[培训]氧传感器的常见故障及排除方法.

氧传感器

常见故障及检查方

在电子控制的发动机系统中, 氧传感器检测发动机所排废气中氧的含量, 向ECU 提纲空燃比的反馈信号, 进行喷油量的闭环控制。氧传感器工作失常会影响电脑 ECU 对混合气空燃比精确的控制, 此时发动机易出现怠速不稳、加速不良、尾气超标和油耗增加等现象。目前,常见的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种氧传感器。目前我公司系列产品用的是加热型氧化锆式氧传感器。

一、氧传感器的工作原理

氧传感器的工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。作为传感元件的锆管是多缝隙的陶瓷体,外侧通排气,内侧通大气。当传感陶瓷管的温度达到 350℃时,即具有固态电解质的特性。由于其材质的特殊性,使得氧离子可以自由的通过陶瓷管。正是利用这一特性,将氧气的浓度差转化成电势差,从而形成电信号输出。若混合气体偏浓,则陶瓷管内外氧离子浓度差较高,电势差偏高,大量的氧离子从内侧移到外侧,输出电压较高(接近 900mV ;若混合气偏稀,则陶瓷管内外氧离子浓度差较低, 电势差较低,仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧,输出电压较低(接近 100mV 。二、氧传感器的构造

氧传感器由保护套管、锆管(传感陶瓷管、加热器、密封件、信号输出电缆及连接头组成。锆管是氧传感器的核心部件,锆管空腔内装有加热器,内外表面涂有一层渗透性的铂电极。由于铂电极要与尾气接触,因而其表面覆盖了一层紧密粘附的高渗透性的陶瓷保护层,可防止尾气中的残留物腐蚀起催化作用的铂电极,保证传感器较长的使用寿命。三、氧传感器的常见故障

1. 氧传感器中毒

(1 铅中毒:使用了含铅汽油的车辆, 铅会沾附、沉积在传感器的工作面而发生铅“中毒” 。使用含铅汽油的车辆, 即使是新的氧传感器, 也只能正常行驶几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使用不含铅的汽油,可清除氧传感器表面的铅,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,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效, 这时就只能更换了。

(2硅中毒:一般来说,汽油和润滑油中含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,不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的密封胶和防粘剂等。硅胶也叫室温硫化 (RTV胶。任何含有醋酸 (起硫化作用的硅密封胶都会损害氧传感器。 (含醋酸的硅胶, 如果用于发动机上润滑油流动的部位, 醋酸会蒸发进入曲轴箱或者气门区,然后经过废气再循环系统进入进气管,在正常工况下,就会经发动机由排气管排出, 从而损害氧传感器。有时发动机温度过高, 也易导致氧传感器的早期损坏。

2. 积碳

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,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,导致 ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳主要表现为油耗上升、排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。

▲禁止使用清洗液、油性液体或挥发性固体等清洗氧传感器表面

3. 氧传感器陶瓷碎裂

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,拆装时要特别小心,发现问题及时更换。

4. 加热器电阻丝烧断

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。

5. 氧传感器线路故障

氧传感器线路是屏蔽型, 因此使用维修中线路的内部断脱、线路损坏、插接件不密封和插接片锈蚀等都会导致故障出现。保养维修时应仔细检查维护。

三、氧传感器的检查方法

1. 氧传感器加热器电阻的检查

用万用表电阻档测量氧传感器接线端中加热电阻接柱(白色与搭铁接柱(白色之间的电阻, 其阻值为 20℃时 1-6Ω(7081BD\BD1 或12Ω(7110 (参考具体车型维修手册。电阻值若为无穷大,则是加热电阻烧断,如不符合标准,应更换氧传感器。

2. 氧传感器反馈电压的测量

①万用表检测:将发动机热车至正常工作温度且稳定运转时 (氧传感达到工作温度 350℃或起动后以 2500r/min的转速运转 3min ,对氧传感器的输出电压进行测试,在接线

正常情况下用万用表检测氧传感器信号线(灰色和黑色间电压应在 0.1-0.9V 快速波动。 (跳变周期 3S 左右。

②用故障诊断仪检测:将发动机热车至正常工作温度,观察“ 氧传感器电压”项显示数值应在 0.1-0.9V 快速波动。 (跳变周期 3S 左右

3.氧传感器外观颜色的检查

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:由硅污染造成的,此时必须更换氧传感器;

③棕色顶尖:由铅污染造成的,如果严重,也必须更换氧传感器;

④黑色顶尖:由积碳造成的,在排除发动机积碳故障后,一般可以自动清除氧传感器上的积碳。