發布日期：2022-10-09 點擊率：166
眾所周知，汽車氧傳感器是一個非常重要的元件。有很多車主都說自己的車子很耗油，冒黑煙，但卻不知道是哪里出現了問題。汽車的氧傳感器卻是影響耗油的最重要的部件，今天就帶領大家了解一下氧傳感器內部是什么樣的構造。
為了能讓大家更全面的了解它，我們專門的找了一個車主換下來的氧傳感器供大家學習。從上圖可以知道，它的構造特別的簡單，就那么大個東西，但是怎么會起到那么大的作用呢？接下來小編決定把氧傳感器內部分解，從中間割開，看看內部是什么東西。
我這就是割開之后的樣子，我拼接了起來，給大家看一下。氧傳感器外部黑黑的，頭部有很多小孔，它的主要作用就是讓廢氣中的氧離子進入傳感器內部，進行檢測內外的氧傳感器濃度，通過陶瓷載體，產生感應電動勢，進而反饋發動機電腦板。
大多數汽車的氧傳感器都是像我們今天介紹的那樣，總共有四根線，從上圖可以清晰的看到，兩條白色的，一條灰色的，一條黑色的，大家如果有機會可以仔細觀察一下自己車上的氧傳感器，兩條線為加熱絲，兩條為信號線，加熱絲主要使內部的陶瓷載體迅速達到工作溫度。
上圖紅色標記的地方就是陶瓷片的加熱絲，這個陶瓷片就像一個電解質，廢氣中的氧離子與空氣中的氧離子在上面形成電勢差，隨著尾氣的不斷排放，混合氣會出現濃稀變化，就是通過它進行調節的。如果它損壞的話，就會出現汽車非常的耗油，冒黑煙的現象。
這種情況千萬不要著急去維修，首先我們可以通過數據流的變化就能知道是哪里的問題，從結構原理可以知道，氧傳感器最后反饋出來的是不斷變化的電壓，這時從診斷電腦就可以讀出來氧傳感器數據得變化，它的標準范圍是，在零到一伏之間不斷的變化。如果電壓沒有變化，基本可以確定就是它的問題了。
但是我們也可以通過尾氣進行判斷，尾氣冒黑煙，不是噴油嘴漏汽油，就是氧傳感器損壞導致的。上圖就是氧傳感器的加熱絲真實照，特別的細小，加熱絲受到猛烈的撞擊很容易斷的，所以大家使用的時候一定要小心。這就是汽車氧傳感器分解之后的樣子。汽車過度耗油都是因為它造成的，希望大家要及時的進行檢查，以免后患。
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氧傳感器之
寬帶氧傳感器（一）
非常感謝各位朋友的大力支持，有讀者詢問關于寬帶氧傳感器的原理，應邀我們介紹新的內容，寬帶氧傳感器：
結構
首先我們看看寬帶氧傳感器的結構。
對于一個截面展開的氧傳感器，它由這樣一些部件組成
1- 加熱電阻，對氧傳感器進行加熱
2- 空氣室，作為參考的氣室
3- 測量室，包括了電極，和廢氣可以進入的氣室
4- 單元泵，通過工作泵入氧氣
5- 放氧通道，一直連接氧傳感器外部，也就是廢氣系統
原理：
發動機的控制單元ECU來控制寬帶氧傳感器的工作，具體工作過程如下，首先在空氣室，也就是參考氣室安裝了一個電極，在放氣通道也安裝了另外一個電極，這兩個電極所在的氣室中含有的氧氣量是不同的，下面是大氣中的含氧量，而上面是廢氣中的含氧量，電極可以根據氧的濃度差產生不同的電壓，于是ECU就測量到了相應的電壓，濃度差不同，則電壓也就不同。
ECU想要保證電極電壓為450mV，于是就讓氧單元泵轉動，把廢氣中的氧氣帶入放氧通道，而單元泵的電流大小是可變的，也就是單元泵可以快速或者慢速轉動，在轉動過程中，要保證的是電極之間的電壓維持在450mV，此時通過測量氧單元泵中電流的大小，就可以推算出廢氣中氧氣的含量，也就可以推算出混合氣濃度。
混合氣濃時：
當混合氣濃時，廢氣中氧的含量降低，于是在上下氣室之間氧的濃度差增加，
其結果是ECU中測量得到電極之間的電壓值大于450mV，此時ECU會給單元泵更大的電流，讓泵快速轉動，同樣時間內帶來廢氣中更多地氧氣，直到電極電壓恢復到450mV。通過測量電流的大小，就可以知道混合氣到底有多濃。
混合氣稀：
同理，當混合氣稀時，廢氣中的含氧量增加，在同樣的泵的轉速下，上下兩個電極之間的濃度差降低，于是電極測量到的電壓值會小于450mV，此時單元泵控制減小輸出電流，讓同樣時間內進入到放氧通道的氧氣少一些，直到電極電壓值恢復到450mV,通過測量電流的減小量就可以知道混合氣到底稀多少。
部件結構圖：
對于寬帶氧傳感器，一般我們會說成6線或者5線氧傳感器，也就是從線束的多少角度上來講，一般是6根導線的，下面我們具體介紹一下這6根導線都是什么。
1號線為氧泵的接地線，連接到控制單元內
