王学军
在三元催化器之前安装的氧传感器是用来测排气中含氧量的,它向发动机控制单元(ECU)反馈相应电压信号,ECU根据此反馈信号修正喷油量,将混合气的空燃比控制在理论值附近。在三元催化器之后安装的氧传感器是用以监测三元催化器对排气的净化效率的。如果氧传感器损坏将使ECU不能对空燃比进行反馈控制。目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式,应用较多的是氧化锆式,下面谈一下哪些情况会使氧传感器失效以及如何检测。
一、氧传感器常见故障及检修方法
1.氧传感器中毒
使用含铅汽油,会使铅侵入氧传感器内部,堵塞基准侧和排气侧之间氧离子的流动,使氧传感器失效。使用不合要求的硅密封胶或硅橡胶密封垫,会引起硅中毒,含醋酸的硅胶如用于润滑油流动的部位,醋酸会进入曲轴箱或气门区,经废气再循环系统被吸入进气管,再由排气管排出,损坏氧传感器。因此,要正确选用和安装橡胶垫圈,在有润滑油流动的部位,不使用含有醋酸的硅密封胶或硅橡胶密封垫。除有厂商规定者外,不要在氧传感器的螺纹处使用密封胶或溶剂。
检测氧传感器的信号电压可判断其是否中毒。正常情况下,其输出电压在0~1V之间(0.45V上下),10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。氧传感器顶尖部位的颜色也可判断故障:淡灰色顶尖:正常:白色顶尖:硅污染:棕色顶尖:铅污染。如果严重,必须更换氧传感器。
2.积碳和沉积物使输出信号失准
氧化锆式氧传感器由于锆管内、外侧有氧浓度差,锆管在两铂极间产生反馈电压,若外侧形成积碳,或内部进入油污、尘埃等,外部空气不能进入内部,都会使输出信号电压失准。如果反馈电压10s内的变化次数少于8次,可能由于是氧传感器表面积碳。可拆去一根大真空软管,使发动机高速运转,以清除积碳。
3.氧传感嚣陶瓷碎裂
氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷管,亦称锆管。锆管的陶瓷体是多孔的,而且易碎。因此,在拆装时要特别小心。
4.加热器电阻丝烧断
氧化锆式氧传感器的氧化锆温度超过300℃,氧气电离后,才能正常工作,其二氧化钛电阻随温度变化,因此其内部大多都有电加热器,以保持传感器的温度恒定。如果电阻丝烧蚀,就很难使传感器达到正常的工作温度。检测时将点火开关置于“OFF”,测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻,其阻值应为4~40Ω。如不符合标准,应更换氧传感器。
二、检测反馈电压时的注意事项
1.测试电压表的选择
最好用高阻抗数字电压表测试氧传感器输出电压,用低阻抗万用表会损坏氧传感器,如果用模拟万用表测试其信号电压,读数不准。
2。反馈电压异常不一定是传感器损坏
氧传感器信号电压的变化是由排气中的氧含量决定的,发动机负荷的大小,运行工况的不同,直接导致排气含氧量的不同,所以氧传感器信号电压的变化,是受发动机工况影响的,测试其信号电压之前,发动机必须处在正常的工作温度。如果发动机始终处于浓混合气状态,或是稀混合气状态,氧传感器会始终输出高电压信号或始终输出低电压信号,但这并不能说明氧传感器一定坏了。造成电压变化异常的因素有:氧传感器损坏或线路故障:进气系统漏气;空气流量计故障;燃油压力过高或过低;喷油嘴故障;燃油蒸气回收系统故障;废气再循环系统故障:点火系统故障等。
如果氧传感器信号出现电压异常,应进行综合分析。可将氧传感器的线束和手插头断开,使信号不能传到发动机控制单元,观察车辆,若故障没有变化,则不是由氧传感器引起的,若故障发生变化或者故障现象消失,多是氧传感器或线路已经损坏。也可以测量反馈电压,如果为持续高电压(大于0.45V),可脱开进气管上某处真空管,形成稀混合气,此时电压仍大于0.45V,说明传感器损坏,若电压下降到0.1—0.3V,说明混合气过浓,应检查燃料、进气或控制系统;如果反馈电压为持续低电压(小于0.45V),可拔下水温传感器接头,且用一个4~8KΩ的电阻代替水温传感器(或堵住空气滤清器的进气口),形成浓混合气,若电压仍小于0.45V,说明传感器损坏,此时电压表读数上升到0.8~1.0V,说明传感器正常,原混合气过稀。如果是氧传感器电压信号保持为一个中间值,可能是发动机控制单元回路不通或是传感器损坏。
总之,在实际的汽车维修工作中,对氧传感器的信号故障要分清问题的前因后果,才能正确分析与判断故障。