空燃比传感器

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•
单元件空燃比传感器的功能也可以
用万用表检测，其方法如下。
• ① 运转发动机使之达到正常工作温度。
• ② 在传感器线束插头连接良好的状态下， 用万用表测量两条信号线间的电压差。在 发动机正常运转时两信号线的电压差应为 0.3V。
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• ③ 人为地改变混合气浓度，此时两信号线 的电压差会像传统的氧传感器那样在0～ 1.0V变化。当混合气变浓时（可向进气管内 喷入少许丙烷），两信号线的电压差会减 小；反之，当混合气变稀时（如拔下某根 真空管使之产生真空泄漏），两信号线的 电压差会增加。如果没有这种变化，说明 传感器有故障，应更换。
4.0V变化，见图b。幻灯片 10
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•
单元件空燃比传感器和氧传感器一样，
有4根接线［见图a］，其中2根为氧化锆的2
个电极，之间的电压差约为0.4V；另外2根为
加热器的接线。
• 幻灯片 10
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单元件空燃比传感器
1—陶瓷涂层 2—多孔氧化铝 3—扩散障碍层 4—氧化铝 5—空气 6—加热器 7—铂电极
•
ECM根据此时泵氧电流（即输入泵电
流）的大小和方向计算出相应的混合气浓
度。
•
双元件空燃比传感器有5根接线端子，
其中2根是加热器的接线，1根是泵氧单元
和电池单元共用的参考接地线，1根为电池
单元的信号线，另1根是泵氧单元泵电流的
输入线。
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•
为了补偿制造误差，制造厂在每个传
感器的泵电流电路上增加一个微调电阻，
•
ECM内的平衡监控电路控制泵电流的
大小，通过改变两极之间的电压差，使泵
电流达到饱和状态。
•
达到饱和状态时的泵电流的大小取
决于氧向扩散腔的扩散速率，并与排气中
的氧分子浓度成正比，或与混合气的空燃
比数值成反比。
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•
此电流的大小在ECM内部源自文库转换成
与混合气空燃比数值成正比的电压信号。
•
实际的空燃比信号电压值在2.4～
线，应有脉冲电压信号。
•
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•
可用万用表的电压挡测量两根信号线，
在发动机正常运转中，一条信号线的电压值
应该是3.0V，另一条信号线的电压值应该是
3.3V。如果电压值不正确，可能是线路开路
或短路或者是ECM故障。
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• （3）单元件空燃比传感器功能的检测。 单元件空燃比传感器的功能可以用汽车制 造厂家提供的专用解码器检测。通常是通 过解码器向发动机ECU发出让混合气以一定 比例加浓或变稀的指令，同时读取空燃比 传感器的信号变化，并据此判定氧传感器 是否工作正常。
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• （2）单元件空燃比传感器控制电路的检测。
» ① 检查加热器电路
•
加热器电路有两条线，一条电源线，另一
条控制线。
•
打开点火开关后，电源线上的电压，应为
12V。
•
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•
在发动机运转中，控制线上的电压应
低于12V；用电流钳测量，该控制线上应有
最大可达6A的电流；用示波器测量该控制
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•
ECM监测电池单元B的电压差信号端的电
压值，并控制施加于泵氧单元A上的电压，以
改变其泵电流，造成氧离子的移动，以改变扩
散腔内的氧分子浓度，使电池单元B的电压差
信号值维持在0.45V。
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图b 双元件空燃比传感器原理
1—扩散孔 2—扩散腔 3—空气腔 4—微调电阻
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使5根接线的空燃比传感器变为有6根接线。
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二 空燃比传感器的检测
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• （1）单元件空燃比传感器加热器的检测。
• ① 关闭点火开关，拔下空燃比传感器的线 束插头。
• ② 参照维修手册和电路图的指示，用数字 万用表从传感器插头上检测空燃比传感器 加热器的电阻，其阻值标准为1.8～3.4 （丰田车型标准），如不相符，应更换传 感器。
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•
双元件空燃比传感器的工作性能可
以采用解码器和废气分析仪相配合的方法
来检测。
•
其方法如下。
• ① 将解码器与发动机ECU连接。
• ② 运转发动机至正常工作温度，在读取 解码器上显示的空燃比信号参数的同时， 用废气分析仪检测发动机的排气。
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• ③ 通过人为的手段使混合气变浓或变稀， 将解码器显示的空燃比数值与废气分析仪 的检测结果相比较，如果两个检测结果不 匹配，说明传感器或控制系统有故障，需 要进行进一步的检查。
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• ④ 分别检查泵氧元件和电池元件信号。用 一个双通道示波器，将示波器的地线与传感 器的参考接地端连接，将一个通道连接电池 元件的电压差信号线，另一个通道连接泵氧 单元的输入泵电流线。电池单元的信号电压 应该一直保持在0.45V。
空燃比传感 器
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一 、 空燃比传感器的结构与工作
原理
•
空燃比传感器又叫宽带氧传感器（或
宽范围氧传感器、线性氧传感器、稀混合
比氧传感器等）。
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•
它能连续检测出稀薄燃烧区的空燃比，可
正常工作的空燃比范围大约为12∶1～20∶1，使
得ECM在非理论空燃比区域范围内实现喷油量
的反馈控制成为可能。
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双元件空燃比传感器也可以用万用表
和示波器来检测，其方法如下。
• ① 检测加热器电路。可按照与单元件空燃 比传感器相同的方法，检测其加热器电路。
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• ② 分开传感器线束接头。用万用表检查泵 元件输出和输入线路之间的修正电阻，其电 阻值应该为30～300。
• ③ 把传感器的接头插上，用万用表检查参 考接地端的电压，其值应该为2.4～2.7V。
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图a 单元件空燃比传感器的控制电路
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双元件空燃比传感器由2个氧化锆单
元组成（见图2.62），其中靠近排气侧的
是一个泵氧单元A，另一个靠近大气的是
电池单元B。
•
B的一面与大气接触而另一面是扩散
腔2，通过扩散孔1与排气接触，由于两侧
的氧含量不同，因此在两电极之间产生一
个电动势。幻灯片 13
•
空燃比传感器有两种结构形式：单元件和
双元件。
•
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•
单元件空燃比传感器的氧化锆元件采
用平面型结构，两侧有铂电极，其中正极
通过空气腔与大气相通，负极与排气之间
有一多孔性的扩散障碍层和多孔氧化铝层，
排气管中的氧分子可以通过多孔性氧化铝
层和扩散障碍层到达阴极表面。
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