汽车氧传感器的研究
汽车用氧传感器
汽车用氧传感器
摘要：随着人们对汽车的需求越来越大，汽车已逐渐成为人们生活的必需品。而随之带来的污染、能源短缺等问题也就越来越严重。因此，对于汽车排放出来的有害气体的净化处理越来越受到重视。车用传感器地迅速发展在汽车尾气排放的控制，节省燃料和进化空气方面起到了重要作用。本文简述了氧传感器的功能、构造、工作原理及其类型,指出我国加速发展汽车用氧传感器的必要性。
关键词：汽车尾气排放净化氧气传感器
引言：氧传感器用于检测废气中剩余氧气的含量,并将此量值以电信号的形式传给电控单元, 电控单元根据这个信号修正喷油量的多少, 形成发动机在该工况下所需浓度的混合气, 使三元催化反应器(在理论空燃比时)发挥最佳的净化效果, 且使发动机实现了闭环控制状态。汽车尾气中不仅含有未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳, 而且含有致癌物质氮氧化物。现在, 汽车造成的污染问题已引起了全世界的关注, 工业发达国家制订了愈来愈严格的尾气排放标准。目前, 汽车用氧传感器主要包括浓差电池型ZrO2传感器、极限型ZrO2传感器、半导体型TiO2传感器。
近年来,氧传感器在汽车上的应用日益广泛,汽车用氧传感器的发展十分迅猛。1977年汽车用固体电解质型氧传感器还不足20万只, 但到1980年已超过百万只,1984年达到40万只,迄今每年有数千万只用于汽车工业。氧传感器在钢铁工业等领域也获得大量应用,其产量已占整个气体传感器的39% ,居于首位。
1.氧传感器的构造及工作原理
常用的氧传感器有氧化锆传感器与氧化钛传感器。氧化钛传感器是用二氧化钛(TiO2)作为敏感元件,由于高纯度二氧化钛是一种在常温具有高电阻的半导体,
汽车氧传感器故障检查研究论文
汽车氧传感器故障检查研究论文
汽车氧传感器是发动机控制系统中非常重要的一个元件，它主要用于测量排放氧气含量。然而，在汽车的使用过程中，氧传感器很容易出现故障，导致汽车性能下降，甚至不能正常工作。因此，本文将探讨汽车氧传感器故障的检查方法，帮助车主及修理工能够更快速地解决问题，提高汽车的使用效率。
首先，我们需要了解氧传感器工作原理，以便更好地了解其故障的原因。氧传感器通常由两个电极组成，其中一个电极处于排气管内，另一个电极位于参照空气中。当发动机运行时，氧传感器开始测量氧气含量，并根据测量结果向发动机控制单元发送信号。这个信号将告诉汽车控制单元什么时候需要增加或减少燃油的供应，以保持排气器件的最佳运行状态。
然而，氧传感器在使用过程中可能会出现以下问题：
1. 沉积物：在长时间使用后，氧传感器可能会在电极上
沉积一些物质，特别是在使用柴油车辆时情况会更加严重。积累的沉积物将阻止氧气的正常流动，导致传感器读数不准确。
2. 氧传感器损坏：由于发动机可能会发生故障或磨损，
氧传感器不幸损坏是不可避免的。损坏的氧传感器将会让发动机控制系统产生错误信号，并可能在行驶中产生之前未曾出现的故障。
3. 电器故障：由于氧传感器发出信号并控制电压变化，
在出现电器故障的情况下也容易导致氧传感器失灵。
在检查汽车氧传感器故障前，需要让发动机达到温度稳定状态。通常途径是启动发动机，让它在空转的情况下运行至仪表盘上的温度指示正常快到达最高位时，然后撒放动力，让车辆在市区道路等实际情况下运行10分钟至15分钟。一般来说，检查氧传感器不需要使用专业工具，以下是需注意的事项：
汽车氧传感器的常见故障及检查方法研究
AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场
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]。
汽车氧传感器的故障诊断与检测
了 人们 的 身 体 健 康 ， 已成 为严 重 的 社 会 问题 。在 一些 大城 子 在 锆 管 中 扩 散 时 ，锆 管 内外 表 面 之 间 的 电位 差 将 随 可 燃
市 ，汽 车 废 气 排 放 已经 接 近 或 超 过 环 保 标 准 。为 了保 护 日 混 合气 浓 度 变 化 而 变 化 ， 即锆 管相 当 于 一 个 氧 浓 差 电池 ，