2號線為氧泵的控制線，也就是測量電流大小的線
3號線為電極的接地
4號線為電極的參考電壓線，維持450mV的線
5號線為加熱線
6號線為加熱接地線
這里面需要知道以下幾個點：
1） 加熱一般發生在冷車啟動的時候，此時為了讓氧傳感器迅速達到工作溫度，而進行的加熱。
2） 單元泵的測量，由于電流值很小不容易測量；所以一般測量值為電壓，電壓通常在1-5V之間，線性變化來測量到不同的電壓值，說明混合氣的濃度
3） 5線的寬帶氧傳感器往往把泵單元內阻直接做在了傳感器插頭里面，所以從外表看就只有5根導線
4） 為了防止信號干擾，測量的信號線的基準在不同的車是不一樣的。有些基準是1V，有些是2V，于是測量到的電壓范圍并不一定是1-5V,也可能從1.5V開始，或者2V開始，2.5V開始都是正常的。只要測量到變化的電壓值就可以了。
5） 寬帶氧傳感器往往用在前氧，所以其變化很明確，大約每10秒會有7-8次的變化值。
為什么基本參考電壓為450mV呢？后氧傳感器是什么類型的呢？氧傳感器該如何檢測呢？如果使用氧傳感器判斷故障呢？
非常感謝您的關注，我們會在下面幾期的節目中一一道來，下次再見！
我們將堅守無私傳承的精神，
將UE Auto Training越辦越好！
現在的汽車上主要運用的氧傳感器有二氧化鋯氧傳感器、二氧化鈦氧傳感器及寬域型氧傳感器三種，下面將重點介紹二氧化鋯氧傳感器結構、原理以及檢測方法。
氧傳感器的作用
氧傳感器用于檢測廢氣中的氧含量并獲得混合氣的空燃比濃稀信號，該信號輸入ECM后，ECM 根據該信號調整發動機的噴油量，實現閉環控制，使催化轉換器更好地發揮凈化作用。
二氧化鋯氧傳感器的組成結構
二氧化鋯氧傳感器由鋯管（傳感元件）、電極和防護套管等組成，如下圖所示。鋯管是由含有少量釔的二氧化鋯（ZrO2）制成的固態電解質元件，在鋯管內、外兩側涂覆一層多孔性鉑膜電極。鋯管內側通大氣，外側與排氣接觸。
（汽車維修技術網
二氧化鋯氧傳感器的組成構造（單線）
二氧化鋯氧傳感器的工作原理
工作時，在高溫廢氣沖刷下，氧氣發生電離，由于鋯管內側氧離子濃度高，外側氧離子濃度低，在氧濃差作用下，氧離子從大氣側向排氣側擴散，從而形成了氧濃度差電池，如下圖所示。
當混合氣稀時，排氣中含氧量高，鋯管內外兩側濃度差小，產生的電動勢小，大約為100mV。
當混合氣濃時，排氣中含氧量低，濃度差大，產生的電動勢高，大約為900mV。電動勢的高低以理論空燃比為界限發生突變，如下圖。
氧傳感器輸出特性曲線
氧傳感器的輸出特性與排氣溫度有關，當排氣溫度低于300℃時，氧傳感器的輸出特性不穩定。
發動機剛剛啟動后，由于排氣溫度偏低，氧傳感器不工作，發動機在開環狀態下工作。只有排氣溫度升高后，氧傳感器才工作。所以，氧傳感器的安裝位置應在排氣溫度較高處。
有的車型上安裝有排氣溫度傳感器，當排氣溫度傳感器的信號達到一定值后ECU 才根據氧傳感器的信號進行空燃比反饋修正一調整噴油量、控制混合氣的濃度，即發動機開始進行閉環控制。
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汽車氧傳感器
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汽車氧傳感器是電噴發動機控制系統中關鍵的反饋傳感器，是控制汽車尾氣排放、降低汽車對環境污染、提高汽車發動機燃油燃燒質量的關鍵零件，氧傳感器均安裝在發動機排氣管上。
中文名
汽車氧傳感器
類 型
傳感部件
安裝部位
發動機排氣管
原 理
化學平衡原理
目錄
1
器械簡介
2
常見故障
3
檢查方法
4
發展簡介
汽車氧傳感器器械簡介
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語音
