摘要 氧傳感器是電控發動機的重要部件，對發動機的正常工作和尾氣排放控製起著至關重要的作用，如果氧傳感器或其連接線路出現故障，不但會使汽車排放超標，還會有發動機燃料消耗量增加、怠速不穩等多種故障。本文對汽車氧傳感器的預案次於檢測進行了論述。
關鍵詞 汽車；氧傳感器；原理；檢測
中圖分類號 TP212文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)11-0024-02
在電控發動機控製係統中，氧傳感器用來監測發動機排氣中殘餘氧的含量或濃度，並根據所測得的數據輸出一個信號電壓，反饋給發動機控製單元，從而來控製噴油量的多少，一般直接安裝在排氣管上，常見汽車氧傳感器有傳統的氧化鋯氧傳感器和新型的寬域氧傳感器。
1 氧化鋯氧傳感器
1.1 氧化鋯氧傳感器的工作原理
氧傳感器采用氧化鋯(一種在有氧氣的情況下能產生小電壓的陶瓷材料)作敏感元件，在高溫時與廢氣中的氧發生反應，輸出微弱的電壓信號。隨著廢氣中氧量的不同，產生和輸出的電壓值不同，從而對廢氣中氧的含量進行監測。
當混合氣的實際空燃比高於理論空燃比(14.7，即稀混合氣)時，廢氣中剩餘的氧分子濃度相對較高，這時氧傳感器內外氧分子濃度相差較小，隻能輸出大約0.1V的電壓，而當混合氣的實際空燃比小於理論空燃比(即混合氣)時，廢氣中剩餘的氧分子非常少，這時氧傳感器內外表麵氧分子濃度相差較大，可以輸出大約1.0V左右的電壓。發動機控製單元就可以通過該信號了解當前混合氣濃度相對於理論值的偏差，來相應調整噴油器的通電時間，從而調整噴油量，提高了對混合氣濃度控製的精度。
1.2 氧化鋯氧傳感器的檢測
1.2.1 檢查氧傳感器加熱器電阻
拔下氧傳感器插頭，用萬用表電阻檔測量氧傳感器加熱器接腳間的電阻值，具體標準應查閱具體車型的維修手冊(一般在4~40Ω之間)，如果不符合標準值，應更換氧傳感器。
1.2.2 檢查氧傳感器輸出電壓
查閱所測車型的維修手冊，找到氧傳感器信號線，起動發動機並使水溫達到至少80℃，使發動機多次達到2500r/min後並保持2500r/min，用萬用表直流電壓檔測量氧傳感器信號線的輸出電壓，電壓值應在此0.1~1.0V之間波動，在10s之內電壓應在0.1~1.0V之間變化至少8次。
1.2.3 檢查氧傳感器頭部的顏色
氧傳感器頭部的正常顏色為淡灰色，如其顏色發生變化，就預示著氧傳感器存在著故障或者故障隱患。氧傳感器頭部呈現黑色，是被積碳汙染；呈現紅棕色，是受鉛汙染；呈現白色，是矽汙染造成的，這是由於發動機在維修時，使用了不符合要求規定的矽密封膠，這樣必須更換氧傳感器。
2 寬域氧傳感器
2.1 寬域氧傳感器的工作原理
寬域氧傳感器是在普通氧化鋯氧傳感器的基礎上增加了一個泵氧膜片，結構見圖1，需要一個專門設計的傳感器控製器(圖1中用A和B表示)來控製其正常工作。汽車尾氣通過擴散小孔進人擴散室，尾氣可能是富油的濃混合氣，也可能是富氧的稀混合氣。氧化鋯參考電池感知尾氣的濃度後，產生電壓Us，根據尾氣濃度的不同，富油的濃混合氣將產生高於參考電壓UsRef的Us，傳感器控製器將產生一個方向的泵電流Ip，該泵電流Ip將氧氣泵入擴散室內進行化學分解反應，在廢氣中產生水和一氧化碳及一些氧化物，附著在泵氧元的表麵。在化學反應中將過多的碳氫化合物分解，從而降低了廢氣的濃度，使擴散室恢複到Us電壓為0.45V的尾氣含氧濃度的平衡狀態。相反，富氧的稀混合氣將產生低於參考電壓UsRef的Us，傳感器控製器將產生一個反方向的泵電流Ip，該泵電流Ip將氧氣泵出擴散室。當HC燃料或氧氣被中和時，參考電池產生的電壓Us等於參考電壓UsRef，此時的泵電流IP就反映了尾氣的濃度，傳感器控製器將泵電流IP轉換成輸出電壓Uout通過改變泵電流的極性(電流流動方向)與大小就可以達到平衡擴散室裏的尾氣含氧量，如何將這個變化的泵電流再去控製發動機ECU對噴油器噴油時間的調整，是至關重要的。在控製環路中有一塊DSP(數字信號處理器)電路，該電路有二路輸出，一路將變化的泵電流信號通過放大數模轉換成線性電壓，此電壓從0~5V連續變化，去控製發動機ECU的空燃比調整。另一路輸出脈寬調製信號去控製COM場效應開關晶體管導通與截止時間，給加熱器提供電流，加熱氧傳感器。