路 及 电 阻 都 正 常 ， 进 一 步 检 查 “ ８ 取 测 量 数 据 块 ” 中 的 Ｏ读
使 发动 机得 到 最 佳 浓 度 的混 合 气 ， 从 而 达 到 降 低 有 害 气 体 显 示 组 ０ ３ ３ 的第 二 区 ，检 查氧 传 感 器 的 电 压 值 在 ０ １ Ｏ ２ ．～ ．Ｖ
排 放 量 和 节约 燃 油 之 目的 。 自１ ７ 年 德 国博 世 公 司 率先 在 瑞 典 沃 尔沃 （ Ｏ Ｖ ）轿 ９６ ＶＬＯ
之 间变 动 （ 常情 况 应 该 在 ０ １ Ｏ ９ 问变 动 ） 电压 变 动 范 正 ．～ ．Ｖ
围 很 小 说 明 氧 传 感 器 未 起 作 用 。拆 卸 后 发 现 氧 传 感 器 顶 尖
燃油喷 射系统采用 的氧传感器分 为氧化锆 （ ｒ， Ｚ Ｏ ）式 和 氧 使 用含 铅 汽 油 的 汽 车 更 容 易 出 现 这 种 情 况 ，所 以 即 使 更 换
2024年汽车氧传感器市场环境分析
2024年汽车氧传感器市场环境分析
概述
汽车氧传感器是一种用于测量发动机排放的氧气含量的装置。它在汽车尾气控制
系统中起到了至关重要的作用。本文将对汽车氧传感器市场环境进行分析，包括市场规模、竞争格局、市场发展趋势等方面。
市场规模
根据市场研究数据，全球汽车氧传感器市场规模从2016年至2020年呈稳步增长。在2020年，全球汽车氧传感器市场规模达到XX亿美元，并预计将继续增长。这主
要得益于汽车销量的增长、尾气排放标准的加强以及消费者对节能环保的关注。
竞争格局
全球汽车氧传感器市场呈现出一定的垄断竞争模式。目前市场上主要的氧传感器
供应商包括博世、德尔福、NGK等。它们不仅在产品性能和质量上具备竞争优势，还拥有广泛的销售渠道和客户资源。这使得新进入者难以在短期内获得市场份额。此外，由于技术门槛较高，汽车氧传感器市场的集中度较高。
市场发展趋势
1.技术升级：随着汽车技术的不断发展，传统的氧传感器正在逐渐被更先
进的氧传感器替代。例如，宽带氧传感器和高温氧传感器具有更高的精确度和可靠性。
2.智能化应用：随着智能汽车的兴起，汽车氧传感器也在不断向智能化方向发展。传感器可以与车辆电脑系统进行数据交互，实现精确的尾气排放控制和自动诊断功能。
3.电动化浪潮：随着电动汽车市场的快速增长，对氧传感器的需求也在扩大。电动汽车需要更多的氧传感器来监测电池系统和电动机的工作状态。
4.环保法规的影响：各国对汽车尾气排放的环保法规不断加强，迫使汽车制造商采用更先进的氧传感器技术来降低排放。这将促使市场对高品质氧传感器的需求增加。
汽车氧传感器的常见故障及检查方法研究
汽车氧传感器的常见故障及检查方法研究汽车氧传感器常见故障及检查方法：
1.氧传感器烧毁：烧毁是氧传感器最常见的故障之一，烧毁的氧传感器会出现异常电阻值，一般利用电阻测试仪来检测氧传感器的电阻值可以发现这种故障。
2.氧传感器失效：失效的氧传感器会导致氧浓度问题，发动机会出现低功率或熄火状况，一般通过读取发动机故障码来检验氧传感器的失效情况。
3.氧传感器对接处的接触不良：这种情况可能是由于氧传感器与气缸盖上的接口接触不良，需要用标准工具拆卸清洁后重新安装；也可能是由于汽车线束夹子不够紧，需要将接触端重新拧紧或更换新的接触端。
4.氧传感器旁路：有时会出现氧传感器旁路的情况，一般需要用电阻测试仪将旁路的部位检测，以确定氧传感器是否被正确安装或存在连接问题。
5.氧传感器破损：氧传感器经过一段时间的使用，因为老化、污染或碰撞等原因可能会发生破损，要及时检查更换新的氧传感器。
汽车氧传感器的常见故障及检查方法研究
汽车氧传感器的常见故障及检查方法研究常见故障及检查方法
汽车氧传感器是现代汽车排放控制系统的重要组成部分，负责监测废气中的氧气含量，并根据监测结果向发动机电控单元提供反馈信息，从而实现燃烧效率的优化和废气的减排。然而，由于长时间的工作环境，汽车氧传感器容易出现故障。本文将介绍常见的汽车氧传感器故障以及检查方法。
常见故障：
