【文章內(nèi)容簡介】 大氣側(cè)向排氣一側(cè)擴散，從而使鋯管成為一個微電池，在兩鉑極間產(chǎn)生電壓。當混合氣的實際空燃比小于理論空燃比，即發(fā)動機以較濃的混合氣運轉(zhuǎn)時，排氣中氧含量少，但 CO、HC、H2 等較多。這些氣體在鋯管外表面的鉛催化作用下與氧發(fā)生反應，將耗盡排氣中殘余的氧，使鋯管外表面氧氣濃度變?yōu)榱?，這就使得鋯管內(nèi)、外側(cè)氧濃差加大，兩鉛極間電壓陡增。因此，鋯管氧傳感器產(chǎn)生的電壓將在理論空燃比時發(fā)生突變：稀混合氣時，輸出電壓幾乎為零；濃混合氣時，輸出電壓接近 1V。要準確地保持混合氣濃度為理論空燃比是不可能的。實際上的反饋控制只能使混合氣在理論空燃比附近一個狹小的范圍內(nèi)波動，故氧傳感器的輸出電壓在 之間不斷變化（通常每 10s 內(nèi)變化 8 次以上） 。如果氧傳感器輸出電壓變化過緩（每 1Os 少于 8 次）或電壓保持不變（不論保持在高電位或低電位） ，則表明氧傳四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 12 頁授人以漁 能力為本感器有故障，需檢修。、氧化鈦式氧傳感器氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的，故又稱電阻型氧傳感器。二氧化鈦式氧傳感器的外形和氧化鋯式氧傳感器相似，在傳感器前端的護罩內(nèi)是一個二氧化鈦厚膜元件。純二氧化鈦在常溫下是一種高電阻的半導體，但表面一旦缺氧，其品格便出現(xiàn)缺陷，電阻隨之減小。由于二氧化鈦的電阻也隨溫度不同而變化，因此，在二氧化鈦式氧傳感器內(nèi)部也有一個電加熱器，以保持氧化鈦式氧傳感器在發(fā)動機工作過程中的溫度恒定不變。如下圖 22 所示。圖 22 氧化鈦式氧傳感器ECU B+端子將一個恒定的 1V 電壓加在氧化鈦式氧傳感器的一端上，傳感器的另一端與搭鐵端子相接。當排出的廢氣中氧濃度隨發(fā)動機混合氣濃度變化而變化時，氧傳感器的電阻隨之改變，信號端子上的電壓降也隨著變化。當信號端子上的電壓高于參考電壓時，ECU 判定混合氣過濃；當信號端子上的電壓低于參考電壓時，ECU 判定混合氣過稀。通過 ECU 的反饋控制，可保持混合氣的濃度在理論空燃比附近。在實際的反饋控制過程中，二氧化鈦式氧傳感器與 ECU 連接的信號端子上的電壓也是在 之間不斷變化，這一點與氧化鋯式氧傳感器是相似的。氧化鈦式氧傳感器對比氧化鋯式氧傳感器的工作原理有很大的不同，它是利用多孔狀導體 TiO2 的導電性隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的，故又稱電阻性氧傳感器。這種傳感四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 13 頁授人以漁 能力為本器的結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低，但是在 300℃～900℃工作時，電阻值隨溫度變化較大，所以必須用溫度補償?shù)姆椒▉硖岣呔?，通常用另一個實心 TiO2 導體作為溫度補償。四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 14 頁授人以漁 能力為本第三章、氧傳感器的檢測、氧傳感器的基本電路（1）氧傳感器加熱器電阻的檢測點火開關(guān)置于“OFF” ，拔下氧傳感器的導線連接器，用萬用表 Ω 檔測量氧傳感器接線端中加熱器端子與自搭鐵端子（圖 31 端子 1 和 2）間的電阻其電阻值應符合標準值（一般為 440Ω；具體數(shù)值參見具體車型說明書） 。如不符合標準，應更換氧傳感器。測量后，接好氧傳感器線束連接器，以便作進一步的檢測。（2）氧傳感器反饋電壓的檢測測量氧傳感器反饋電壓時，應先拔下氧傳感器線束連接器插頭，對照被測車型的電路圖，從氧傳感器反饋電壓輸出端引出一條細導線，然后插好連接器，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時從引出線上測量反饋電壓。有些車型也可以從故障診斷插座內(nèi)測得氧傳感器的反饋電壓，如豐田汽車公司生產(chǎn)的小轎車，可從故障診斷插座內(nèi)的 OX1 或 OX2插孔內(nèi)直接測得氧傳感器反饋電壓（豐田 V 型六缸發(fā)動機兩側(cè)排氣管上各有一個氧傳感器，分別和故障檢測插座內(nèi)的 OX1 和 OX2 插孔連接） 。在對氧傳感器的反饋電壓進行檢測時，最好使用指針型的電壓表，以便直觀地反映出反饋電壓的變化情況。此外，電壓表應是低量程（通常為 2V）和高阻抗（阻抗太低會損壞氧傳感器）的。