氧传感器的工作原理与检测方法

今朝，汽车上采纳的氧传感器有氧化钛（TiO2）式和氧化锆（ZrO2）式两种。氧化锆式氧传感器又分为加热型氧传感器和非加热型氧传感器两种。氧化钛式氧传感器自己带有一个电加热器。大部份汽车应用带加热器的氧传感器，这类传感器是在本来传感器的根底上，补充了一个陶瓷加热元件用于加热传感器，可在鼓动机启动后的20~30s内疾速将氧传感器加热至办事温度，扩张了空燃比闭环操纵的办事规模，故又称为加热型氧传感器。氧传感器有一线制、二线制、三线制、四线制4种范例，其构造如图1所示。一线制惟有一根记号线与鼓动机ECU相连，传感器的另一极直接搭铁；二线制的两根线均与ECU邻接，一根为记号线，另一根加入ECU后搭铁；三线制、四线制均属于加热式氧传感器，由于增加了两根加热电阻的接线，和氧传感器记号线组合成为三线制或四线制。加热电阻的两根接线，一根直接接操纵继电器或主继电器，承受12V加热电源，一根由ECU操纵搭铁端，操纵加热电阻加热功夫。氧传感器加热器是正比例系数热敏元件，在传感器与线束断开的情形下，能够经过探测加热器的阻值来对加热元件举办探测。图1氧传感器的构造跟着排放规则越来越严刻，如今越来越多的车辆都在三元催化转折器的先后端别离安置了氧传感器，称为双氧传感器系统，一个在三元催化转折器以前，称做为主氧传感器或上游氧传感器，用于搀杂气反应操纵，鼓动机电控单位按照主氧传感器的反应记号，补充或裁减喷油量，将现实空燃比操纵在理论空燃比相近；另一个位于三元催化转折器以后，称做副氧传感器或下游氧传感器，用于监测三元催化转折器的催化净化效率。当三元催化转折器毁坏时，其转折效率流失，这时在其先后的排气管中的氧度量极端濒临，险些相当于没有安置三元催化转折器，前、后两个氧传感器的记号电压波形就趋于雷同，而且电压摇动规模也趋于一致，此时解说三元催化转折器转折手腕下落。1二氧化锆式氧传感器以日产新阳光车系加热型氧传感器例，讲解二氧化锆式氧传感器的判定与探测办法。（1）二氧化锆式氧传感器的判定日产新阳光车系加热型氧传感器位于三元催化器以后，用于监测废气中的氧含量。尽管空燃比（A/F）传感器的开关性格改观，空燃比仍旧能够按照加热型氧传感器发出的记号，操纵在化学计量比规模内。二氧化锆式氧传感器由二氧化锆陶瓷制成，如图2所示。二氧化锆会形成电压，在氧气充裕时大概为1V，而在含氧稀疏时减小到0。