1.传感器失效：在汽车氧传感器工作时，传感器的内部零件会因高温和化学反应而发生磨损。传感器失效会导致氧气含量的监测不准确，进而造成发动机燃烧不完全，排放超标等问题。
2.污染：汽车氧传感器易受到废气中的油污、碳黑等物质的污染。这些污染物会附着在传感器的敏感元件上，使其失去敏感性，导致传感器无法准确测量氧气含量。
3.连接线路松动或损坏：由于传感器需要将监测结果传输给发动机电控单元，因此连接线路的松动或损坏会导致传感器无法正常工作。
检查方法：
1.故障码扫描：在汽车电脑诊断仪上进行检查，查看是否有与氧传感器相关的故障码。故障码能够提供有关氧传感器所在回路以及具体故障的信息。
2.观察传感器外观：检查传感器是否有明显的损坏或污染。如果传感器外观有破损、生锈或油污，就需要考虑更换或清洁传感器。
3.测试传感器性能：将汽车引擎预热至正常工作温度后，使用万用表对传感器进行测试。通常情况下，氧传感器的电阻应在一定范围内波动，否则可能存在故障。
4.检查连接线路：检查传感器与发动机电控单元之间的连接线路是否松动、腐蚀或损坏。如果发现问题，需要重新连接或更换连接线路。
5.清洁传感器：当传感器受到油污或碳黑的污染时，可以尝试使用清洁剂对传感器进行清洁。但需要注意的是，清洁剂的使用应在制造商的建议和操作指导下进行。
氧传感器报告 pdf
氧传感器报告
一、引言
随着汽车工业的飞速发展，汽车尾气排放对环境的影响日益严重。为了满足日益严格的环保要求，提高发动机性能，以及为驾驶员提供更好的燃油经济性，对汽车排放物进行检测与控制至关重要。而在这其中，氧传感器作为一种重要的排放物检测元件，发挥着不可替代的作用。本报告将对氧传感器的原理、分类、应用以及发展趋势进行详细阐述。
二、氧传感器原理
氧传感器是一种电化学器件，通过测量汽车尾气中的氧浓度并将其转换为电信号，从而实现对发动机燃烧效率的监测。当发动机燃烧不完全时，尾气中的氧含量会相对较高；反之，当发动机燃烧效率较高时，尾气中的氧含量会相对较低。因此，通过测量尾气中的氧含量，可以判断出发动机的燃烧效率。
三、氧传感器分类
根据工作原理和安装位置的不同，氧传感器可分为开环式和闭环式两
种。开环式氧传感器主要用于检测发动机燃烧室中的氧气浓度，从而控制空燃比；而闭环式氧传感器主要用于检测排气管中的氧气浓度，从而控制汽车尾气的排放。
四、氧传感器应用
氧传感器的应用主要集中在汽车排放控制领域。通过安装氧传感器，可以实时监测汽车尾气的排放情况，并根据监测结果调整发动机的燃烧状态，从而实现降低汽车尾气排放的目标。同时，氧传感器也是现代电控燃油喷射发动机的重要组件，它为发动机提供精确的空燃比反馈，进而提升发动机的经济性能和环保性能。
五、氧传感器发展趋势
随着科技的进步和环保要求的提高，氧传感器的发展趋势主要体现在以下几个方面：一是向高精度、高可靠性方向发展；二是向小型化、集成化方向发展；三是向智能化、多功能化方向发展。未来，随着新型材料的出现和应用，氧传感器的性能将得到进一步提升，其在汽车排放控制领域的应用也将更加广泛。
汽车氧传感器的作用与原理介绍
汽车氧传感器的作用与原理介绍
汽车氧传感器（lambda sensor），就是在汽车上使用的可测量氧浓度的传感器检测装置，现已成为汽车上的标置。氧传感器主要位于汽车发动机排气管上的，是电喷发动机控制系统中关键的传感部件，也是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。
汽车氧传感器的位置
汽车氧传感器数量及功用
通常，汽车上有几个氧气传感器呢？答案是两个，一个前氧传感器和一个后氧传感器。前氧传感器一般安装在三元催化器前部的排气歧管上，主要负责混合气的修正。后氧传感器则安装在三元催化器后部的排气管上，主要用于检查三元催化的工作效果。
汽车氧传感器的原理
现在汽车上主要运用的氧传感器有二氧化锆氧传感器、二氧化钛氧传感器及宽域型氧传感器三种，其中，运用最为广泛的是二氧化锆氧传感器。下面以二氧化锆氧传感器为例，为您介绍汽车氧传感器的原理。
二氧化锆氧传感器由锆管（传感元件）、电极和防护套管等组成，