內(nèi)層鉑金層與大氣接觸，所以氧氣濃度高。外層鉑金與排氣接觸，氧氣濃度低。當混合比較高時，排放的廢氣所含的氧相對地減少。因此二氧化鋯兩側(cè)的鉑金所接觸到的氧氣高低落差大，所產(chǎn)生的電動勢也相對高（將近 1V） ；當混合比較稀時，燃燒后多余的氧氣較多，二氧化鋯兩側(cè)的鉑金層的氧氣落差小，因此所產(chǎn)生的電動勢低（將近 0V）.即下圖 32 所示。 四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 15 頁授人以漁 能力為本圖 32 噴油量少→空燃比大→廢氣中氧含量大→氧傳感器產(chǎn)生電壓低→ECU 控制噴油量大噴油量大→空燃比小→廢氣中氧含量少→氧傳感器產(chǎn)生電壓高→ECU 控制噴油量少二氧化鋯式氧傳感器的工作溫度需在 350 度以上其特性才能充分體現(xiàn)，為使氧傳感器盡快達到工作溫度，為其附加了一個數(shù) 4～10Ω 的陶瓷加熱器，引擎發(fā)動機約 30 秒鐘后達到正常工作溫度，輸出的電壓信號送到 ECU 放大處理，ECU 把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近 : 1 的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣，此過程將不斷地在稀釋—加濃—稀釋地空燃比進行循環(huán)調(diào)整，使氧傳感器在 ～ 間變換（以50 次\min 左右）送給電腦，在發(fā)動機怠速時實現(xiàn)閉環(huán)控制。因此，氧傳感器是電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 16 頁授人以漁 能力為本第四章、氧傳感器的常見故障 （1）氧傳感器中毒 氧傳感器中毒是經(jīng)常出現(xiàn)的且較難防治的一種故障，尤其是經(jīng)常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧傳感器，也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒，接著使用一箱不含鉛的汽油，就能消除氧傳感器表面的鉛，使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫度，而使鉛侵入其內(nèi)部，阻礙了氧離子的擴散，使氧傳感器失效，這時就只能更換了。如圖 41 和 42 所示。 圖 41 鉛中毒 圖 42 硅中毒另外，氧傳感器發(fā)生硅中毒也是常有的事。一般來說，汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當散發(fā)出的有機硅氣體，都會使氧傳感器失效，因而要使用質(zhì)量好的燃油和潤滑油。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈，不要在傳感器上涂敷制造廠規(guī)定使用以外的溶劑和防粘劑等。 （2）積碳 由于發(fā)動機燃燒不好，在氧傳感器表面形成積碳，或氧傳感器內(nèi)部進入了油污或塵埃等沉積物，如圖 43 所示。會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內(nèi)部，使氧傳感器輸出的信號失準，ECU 不能及時地修正空燃比。產(chǎn)生積碳，主要表現(xiàn)為油耗上升，排放濃度明顯增加。此時，若將沉積物清除，就會恢復正常工作。四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 17 頁授人以漁 能力為本 圖 43 積碳(3)氧傳感器陶瓷碎裂 氧傳感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，處理時要特別小心，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。(4)機油污染機油進入了發(fā)動機燃燒室會使氧傳感器表面覆上一層油狀的沉積物，如圖44所示。從而使氧傳感器的反應延遲或失靈。如果氧傳感器表面有厚厚的一層白色或灰色油狀沉積物，說明使用了燃油添加劑或者發(fā)動機在“燒機油” 。這些燃油添加劑和機油的特殊成分會污染氧傳感器的感應元件。圖 44 機油污染(5)加熱器電阻絲燒斷 對于加熱型氧傳感器，如果加熱器電阻絲燒蝕，就很難使傳感器達到正常的工作溫度而失去作用。氧傳感器內(nèi)部線路斷脫四川科技 職業(yè)學院畢業(yè)設計 (論文) 第 18 頁授人以漁 能力為本第五章、氧傳感器的檢測與清洗方法、電阻電壓法檢測