徐誕

摘 要：在利用三元催化轉(zhuǎn)換器用于降低排氣污染的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)里，氧傳感器屬于一個(gè)十分重要的部件，有關(guān)氧傳感器的檢測(cè)與維修，可以通過診斷儀器對(duì)元器件進(jìn)行初步檢查，然后從排氣系統(tǒng)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(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器在使用的過程中，還會(huì)遇到其他很多問題，本文就將針對(duì)這些可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；氧傳感器；故障維修

氧傳感器以其反應(yīng)靈敏、傳感效果好而被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上，它可以對(duì)汽車的排放量進(jìn)行精密的監(jiān)測(cè)和反饋，從而達(dá)到對(duì)汽車排放的有效控制，既可以降低排污量又能夠節(jié)省能源?？墒且坏┭鮽鞲衅髟诓僮鞯臅r(shí)候發(fā)生一些問題，就讓電子燃油噴射系統(tǒng)里面的計(jì)算機(jī)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(duì)空燃比實(shí)施反饋的操作，因此使得發(fā)動(dòng)機(jī)使用油的量以及污染排放程度提升，還有可能使得汽車發(fā)生行駛速度不平穩(wěn)、缺火、喘這樣的問題，給駕駛員的行駛安全造成嚴(yán)重的威脅。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器常見的故障

在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(xiàn)其中某些故障，就將影響發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)的使用過程中是比較常見的一種故障，同時(shí)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(jī)動(dòng)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(yán)重化，但是在高溫的排氣環(huán)境下，鉛很容易進(jìn)入排氣系統(tǒng)的內(nèi)部，阻隔氧離子的擴(kuò)散，進(jìn)而使得氧傳感器中毒失效，此時(shí)就只有更換新的氧傳感器。

另外，氧傳感器發(fā)生硅中毒也是比較常見的故障，在一般情況下汽油和潤(rùn)滑油中含有的硅化合物燃燒之后會(huì)生成二氧化硅、硅橡膠密封墊圈在使用過程中出現(xiàn)不當(dāng)?shù)男袨橐矔?huì)導(dǎo)致有機(jī)硅氣體釋放出來，都會(huì)使得氧傳感器失靈，所以建議駕駛員在選擇汽油和潤(rùn)滑油的時(shí)候，盡量選擇質(zhì)量好的。

1.2 氧傳感器積碳

在發(fā)動(dòng)機(jī)使用過程中，經(jīng)常由于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒不充分或其他原因而導(dǎo)致

在氧傳感器的周邊會(huì)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(zhì)，以上沉積物質(zhì)就會(huì)很大影響外面空氣進(jìn)到氧傳感器里面，影響氧傳感器傳輸出的反饋信號(hào)，因此影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電腦不能夠迅速改正空燃比。氧傳感器造成積碳的狀況，會(huì)嚴(yán)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(huì)上升，因此一旦發(fā)現(xiàn)汽車氧傳感器出現(xiàn)積碳，就應(yīng)立刻進(jìn)行處理，保證氧傳感器時(shí)刻處于正確的工作狀態(tài)。

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(duì)脆些，進(jìn)行卸下以及清洗的時(shí)候因?yàn)楣ぷ髡咛幚聿徽_、通過硬物敲打或者采用十分強(qiáng)烈的氣體進(jìn)行吹洗，全部有可能導(dǎo)致其損壞，進(jìn)而失去利用的價(jià)值，因此在清洗和處理氧傳感器陶瓷元件的時(shí)候，要注意修理的力度和幅度，避免人為因素對(duì)其造成的傷害。

1.4 加熱器電阻絲燒斷

加熱電阻絲燒斷，導(dǎo)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(fā)動(dòng)機(jī)正常的進(jìn)行運(yùn)作，需要不定時(shí)的查看電阻絲，只要發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)生加熱電阻絲燒斷，則需馬上更換新的。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器的故障診斷

氧傳感器是電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中重要的控制元件，主要用于燃料系統(tǒng)閉環(huán)控制，用以檢測(cè)廢棄中氧濃度，再將電壓信號(hào)反饋給ECU，將空燃比控制在14.7這一標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

2.1 氧傳感器的故障檢測(cè)

比較常規(guī)化的檢測(cè)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(dǎo)致氣體無法真正的滲透進(jìn)去，導(dǎo)致氧離子不能正常的進(jìn)行擴(kuò)散，而使得發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器失去效果。在氧傳感器報(bào)警系統(tǒng)中，一旦氧傳感出現(xiàn)故障就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，專業(yè)的維修人員可以讀出氧傳感器的故障碼，從而做出對(duì)應(yīng)的維修措施。