图2日产新阳光车系加热型氧传感器的构造

（2）二氧化锆式氧传感器探测示例新款捷达轿车应用二氧化锆式氧传感器的电路如图3所示，T4C/1、T4C/2端为加热元件插头，T4C/1端供电来自J经燃油泵继电器J17的端子87R供给蓄电池电压，T4C/2端为搭铁端，接ECU，由ECU操纵加热功夫；T4C/3、T4C/4端为氧传感器记号端，此中，T4C/3为记号电压正极，T4C/4为记号电压负极（即搭铁端）。图3新款捷达轿车应用二氧化锆式氧传感器的电路二氧化锆式氧传感器的探测办法以下：01解码器探测▼氧传感器的反常办事会在ECU中保存阻碍码。因而，经过专用解码器或通用解码器，能够查出氧传感器的阻碍码——氧传感器G39、G无记号，或氧传感器G39、G对正极短路，也可经过读取数据流来判定氧传感器是不是阻碍。假设氧传感器示数万古间阻滞在一个数值稳固或变动迟缓，则解说氧传感器有阻碍。02探测加热元件的电阻▼在室温下，可用万用表举办探测。探测时，拔下氧传感器线束插头，探测插头上端子T4C/1与T4C/2之间的电阻，在常温下该阻值应为1~5Ω。假设常温下该阻值为∞，则解说加热元件断路，应调换氧传感器。03探测氧传感器加热元件的电源电压▼氧传感器加热元件的电压为蓄电池电压，当点燃开关接通使燃油泵继电器触点接通时，加热元件的电源即被接通。探测加热元件的电压时，拔下氧传感器插头，启动鼓动机，探测插接器插座上的端子T4C/1与T4C/2之间的电压，电压值应不低于11V。假设该电压值为零，则解说熔丝S5（10A）断路或燃油泵继电器触点来往不良，别离检验便可。04探测传感器的记号电压▼由于当氧传感器办事温度低于℃时，氧传感器没有到达普遍办事温度，无记号输出，因而应在二氧化锆式氧传感器处于℃以上的办事状况时衡量其输出电压。用汽车万用表测压法查验二氧化锆式氧传感器的详细办法：使鼓动机转速在r/min运行约90s，插头与插座相连，将数字式万用表相连到氧传感器端子T4C/3与T4C/4相连的导线上，当供给鼓动机浓搀杂气（加快踏板蓦地踩究竟）时，记号电压应为0.7~1.0V；当供给鼓动机稀搀杂气（拔下空气流量传感器至鼓动机之间的真空管）时，记号电压应为0.1~0.3V；不然解说氧传感器毁坏，应给予调换。05探测氧传感器的记号变动频次▼可将一个发光二极管和一个Ω的电阻串相连在传感器T4C/3与T4C/4端子相连的导线之间举办探测。二极管正极相连到3#端子上，二极管负极经Ω电阻相连到插接器4#端子上。鼓动机怠速或部份负荷运行时，发光二极管应该闪亮。闪亮频次每分钟应不低于10次，假设二极管不闪亮或闪亮频次太低，则解说氧传感器毁坏，应调换传感器。06示波器探测▼用示波器探测氧传感器输出的记号波形，能够很直觉地断定氧传感器是不是优异。测试办法：启动鼓动机，使传感器预热到℃以上，鼓动机处于闭环办事状况时，用探针相连到传感器插接器记号端子T4C/2和T4C/3上，鼓动机从怠速发端增大转速，调查氧传感器输出记号波形，并与准则波形对比，判定传感器的是曲。如图4所示为氧传感器在怠速和转速r/min时输出记号波形。图4氧传感器在怠速和转速为r/min时输出记号波形2二氧化钛式氧传感器（1）二氧化钛式氧传感器的构造二氧化钛式氧传感器的构造与二氧化锆式氧传感器的构造彷佛，要紧由二氧化钛传感元件（钛管）、钢质壳体、加热元件和接线端子、护套等构成，如图5所示。图5二氧化钛式氧传感器的构造二氧化锆式氧传感器和二氧化钛式氧传感器的要紧差别：二氧化锆式氧传感器是将排气中氧含量的变动转折为电压的变动；二氧化钛式氧传感器是将排气中氧含量的变动转折为电阻的变动。今朝应用较多的二氧化钛传感元件有芯片式和厚膜式两种。芯片式是将铂金属线埋入二氧化钛芯片中，金属铂兼做催化剂用；厚膜式是采纳半导体封装工艺中的氧化铝层压板工艺制成。另外再有热敏电阻举办温度赔偿的二氧化钛式传感器等。新式二氧化钛式氧传感器由鼓动机ECU供给1V基准电压，形状和道理与二氧化锆式氧传感器彷佛，但为了使二氧化钛式氧传感器有着与二氧化锆式氧传感器雷同的变动，即和二氧化锆式氧传感器输出的0~1V的电压值相一致，将参考电压由本来的5V变成1V；同时，为了低沉传感器的分量和调换时的成本，将此中的精细电阻转变到了ECU内部，因而，在传感器的接线上裁减一条引出线。其构造如图6所示。图6新式二氧化钛式氧传感器的构造（2）二氧化钛式氧传感器的办事道理二氧化钛式氧传感器与二氧化锆式氧传感器在衡量氧气浓度的道理上有很大的不同：二氧化锆式氧传感器因而浓差电池道理为根底，经过浓度不同形成电压，判定搀杂气的稀与浓；而二氧化钛式氧传感器则是行使气敏电阻的道理，经过氧气浓度引发的二氧化钛电阻值的改观来断定搀杂气状况，故又称电阻型氧传感器。电控单位（ECU）的C端子将一个恒定的1V电压加在二氧化钛式氧传感器的A端上，传感器的另一端子B与ECU的D端子邻接，如图7所示。图7二氧化钛式传感器的办事道理

