汽车发动机氧传感器故障维修

徐诞

摘 要：在利用三元催化转换器用于降低排气污染的汽车发动机里，氧传感器属于一个十分重要的部件，有关氧传感器的检测与维修，可以通过诊断仪器对元器件进行初步检查，然后从排气系统上将元器件拆卸下来，观察氧传感器，假使外壳上面的通气孔存在堵塞，陶瓷芯是否破损，假使有损坏则需更换新件。汽车发动机氧传感器在使用的过程中，还会遇到其他很多问题，本文就将针对这些可能出现的故障进行探究。

关键词：汽车发动机；氧传感器；故障维修

氧传感器以其反应灵敏、传感效果好而被广泛的应用于现代轿车上，它可以对汽车的排放量进行精密的监测和反馈，从而达到对汽车排放的有效控制，既可以降低排污量又能够节省能源。可是一旦氧传感器在操作的时候发生一些问题，就让电子燃油喷射系统里面的计算机不能够很好的获取到排气里浓度的信息，不能很好，迅速的对空燃比实施反馈的操作，因此使得发动机使用油的量以及污染排放程度提升，还有可能使得汽车发生行驶速度不平稳、缺火、喘这样的问题，给驾驶员的行驶安全造成严重的威胁。

1 发动机氧传感器常见的故障

在汽车发动机使用的过程中，常见的故障包括铅中毒、硅中毒、氧传感器铂片表面积碳、陶瓷元件破损、加热电阻丝烧断等，一旦出现其中某些故障，就将影响发动机的正常使用功能。

1.1 氧传感器中毒

氧传感器中毒在汽车发动机的使用过程中是比较常见的一种故障，同时也是比较难以彻底维修的一些问题，尤其是使用具有铅成分燃料的机动车，就算是换上新的氧传感器，仅仅可以行驶几千公里，假如氧传感器仅仅具有一些轻微的中毒状况，只需更换汽油的种类，就能避免铅中毒的严重化，但是在高温的排气环境下，铅很容易进入排气系统的内部，阻隔氧离子的扩散，进而使得氧传感器中毒失效，此时就只有更换新的氧传感器。

另外，氧传感器发生硅中毒也是比较常见的故障，在一般情况下汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧之后会生成二氧化硅、硅橡胶密封垫圈在使用过程中出现不当的行为也会导致有机硅气体释放出来，都会使得氧传感器失灵，所以建议驾驶员在选择汽油和润滑油的时候，尽量选择质量好的。

1.2 氧传感器积碳

在发动机使用过程中，经常由于发动机的燃烧不充分或其他原因而导致

在氧传感器的周边会有一些积碳，或在氧传感器自身形成油污，污垢这样的沉积物质，以上沉积物质就会很大影响外面空气进到氧传感器里面，影响氧传感器传输出的反馈信号，因此影响汽车发动机电脑不能够迅速改正空燃比。氧传感器造成积碳的状况，会严重增加汽车的燃油消耗量，所排放的气体中的有害成分也会上升，因此一旦发现汽车氧传感器出现积碳，就应立刻进行处理，保证氧传感器时刻处于正确的工作状态。

1.3 陶瓷元件破损

氧传感器的陶瓷元件所具有的主要特征是很硬可是想对脆些，进行卸下以及清洗的时候因为工作者处理不正确、通过硬物敲打或者采用十分强烈的气体进行吹洗，全部有可能导致其损坏，进而失去利用的价值，因此在清洗和处理氧传感器陶瓷元件的时候，要注意修理的力度和幅度，避免人为因素对其造成的伤害。

1.4 加热器电阻丝烧断

加热电阻丝烧断，导致氧传感器升至正常工作需要的温度十分困难，因此阻碍发动机正常的进行运作，需要不定时的查看电阻丝，只要发现汽车发生加热电阻丝烧断，则需马上更换新的。

2 发动机氧传感器的故障诊断

氧传感器是电控汽油喷射发动机中重要的控制元件，主要用于燃料系统闭环控制，用以检测废弃中氧浓度，再将电压信号反馈给ECU，将空燃比控制在14.7这一标准范围之内。

2.1 氧传感器的故障检测

比较常规化的检测方式是直接观察氧传感器表面是否有积碳或覆盖物，是否由于这些覆盖而导致气体无法真正的渗透进去，导致氧离子不能正常的进行扩散，而使得发动机氧传感器失去效果。在氧传感器报警系统中，一旦氧传感出现故障就会自动出现报警信号，专业的维修人员可以读出氧传感器的故障码，从而做出对应的维修措施。

对氧传感器特性曲线进行研究，我们得到当空燃比维持在14.7时，信号基准电压应该是 0.4-0.5V之间。当空燃比小于 14.7时，电压会逐渐上升到 0.8-1.0V之间，说明混合气体的浓度过高；档空燃比大于14.7时，电压