對(duì)氧傳感器特性曲線進(jìn)行研究，我們得到當(dāng)空燃比維持在14.7時(shí)，信號(hào)基準(zhǔn)電壓應(yīng)該是 0.4-0.5V之間。當(dāng)空燃比小于 14.7時(shí)，電壓會(huì)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(shí)，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(shù)據(jù)是判斷氧傳感器是否出現(xiàn)故障的重要依據(jù)，正確的診斷方法是：以以2500r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)2 分鐘，使得氧傳感器達(dá)到預(yù)熱的效果，然后拔下氧傳感器的插線，用萬(wàn)用表測(cè)量反饋電壓，觀察10s內(nèi)電壓指針的擺動(dòng)次數(shù)，如果擺動(dòng)的次數(shù)小于8次，說明預(yù)熱程度不夠，需要繼續(xù)預(yù)熱，直到電壓指針擺動(dòng)的次數(shù)超過8次以上。如果在預(yù)熱過程中，電壓擺動(dòng)的次數(shù)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(cè)量反饋電壓，當(dāng)電壓大于0.45v時(shí)，脫開進(jìn)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(jīng)損壞；當(dāng)電壓小于0.45v時(shí)，說明混合氣體的濃度過高，應(yīng)該繼續(xù)對(duì)燃料、進(jìn)氣或控制系統(tǒng)進(jìn)行排查。當(dāng)電壓小于0.45v時(shí)，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(jīng)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(cè)

有些汽車可以直接從故障診斷座內(nèi)的 OX1或OX2插孔內(nèi)直接測(cè)得氧傳感器反饋電壓。在我們常規(guī)的檢測(cè)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(cè)方法是：首先啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，保持2500r/min的轉(zhuǎn)速持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2分鐘，模擬正常發(fā)動(dòng)機(jī)工作的環(huán)境溫度，把電壓表的正極棒連接到故障診斷座內(nèi)的OX1或OX2插孔上，或者直接插入氧傳感器的線束插頭上，負(fù)極棒連接到故障診斷座內(nèi)的EI插孔或蓄電池負(fù)極，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)以2500r/min左右的轉(zhuǎn)速保持運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)檢查電壓表指針的擺動(dòng)情況，觀察指針是否在 0-1v之間來回?cái)[動(dòng)，并記錄10s內(nèi)電壓指針擺動(dòng)的次數(shù)。當(dāng)電壓表指針在10s內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)大于等于8次，說明氧傳感器及其反饋控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)是正常的，當(dāng)電壓表的指針在10s內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)小于8次，說明氧傳感器及其反饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)不正常，那么我們就需要進(jìn)一步的檢查故障出現(xiàn)在什么地方。

因此，我們需要再讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)2分鐘左右，達(dá)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(xiàn)故障。需要我們進(jìn)一步檢查氧傳感器是否存在損壞，檢測(cè)的具體步驟如下：脫開氧傳感器插頭，使得發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，反饋系統(tǒng)進(jìn)入開環(huán)控制狀態(tài)，檢查電壓表的反饋電壓變化情況；脫開節(jié)氣門體下真空軟管，使進(jìn)氣管漏氣，通過人為的操作形成稀釋的混合氣體，同時(shí)觀察電壓表的變化，正常的情況下指針應(yīng)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(shù)應(yīng)該上升。如果氧傳感器在這種測(cè)試中沒有顯示電壓變化，說明氧傳感已經(jīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(nèi)部積碳造成的，一般可以自動(dòng)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(duì)豐田COROLLA車4A-C、4A-GE、4A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器檢測(cè)為例，探究在實(shí)踐使用過程中的故障維修。將發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/min的轉(zhuǎn)速持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2分鐘以上，使得發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常的工作環(huán)境溫度，將電壓表的正極測(cè)筆和4A-C發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷座內(nèi)的OX插孔連接上，負(fù)極測(cè)筆與 4A-GE插孔連接，對(duì)4A-C發(fā)動(dòng)機(jī)保持2500r/ min轉(zhuǎn)速，檢測(cè)此時(shí)的電壓指針的變化，如果電壓表在10s內(nèi)和0-6v范圍內(nèi)擺動(dòng)8次以上，則說明氧傳感器的工作處于不正常的狀態(tài)。對(duì)4A-GE發(fā)動(dòng)機(jī)保持 2500r/min轉(zhuǎn)速，用導(dǎo)線跨接故障診斷插座上的T和E1插孔，再測(cè)量電壓，如果電壓表的指針在10s內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)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(xiàn)故障，應(yīng)該根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(yīng)的維修處理。

對(duì)于4A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)，只能使用10MΩ的數(shù)字式電壓表檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的電壓變化，具體的操作步驟為：首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)以 2500r/min的轉(zhuǎn)速持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)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(fù)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(dǎo)線內(nèi)斷路等。

4 結(jié)語(yǔ)

氧傳感器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用已經(jīng)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(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的意義，因此一旦氧傳感器在使用的過程中出現(xiàn)故障，就會(huì)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(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，避免情況的進(jìn)一步惡化。

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