如下图所示。锆管是由含有少量钇的二氧化锆（ZrO2）制成的固态电解质元件，在锆管内、外两侧涂覆一层多孔性铂膜电极。锆管内侧通大气，外侧与排气接触。
汽车二氧化锆氧传感器的构造
简单来说，汽车氧传感器主要是由二氧化锆陶瓷以及内外表面的薄薄的一层铂组成。内侧空间充满富氧的外界空气，外表面暴露在废气中。传感器内装有加热电路，着车后加热电路工作使传感器快速达到正常工作所需的350℃左右，因此，汽车氧传感器也称为加热型氧传感器。
汽车二氧化锆氧传感器工作原理示意图
氧传感器主要是利用陶瓷敏感元件来测量汽车排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，从而可通过监测和控制燃烧空燃比。在监测到混合气的空燃比浓稀信号后，该信号输入汽车ECU，ECU根据该信号调整发动机的喷油量，实现闭环控制，进而使催化转换器更好地发挥净化作用，最终保证了有效的尾气排放。
汽车氮氧传感器发展趋势
汽车氮氧传感器发展趋势
摘要：
1.汽车氮氧传感器的概述
2.汽车氮氧传感器的工作原理
3.汽车氮氧传感器的关键技术
4.汽车氮氧传感器的发展趋势
5.未来汽车氮氧传感器的市场前景
正文：
一、汽车氮氧传感器的概述
汽车氮氧传感器是一种用于检测汽车尾气中氮氧化物（NOx）浓度的传感器，它安装在汽车的选择性催化还原（SCR）系统中。氮氧传感器在汽车尾气排放控制方面起着至关重要的作用，因为它能够精确测量尾气中的氮氧化物含量，从而帮助控制尿素喷射量，实现对尾气排放的净化。
二、汽车氮氧传感器的工作原理
汽车氮氧传感器通常采用电化学原理进行工作。它通过测量电流大小来精确测试出汽车尾气中的NOx 含量。传感器将检测到的NOx 浓度转换为电信号，然后将这些信号传递给车辆的电子控制单元（ECU），以便对喷油量进行调整，以降低尾气排放中的氮氧化物含量。
三、汽车氮氧传感器的关键技术
1.高温陶瓷技术（HTCC）：该技术能够在高温环境下实现传感器的稳定工作，提高传感器的耐用性和可靠性。
2.芯片技术：氮氧传感器芯片是基于四方光电核心气体传感技术平台的，能够实现高精度、高稳定性的NOx 检测。
四、汽车氮氧传感器的发展趋势
1.高灵敏度：随着氮氧化物排放标准的日益严格，汽车氮氧传感器需要具备更高的灵敏度，以便更准确地检测尾气中的氮氧化物含量。
2.智能化：未来的氮氧传感器将具备自诊断和自适应功能，能够根据车辆尾气排放情况自动调整工作参数，提高净化效果。
3.集成化：氮氧传感器将与其他尾气净化装置（如三元催化器、尿素喷射系统等）集成在一起，形成一个整体解决方案，以降低尾气排放。
汽车氧传感器的应用研究
攀
应用研 究
刘ຫໍສະໝຸດ Baidu 江苏省扬州市扬 州职业 大学
故此，三元催化反应器通常与电子计 算 机 控 制 系 统 结 合 在 一 起 ，用 氧 传 感 器检 测 尾 气 中 的 氧 浓 度 并 将 其 信 号 反 馈 到 Ｅ Ｕ， Ｃ 又通过 Ｅ Ｕ发出指令来控制调 节燃 Ｃ 料供给系统。这样就构成一个 自动控制空 燃 比 的 闭 合环 路 ，见 图 ２ 所示 。为此 ， 用 利 氧传感器检测排放气体中的氧浓 度及微机 反馈控制来调整发动机空燃 比 ，成为必不 可少的手 段； 同时也表 明， 氧传感器是使该 系 统 最有 效 地 发 挥 作 用 必不 可 少 的部 件 。
妒
空燃比； 汽车尾 气净傲 气 车尾气排放 ； 氧传感 器
引言
当今汽车工业得到 了快速的发展。被 称为移动烟 囱的汽车尾气 ，其有害成分包 括一氧化碳（ Ｏ） Ｃ 、碳氢化合物（ ） ＨＣ 、氮氧 化物（ 、硫化物（ｏ ） ＮＯ ） ｓ 以及微粒物 质（ 铅 化物、碳烟 、油雾等） 、臭气（ 甲醛 、丙稀醛 等 ） ；其 中 Ｃ 等 Ｏ、ＨＣ和 Ｎ Ｏ是 汽 车 污 染控 制 的 主 要大 气污 染 成 分 。 汽 车 尾 气 净 化 的 主 要 方法 是 利 用 催化 剂将 其 有 害 成 分 Ｃ Ｏ、 ＨＣ和 ＮＯ 通 过 化 学 反应 转 化 成 为 无 害 的 Ｃ０， Ｈ， 和 Ｎ 关 键 技 术 是 汽 车 发 动 、 ０ 。 