾气排气管内，
所以造成汽车发动机内部没有充分燃烧的油
料会在氧传感器表面积累大量的碳基，而这
些碳基由于含有未燃尽的油渍以及尘埃等飘
入到氧传感器内部也会使得氧传感器内部受
到严重污染，不仅会导致信号传输受到影响，
而且也会造成氧传感器的反馈不准确。一旦
出现氧传感器表面积碳问题，很有可能造成
发电机电子控制系统无法获得正确的空燃比，
而导致尾气排放量不断增加。
2.3 加热电阻丝烧断
氧传感器在实际工作的过程中必须通过
加热阻丝来提高传感器的温度，如果传感器
加热阻丝出现烧断的故障时，很容易造成氧
传感器无法正常工作，也就没有办法发出
信号。
2.4 氧传感器铅硅中毒
在汽车氧传感器运行的过程中，铅中毒
主要是因为使用了含铅汽油而造成的，即使
是新配置的氧传感器，也不会超出3000米的
工作里程。为了能够缓解氧传感器铅中毒的
情况，必须选择不含铅的汽油，减少汽车传
感器表面的铅含量。
而如果排气温度过高时导致铅中毒过深，
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甚至进入到氧气传感器的内部，则必须立即更换氧传感器。如果存在硅中毒的情况时，氧传感器也会停
止工作，所以必须改用高质量的燃油以及润滑油，减少尾气中的硅含量。并且要选择符合生产标准的橡胶圈避免在传感器表面涂抹溶剂，因为这些溶剂中很有可能含有铅合规导致汽车氧传感器出现故障。
2.5 氧传感器陶瓷体破损
尽管汽车的氧传感器陶瓷体硬度非常高但是却有明显的脆性，如果陶瓷体撞击硬物之后，就很容易出现碎裂的问题，而且如果在强气流冲洗的过程中，也会导致陶瓷体出现破损问题。
3 汽车氧传感器故障的检查
3.1 加入电阻气检查
在汽车氧传感器故障检查的过程中，通过断开汽车点火装置的方式，快速到氧传感器并且拔下线束插头，通过万用表对接线端加热器以及搭铁之间的电阻进行全面的分析，如果阻值不断升高，则说明内部线路存在短路的情况，所以必须立即更换氧传感器。
3.2 定期测量氧传感器
在测量氧传感器的过程中，首先要将线束接口拔下，并且按照车型电路图以及氧传感器的馈线接线柱导出导线，并且插好线束口，保证发动机能够正常运转，通过对导线进行全面的测量，可以保证汽车反馈
电压的整体效果，如果氧传感器可以正常运转，则必须保证反馈电压在0.45V左右。此外还可以加速踩下踏板并且立即松开的方式，保证混合气体的浓度发生变化，如果在加速踩下踏板的情况下，发动机的油料喷射口油料增加，导致混合气体的浓度增大，则反馈电压会持续上升，如果松开加速踏板，油料喷射量会降低混合气体的浓度也会减少反馈，电压会明显下降。利用电压表对反馈电压的数值进行监测，如果没有发现指针跳动的情况，则说明氧传感器出现了故障[4]。
拔下氧传感器的线束插头，保证氧传感器与电脑断开反馈控制系统也处于开环状态，通过利用万用表电压档的正表比与氧传感器反馈电压输出接线柱相连接，负表笔搭铁。在发动机运转过程中，通过对反馈电压进行测量，脱开进气管上的曲线箱，并且强制通
风管或者其他真空软管，通过人为的形成混
合气观看电压表以及指针读数下降的情况，
然后接上脱开的管路，再拔下水温传感器。
通过利用4-8kΩ的电阻来代替水温传感器，
并且人为形成浓混合气判断电压表的运动状
态，如果指针读数往上升，则可以突然踩单
或者松开加速踏板，改变混合气体浓度。
3.3 检查氧传感器外观颜
在氧传感器外观颜检测的过程中，首
先应该拆下氧传感器，判断氧传感器的外壳
气孔是否出现损坏的问题，如果发现损坏必
须立即更换氧传感器，此外也应该及时观察
氧传感器顶端颜是否出现变化，通过恰当
的方式能够判断故障的存在其中氧传感器的
顶端是淡灰的，则属于正常，如果氧传感
器的顶端呈现白，则说明氧传感器出现硅
中毒，如果氧传感器的顶端变成棕，则说
明是铅中毒。如果顶端变成黑，则可以说
明氧传感器出现了积碳问题。
3.4 示波器的方式对波形进行判断
由于氧传感器在工作的过程中可以直接
通过示波器的方式判断波形，如果波形出现
异常，则可以直接判断波形故障，例如征服
杂波就是指氧传感器整体的信号电压波形在
300mV至600mV左右，出现不重要的杂波，
如果征服杂波。过多也会引起氧传感器的化
学变化，而不是发动机的故障所引起的，由
此可见增幅杂波就是指在600mV以上以及
300mV以下的杂波中等杂波则是指信号电压
波形高压段部分向下冲的尖峰，而且中等杂
波尖峰幅度一般在150mV左右，如果氧气
传感器的波形在400mV时，则中等杂波会在
200mV左右，中等杂波可能对特定的故障产
生一定的效果，并且能够对燃油反馈系统类
型，发动机运行方式以及发动机系列或氧传
感器的类型具有非常重要的影响，而严重杂
波则是指在200mV的杂波.通过波形测试显
示主要以氧传感器的信号电压波形向下冲的
尖峰，并且在发动机持续运转过程中覆盖整
个氧传感器的电信范围，所以发动机会处于
稳定的状态下，例如在每分钟2500钻石严重
杂波可能存在几秒左右，则意味着发动机出
现了故障，通常是因为点火不良或者缸喷油
气喷油量不一致而造成的[5]。
4 结论
本文通过对汽车氧传感器的常见故障，
进行全面的分析与判断总结了汽车氧传感
器故障检测的具体方法，包括判断氧传感
器外观颜变化、加热电阻器的变化以及
氧传感器电压变化等，通过这些手段可以
及时发现汽车氧传感器的故障，保证汽车
的稳定运行。
参考文献：
[1]史志华.汽车氧传感器的结构与检测方法
[J].内燃机与配件，2018（23）：68-70.
[2]胡建峰.浅谈汽车氧传感器的故障及检查
方法[J].中外企业家，2018（01）：196.
[3]刘子强，邵晗，李全.氧传感器OBD系统
诊断原理及故障分析[J].农机使用与维修，
2018（01）：39-43.
[4]王晓林.波形诊断技术在K3发动机故障判
断上的应用研究[D].吉林大学，2016.
[5]段刚.汽车氧传感器的常见故障及检查方
法[J].
山东工业技术，2016（10）：25.
汽车传感器作者简介
马罡： （1982—），男，黑龙江鹤岗市人，天津
职业技术师范大学讲师，研究方向：汽车
检测。
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