当排出的废气中氧浓度随鼓动机搀杂气浓度变动而变动时，氧传感器的电阻随之改观，ECU的D端子电位也跟着变动，当D端子上的电压高于参考电压时，ECU断定搀杂气过浓；当D端子上的电压低于参考电压时，ECU断定搀杂气过稀。经过ECU的反应操纵，可坚持搀杂气的浓度在理论空燃比相近。在现实的反应操纵经过中，二氧化钛式氧传感器与ECU相连的D端子上的电压也是在0.1~0.9V之间陆续变动，这一点与二氧化锆式氧传感器是彷佛的。

小提醒：在鼓动机运行经过中，氧传感器和反应操纵系统并不是任何时辰都起影响。ECU是经过开环和闭环两种方法对鼓动机的喷油量举办操纵的。在鼓动机启动、大负荷及暖机经过中需求较浓的搀杂气，此时ECU处于开环操纵状况，氧传感器不起影响。由于氧传感器惟有在高温下（普遍在℃）本领普遍办事，形成靠得住的记号。惟有当鼓动机到达普遍办事温度后，ECU才举办闭环操纵，氧传感器起反应影响。而当氧传感器涌现阻碍、输出记号反常时，电控单位会主动堵截氧传感器的反应影响，鼓动机加入开环操纵。（3）二氧化钛式氧传感器的探测办法当二氧化钛式氧传感器涌现阻碍、输出记号反常时，电控单位会主动堵截氧传感器的反应影响，使鼓动机加入开环操纵办事状况。二氧化钛式氧传感器的探测办法与二氧化锆式氧传感器基事实同。详细探测办法以下：01查验加热器电阻▼用高阻抗数字式万用表欧姆挡对氧传感器的加热电阻值举办测试，拔下氧传感器线束插头，测试氧传感器A、B接线柱间的电阻值。普遍情形下，其阻值为5~7Ω。假设阻值为∞，解说加热电阻烧断，应调换氧传感器。02查验氧传感器电源电压▼翻开点燃开关，用万用表电压挡衡量传感器的电源电压，如图8所示，其准则值应为1V。图8查验氧传感器电源电压03查验氧传感器加热器电源电压▼如图9所示，翻开点燃开关，用万用表电压挡测。图9查验氧传感器加热器电源电压04查验氧传感器反应电压▼如图10所示，接通点燃开关，并启动鼓动机使其在怠速下普遍运行，而后用电压表衡量电控单位（ECU）的4号接足与搭铁之间的电压值，其值应在0.2~0.8V内变动。当鼓动机升高转速后，其电压值应为0.6~1.0V，不然应调换氧传感器。图10查验氧传感器反应电压05动态测试▼使鼓动机充裕预热，拔下燃油压力调动器的真空软管，堵上歧管，搀杂气加浓（空燃比减小）。在怠速状况下衡量电控单位（ECU）相连器的端电压，氧传感器上的电压应大于0.5V，不然应调换氧传感器。试传感器的加热电源电压，其准则值应为12V。推举浏览关联文章more页PPT详解汽车罕用传感器判定与探测氧传感器等4种气体浓度传感器的判定与探测汽车用百般传感器的构造、安置地方与用处一览表来了汽车快修罕用的东西与设施大全空调制冷剂甚么情形下需求调换，何如换？（干货分享）氧传感器的探测办法曲轴和凸轮轴地方传感器的办事道理、案例分析传感器的探测程序、探测经过中的仔细事情戳下方“浏览原文”咱们一同来充电！预览时标签弗成点收录于合集#个

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