机电子控制燃油喷射系统（Ｆ ） ＥＩ 、氧传感器 （Ｇ 排 气氧 传 感 器Ｅ ｈ ｕｔＧａ ｘ ｇｎ Ｅ Ｏ， ｘ ａｓ ｓＯ ｙ ｅ Ｓ ｎ ｏ ）和 三 元 催 化 反 应 器 （ ｈ ｅ ａ ｅｓｒ Ｔ ｒｅ Ｗ ｙ Ｃ ｔｌｓ Ｃ ｎ ｅｔｒ ａａｙｔ ｏ ｖ ｒ 简称 ＴｗＣ）及 电控模 ｅ 块 （Ｃ 组成的空燃比闭环反馈控制 系统。 Ｅ Ｕ） 其 中 ， 传 感 器对 于 提 高 燃 烧 效率 、 低 污 氧 降 染 排放 量 和 三 元 催 化 起 着 重要 的作 用 。 它 们调 节 汽 车 发 动机 的 空 燃 比 （ Ｆ，空 气 Ａ／ 与 汽油 的 质量 比 ） 精 确地 控 制 燃 油 的燃 烧 ， 过程 ， 既提 高 燃烧 效 率 ， 省能 源 ， 节 又能 大 幅 降低 尾 气 的污 染 。 另一 方 面 ， 汽 车尾 气 在 中剩 留的 有 害 气 体 ，在 外 电极 铂 的 催 化 作 用 下 ， 与 氧 相互 反 应 ， 一 步 达 到净 化 的 可 进 目的。汽车使用时必须安装氧传感器控制 的 电子 喷射 系统 才 能 达 到 环保 要 求 。 目前在汽车中用氧传感器控制空燃比 的 反 馈 控制 系统 有 两 种 。一 种 是 三 元 催 化 系统 ， 它在Ｖｏｖ 中被首次应用 ， 即被 日 ｌｏ 随 本 、美 国 公 司用 来 降 低 汽 车 尾 气 有 害 气 体 的 排 放 量 ，是 目前 控 制 汽 车 达 标 的 主 要 措 施。 另一个系统为稀薄燃烧系统 ， 它是丰 田 公司 １８ 年首次应用的。 ９４ 三元催化方式（ 氧 传 感 器 、 元 催 化 剂与 电子 控 制供 油 系统 ， 三 即所谓三元系统） 在降低汽车排放技术 中处 于 主导 地位 。本 文 主 要 说 明氧 传 感 器 在 三 元催化方式 中的应用原理。
汽车氧传感器的工作原理
汽车氧传感器的工作原理
汽车氧传感器（O2传感器）工作原理是通过测量发动机废气
中的氧气浓度来控制燃油供给系统，以确保发动机燃烧效率的最大化。
工作原理如下：
1. 汽车氧传感器通常安装在发动机排气系统中，处于废气流经的位置。
2. 氧传感器是由氧离子导电的固态电化学设备，里面包含一个带有玻璃保护的氧离子导电电解质膜、两个电极和一个加热器。
3. 加热器使传感器处于合适的工作温度，以确保其正常工作。
4. 当发动机燃烧时，废气中包含的氧气与氧传感器的电解质膜反应。
5. 当氧气与电解质膜发生反应时，会导致电解质膜上的氧离子浓度发生变化。
6. 这种变化引起传感器两个电极之间的电位差，产生电信号。
7. 发动机控制单元（ECU）根据氧传感器提供的电信号，判断发动机燃烧过程中的氧气浓度。
8. 根据测量结果，ECU会相应地调整燃料喷射系统的工作，
以确保发动机始终保持最佳的燃烧效率和尽量减少废气排放。
这就是汽车氧传感器的工作原理。它能够实时监测和调整发动机燃烧过程中的氧气浓度，以提高燃烧效率和减少有害气体排放。
汽修毕业论文 汽车氧传感器的常见故障及检查方法
汽修毕业论文汽车氧传感器的常见故障及检
查方法
在汽车维修和保养领域中，氧传感器是一种关键的部件，它对于汽车引擎控制系统的正常运行至关重要。然而，由于长期使用和其他因素的影响，氧传感器常常会出现故障。本文将讨论汽车氧传感器的常见故障及检查方法。
一、氧传感器的工作原理
为了更好地理解氧传感器的故障及检查方法，我们首先需要了解氧传感器的工作原理。氧传感器主要通过测量排气气流中的氧气含量来帮助引擎控制系统调整燃油和空气的混合比例。正常工作的氧传感器可以确保引擎燃烧效率的提高，减少尾气排放。
二、常见故障及原因
1. 氧传感器探头污染
氧传感器的探头部分容易受到油污、碳沉积等污染物的影响，导致传感器测量不准确。这主要是由于使用劣质的燃油或发动机油、使用低质量的空气滤清器等原因造成的。
2. 传感器线路故障
氧传感器的线路连接存在断线、短路等问题，这会导致传感器无法正常工作或者测量数据不准确。线路故障可能是由于线路老化、连接不良或者损坏引起的。
3. 传感器加热器故障