逐渐降低至 0.2V左右，表明混合气体的浓度过低。上述几组数据是判断氧传感器是否出现故障的重要依据，正确的诊断方法是：以以2500r/min的转速运转发动机2 分钟，使得氧传感器达到预热的效果，然后拔下氧传感器的插线，用万用表测量反馈电压，观察10s内电压指针的摆动次数，如果摆动的次数小于8次，说明预热程度不够，需要继续预热，直到电压指针摆动的次数超过8次以上。如果在预热过程中，电压摆动的次数一直保持在 10s/8次，那么就需要脱开氧传感器的线束插头，再测量反馈电压，当电压大于0.45v时，脱开进气管上某处真空管，如果电压依然大于0.45v，说明氧传感器已经损坏；当电压小于0.45v时，说明混合气体的浓度过高，应该继续对燃料、进气或控制系统进行排查。当电压小于0.45v时，拔下水温传感器插头，接上一只4-8 kΩ的电阻，如果电压仍然小于

0.45v，说明传感器已经损坏，如果电压大于0.45v，说明混合气体的浓度过低。

2.2 反馈电压的检测

有些汽车可以直接从故障诊断座内的 OX1或OX2插孔内直接测得氧传感器反馈电压。在我们常规的检测工作中，通常选择摆针型的电压表，便于直观的反映出反馈电压的变化情况，另外要求電压表具有低量程和高阻抗。具体的检测方法是：首先启动发动机，保持2500r/min的转速持续运转2分钟，模拟正常发动机工作的环境温度，把电压表的正极棒连接到故障诊断座内的OX1或OX2插孔上，或者直接插入氧传感器的线束插头上，负极棒连接到故障诊断座内的EI插孔或蓄电池负极，发动机继续以2500r/min左右的转速保持运转，与此同时检查电压表指针的摆动情况，观察指针是否在 0-1v之间来回摆动，并记录10s内电压指针摆动的次数。当电压表指针在10s内的摆动次数大于等于8次，说明氧传感器及其反馈控制系统的工作状态是正常的，当电压表的指针在10s内的摆动次数小于8次，说明氧传感器及其反馈系统的工作状态不正常，那么我们就需要进一步的检查故障出现在什么地方。

因此，我们需要再让发动机以2500r/min的转速运转2分钟左右，达到清除氧传感器表面积碳的效果，再次检查反馈电压。如果电压指针变化依旧很缓慢，说明氧传感器损坏或电控单元的反馈控制电路出现故障。需要我们进一步检查氧传感器是否存在损坏，检测的具体步骤如下：脱开氧传感器插头，使得发动机继续运转，反馈系统进入开环控制状态，检查电压表的反馈电压变化情况；脱开节气门体下真空软管，使进气管漏气，通过人为的操作形成稀释的混合气体，同时观察电压表的变化，正常的情况下指针应该是下降的，然后再接上脱开的真空软管，拔下水温传感器插头，用0-8 kΩ的电阻代替水温传感器，通过人为操作形成高浓度的混合气体，观察电压表的变化情况，正常情况下电压表读数应该上升。如果氧传感器在这种测试中没有显示电压变化，说明氧传感已经损坏。

2.3 氧传感器外观颜色检查

从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有没有堵塞的情况，陶瓷芯有没有破损的情况，如果有则应该立即更换新的氧传感器。下面介绍几种通过观察氧传感器的顶尖部位的颜色也可以判断氧传感的故障。氧传感器的正常颜色是浅灰色的，如果顶尖变成白色的，说明氧传感受到了硅污染，应该更换新的氧传感器，如果顶尖变成棕色的，说明氧传感器受到了铅污染，应该更换新的氧传感器，如果顶尖变成黑色的，说明氧传感器表面或内部积碳造成的，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。

3 案例分析

本文在研究的后期通过对丰田COROLLA车4A-C、4A-GE、4A-FE发动机氧传感器检测为例，探究在实践使用过程中的故障维修。将发动机以2500r/min的转速持续运转2分钟以上，使得发动机达到正常的工作环境温度，将电压表的正极测笔和4A-C发动机的故障诊断座内的OX插孔连接上，负极测笔与 4A-GE插孔连接，对4A-C发动机保持2500r/ min转速，检测此时的电压指针的变化，如果电压表在10s内和0-6v范围内摆动8次以上，则说明氧传感器的工作处于不正常的状态。对4A-GE发动机保持 2500r/min转速，用导线跨接故障诊断插座上的T和E1插孔，再测量电压，如果电压表的指针在10s内的摆动次数等于或大于8次以上，说明氧传感器的工作正常，否则说明氧传感器出现故障，应该根据发动机故障指示灯上显示的故障代码，分析故障代码判断故障的种类，从而做出相应的维修处理。

对于4A-FE发动机，只能使用10MΩ的数字式电压表检测发动机运转时候的电压变化，具体的操作步骤为：首先对发动机以 2500r/min的转速持续运转2分钟以上，再将电压表的一端插入黑色的传感器上，电压表的负极接地，观察电压表的指针变化，如果电压表在 0-1v之间，说明氧传感器正常，反之则不正常，可能是电子控制元件接触不良、黑色导线内断路等。

4 结语

氧传感器在汽车发动机上的应用已经越来越频繁，它能够很好的控制有效的空燃比，能够控制汽车排气中的氧浓度，对生态环境保护具有重要的意义，因此一旦氧传感器在使用的过程中出现故障，就会给驾驶员带来很大的麻烦，所以防止和控制手段就显得很重要，及时发现问题并解决问题，避免情况的进一步恶化。

参考文献：

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