氧传感器内部通常包含一个加热器，用于使传感器快速达到工作温度。如果加热器损坏，会导致传感器在冷启动时无法正常工作，影响燃油和空气的混合比例调节。
4. 传感器老化或损坏
随着时间的推移，氧传感器可能会出现老化或损坏，导致不能正常工作。这可能是由于传感器的内部元件出现损坏或材料老化等原因引起的。
三、故障检查方法
1. 观察尾气排放
通过观察车辆尾气排放情况，我们可以初步判断氧传感器是否正常工作。如果排放气体中出现黑烟、白烟或异味等异常情况，很可能是氧传感器故障造成的。
汽车发动机氧传感器波形分析毕业设计(论文)
河南职业技术学院
毕业设计（论文）
题目汽车发动机氧传感器波形分析
汽车发动机氧传感器波形分析
摘要：随着汽车排放法规的逐渐严格和对汽车排气污染控制的重视，电控燃油喷射加三元催化器的发动机正成为普遍配置。在此系统中，氧传感器是进行闭环反馈控制的主要元件。正常工作时，氧传感器随时测定发动机排气管中的氧含量，以检测发动机燃烧状况。当发动机出现燃烧故障时，必然引起氧传感器电压信号的变化，可以通过观察氧传感器的信号波形来判断和排除这些故障。
关键词：氧传感器构造原理工作特性波形分析
随着汽车工业的发展，汽车正在成为人们日常出行的普遍工具，随之而来的环境污染和能源问题也日益突出，尤其是汽车尾气对环境的污染，由于氧传感器对于控制汽车对环境的污染的重要作用，因此研究和分析氧传感器的波形对于排除汽车故障和减少汽车对环境的污染就显得十分重要了。
一、氧传感器的构造及其原理
自1976年德国博世公司率先在瑞典沃尔沃(VOLV0)轿车上装用氧传感器之后，通用、福特、丰田、日产等汽车公司相继完成了氧传感器的开发与应用工作。汽车发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为二氧化锆(zrO2)式和二氧化钛(TiO2)式两种类型，二氧化锆式又分为加热型与非加热型两种，二氧化钛式一般都为加热型。由于实用的二氧化钛式氧传感器价格便宜(每只售价约600元人民币)，且不易受到硅离子的腐蚀，因此越来越多的汽车采用这种氧传感器。
（一）、二氧化锆(zrO2)式氧传感器的构造及其工作原理
二氧化锆式氧传感器的外形如图1所示，主要由钢质护管、钢质壳体、锆管、加热元件、电极组威。，在固体电解质粉末(ZrO2、TiO2等)中添加少量的添加剂后通过压力成形，再烧结而成；绝缘体的成形工艺完全相同。
汽车氧传感器工作原理
汽车氧传感器工作原理
汽车氧传感器是现代汽车发动机控制系统中的重要部件，它的工作原理对于发
动机的燃烧效率和排放控制起着至关重要的作用。汽车氧传感器主要用于监测发动机排放气体中的氧气含量，以便控制发动机燃烧过程中的空燃比，从而保证发动机的正常运行和排放的环保性。本文将从汽车氧传感器的工作原理入手，为大家详细解析汽车氧传感器的工作原理。
汽车氧传感器是通过测量排放气体中氧气的含量来控制发动机空燃比的。在理
想的燃烧过程中，空燃比（空气与燃料的比例）为14.7:1，这被称为化学平衡点。
当空燃比偏离化学平衡点时，燃烧效率会降低，同时排放的有害物质也会增加。汽车氧传感器的作用就是通过监测排放气体中氧气的含量，向发动机控制系统反馈信息，以调整空燃比，使其尽可能接近化学平衡点，从而保证发动机的正常运行和排放的环保性。
汽车氧传感器的工作原理可以简单概括为“测量-反馈-调整”三个步骤。首先，汽车氧传感器通过感知排放气体中氧气的含量，将这一信息转化为电信号；然后，将电信号传输给发动机控制系统；最后，发动机控制系统根据接收到的信号，调整燃油喷射系统，使空燃比接近化学平衡点。
汽车氧传感器通常采用的是氧化还原反应原理。当排放气体中氧气含量高时，
氧传感器产生的电压也会相应增加；反之，当氧气含量低时，氧传感器产生的电压会减小。这种变化的电压信号会被传输到发动机控制系统，以便发动机控制系统对燃油喷射系统进行调整，从而实现空燃比的控制。
在汽车氧传感器的工作过程中，温度也是一个重要的因素。汽车氧传感器需要
在一定的工作温度下才能正常工作，通常工作温度在300-600摄氏度之间。为了快
汽车氧传感器的作用及检测方法
汽车氧传感器的作用及检测方法
汽车氧传感器的作用
汽车通常有两个氧传感器，一个前氧和一个后氧，前氧一般安装在排气歧管上，后氧则安装在三元催化器后面，它们在排气系统中各自发挥的作用是不一样的。
前氧传感器的作用主要是反馈，简单说就是检测气缸混合气燃烧后产生的废气中的氧含量，一般氧含量高说明混合气稀，氧含量低说明混合气过浓，而前氧传感器根据氧含量的不同传递不同的电信号给ECU，这样ECU就可以根据这个信息来对混合气进行修正。
后氧传感器的作用主要是检查三元催化的净化效果，即检测净化后废气中的氧含量，并将它反馈给ECU，而电脑就会对比前氧给的数据，如果前氧和后氧给出的数据一样（一般前氧信号大于后氧），那么就可以判断三元催化失效，此时发动机的故障灯就会亮起，提醒车主检修三元催化。
氧传感器常见故障
中毒故障
氧传感器中毒包括铅中毒和硅中毒，前者经常出现在使用含铅汽油的汽车，后者是汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅物质。如果只是轻微的中毒，进行清理作业即可，但一旦破坏了氧传感器的内部结构，就要直接更换。
陶瓷碎裂
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，处理时要特别小心，发现问题及时更换。
阻丝烧断
加热器电阻丝烧断、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。
线路断脱
氧传感器内部线路断脱。
观察氧传感器顶尖部位判断故障：
1、淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；
2、白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；
3、棕色顶尖(如图所示)：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器；
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摘要：本文简述了氧传感器的结构和工作原理，并根据结构和工作原理分析了氧传器故障的产生原因及对汽车发动机的影响，提出了检测、诊断方法。
关键词：汽车；氧传感器；故障检测
1. 引言
随着汽车工业的发展，汽车尾气所带来的环境污染问题日益严重。因此，有效地控制汽车尾气，减少其对环境污染已成为当今重要的研究课题之一[1]。许多汽车在发动机排放系统中装有三元催化转换器，以降低排放污染。空燃比一旦偏离理论空燃比(14.7：1)，三元催化剂对CO，HC和NOx的净化能力急剧下降。故在排气管中插入氧传感器，根据排气中的氧浓度测定空燃比，向微机控制装置发出反馈信号，以控制空燃比收敛于理论值。
汽车行业是目前国际上应用传感器最大市场之一，现在世界上汽车年产量在4000万辆以上，其中日本的年产量达1000万辆以上。从世界各国公布的专利情况来看，各主要汽车生产厂家和电气、元件生产厂家，都很重视汽车传感器的研制和生产。而氧传感器的申报专利数，居汽车传感器的首位，这反映了该传感器的技术难度和各国的重视程度[2]。控制汽车空燃比用的氧传感器在日本以每年50％-60％的速度增长。就我国来说，仅近三年需改加氧传感器的旧车就超过2000
万辆，每年新生产的轿车所需的氧传感器也超过200万个。目前，一辆普通家用轿车大约要安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达200
余只。据报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元 (9.04亿件产品)，2005年达到84.5亿美元(12.68亿件产品)，增长率为6.5％(按美元计)和7.0％(按
产品件数计)，所以，氧传感器(氧探头)的市场前景非常广阔，对氧传感器的研究也成为热点[3]。
2.氧传感器的结构和原理
发动机的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化
能力将急剧下降。所以为了使装有三元催化转换装置的发动机达到最佳的排气净化性能，必须把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内。氧传感器用于检测进入三元催化转换装置的排气气体状态，是使用三元催化转换装置发动
机上必不可少的传感器。目前已在汽车上使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种[4]。
2.1氧化锆式氧传感器
)固体氧化锆式氧传感器(见图1)的基本元件是专用陶瓷体，即氧化锆(ZrO
2
电解质，陶瓷体制成管状(锆管)，固定在带有安装螺纹的固定套中。锆管表面装有透气铂电极，配有护管及电接头，其内表面与大气相通，外表面与废气相通，外表面还加装了一个防护套管，套管上开有通气槽。锆管的陶瓷体是多孔的，允许氧渗入该固体电解质内，温度较高时(高于300℃)，氧气发生电离，如果在陶瓷体内(大气)外(废气)侧的氧气浓度不同，就会在2个铂电极表面产生电压降，含氧量高的一侧为高电位。当混合气稀时，排气中含氧多，两侧浓度差小，只产生小的电压；反之，混合气浓时，产生高电压。传感器的电压输出特性如图2
所示。根据所测电压值就可测量氧传感器外表面氧气含量，而发动机废气排放中的氧含量主要取决于混合气的空燃比，因此，ECU根据氧传感器输入的电信号分析汽油的燃烧状况，以便及时修正喷油量，使空燃比处于理想状况，即λ=1，所以这种传感器又称为λ传感器。
图1. 氧化锆式氧传感器在排气管中的结构
图2. 氧化锆式氧传感器的电压输出特性
2.2氧化钛式氧传感器
)材料的电阻值随排气中氧含量的变氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛(TiO
2
化而变化的特性构成的，故又称为电阻型氧传感器[5]。二氧化钛是在室温下具有很高电阻的半导体，但当排气中氧含量少(混合气浓)时，氧分子将脱离，使其晶体出现缺陷，便有更多的电子可用来传递电流，材料的电阻亦随之降低。此种现象与温度和氧含量有关，因此，欲将二氧化钛在300～900℃的排气温度中连续使用，必须作温度补偿。图3为氧化钛式氧传感器的结构示意图，它具有2个二氧化钛元件，一个是具有多孔性的用来感测排气中氧含量的二氧化钛陶瓷，另一个则为实心二氧化钛陶瓷，用作加热调节，补偿温度误差。该传感器外端以具有孔槽的金属管作为防护套，一方面让废气进出，另一方面防止里面二氧化钛元件受到外物撞击，传感器接线端以橡胶作为密封材料，防止外界气体渗入。它一般安装在排气歧管或尾管上，可借助排气高温将传感器加热至适当的工作温度。氧化钛式氧传感器的优点是结构简单，造价便宜，抗腐蚀、抗污染能力强，经久耐用，可靠性高。
图3. 氧化钛式氧传感器结构示意图
2.3 两种氧传感器的比较
早期汽车上使用的控制空／燃比氧传感器为ZrO
2
固体电解质氧传感器，属于浓差电池型，利用电池两极间的电势差与两极间氧浓度比值的对数成正比的能斯特定律测定氧浓度，但其存在结构复杂、价格昂贵、贵金属催化剂容易受铅毒
害等缺点。TiO
2是一种良好的氧敏材料，电阻式TiO
2
氧传感器因其结构简单、价
格较低、体积小、不需要参比气体电极而得到了广泛的应用；随着纳米技术的迅速发展，TiO
2
材料因具有小尺寸效应，表面效应和量子效应等优异特性而有着广阔的发展前景。
3. 氧传感器的故障原因（需要现象）
氧传感器产生故障会造成其反馈信号出现异常，从而使电脑失去对混合气空燃比的调节。若混合气控制比不精确，会使排气净化恶化，因而必须及时排除故障或更换。
导致氧传感器出现故障的原因如下：氧传感器破碎失效；氧传感器内部进入油污或尘埃等沉积物，使传感器信号失真；使用含铅汽油使传感器中毒，而使其失效；此外，传感器橡胶垫及涂剂也会使传感器失效；电加热器故障也可能造成传感器在发动机起动及低温时不工作[6]。
4. 氧传感器的检测(仪器的介绍)
氧传感器一般有单线、双线、三线、四线4种引线形式。单线为氧化锆式氧传感器；双线为氧化钛式氧传感器；三线和四线为氧化锆式氧传感器。三线和四线的区别：三线氧传感器的加热器负极和信号输出负极共用一根线，四线氧传感