氧傳感器有二氧化鋯和二氧化鈦兩種。氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢，由化學平衡原理計算出對應的氧濃度，達到監測和控制爐內燃燒空燃比，保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件，廣泛應用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。氧傳感器用于電子控制燃油噴射裝置的反饋控制系統，用來檢測排氣中的氧濃度與空燃比的濃稀，在發動機內進行理論空燃比（14.7：1）燃燒的監控，并向電腦輸送反饋信號。工作原理氧傳感器的工作原理與電池相似，傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下（高溫和鉑催化），利用氧化皓內外兩側的氧濃度差，產生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量21%，濃混合燃燒后的廢氣實際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少的多。在高溫及鉑的催化下，將附著在氧傳感器上的氧氣消耗殆盡，于是就產生電壓差，濃混合氣輸出電壓接近1V，稀混合氣接近0V。根據氧傳感器的電壓信號，控制空燃比從而調整噴油脈寬，因此氧傳感器的電子控制燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時（端部達到300℃以上）起特征才能充分體現，才能輸出電壓。它約在800℃時，對混合氣的變化反應最快。小貼士二氧化鋯氧傳感器是通過電壓變化反映可燃混合氣濃度的變化，二氧化鈦氧傳感器則是通過電阻變化反映可燃混合氣變化的。在發動機工況惡化時使用二氧化鋯氧傳感器的電控系統無法將實際的空燃比控制在理論空燃比附近，而二氧化鈦氧傳感器在發動機工況惡化的情況下也能將實際空燃比控制在理論空燃比附近。控制單元根據氧傳感器信號在短時間內調整的噴油量（噴油脈寬）叫短期燃油修正，這個值得正負就是氧傳感器輸出電壓控制的。長期燃油修正就是控制單元根據短期燃油修正系數的變化對控制單元運行數據結構進行修正確定的值。
汽車氧傳感器常見故障
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語音
氧傳感器一旦出現故障，將使電子燃油噴射系統的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對空燃比進行反饋控制，會使發動機油耗和排氣污染增加，發動機出現怠速不穩、缺火、喘振等故障現象。因此，必須及時地排除故障或更換
[1]
。中毒故障氧傳感器中毒是經常出現的且較難防治的一種故障，尤其是經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。另外，氧傳感器發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出的有機硅氣體，都會使氧傳感器失效，因而要使用質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定使用以外的溶劑和防粘劑等由于發動機燃燒不好，在氧傳感器表面形成積碳，或氧傳感器內部進入了油污或塵埃等沉積物，會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內部，使氧傳感器輸出的信號失準，ECU不能及時地修正空燃比。 產生積碳，主要表現為油耗上升，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。
[1]
氧傳感器被污染、中毒或老化后調節頻率明顯變慢，電壓信號波形也變的接近平直，正常的情況下一般一分鐘波動50次左右。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，發現問題及時更換。阻絲燒斷加熱器電阻絲燒斷、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。線路斷脫氧傳感器內部線路斷脫。
汽車氧傳感器檢查方法
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加熱器電阻檢查拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻檔測量氧傳感器接線端中加熱器接柱與搭鐵接柱之間的電阻，其阻值為4-40Ω(參考具體車型說明書)。如不符合標準，應更換氧傳感器。反饋電壓的測量測量氧傳感器的反饋電壓時，應拔下氧傳感器的線束插頭，對照車型的電路圖，從氧傳感器的反饋電壓輸出接線柱上引出一條細導線，然后插好線束插頭，在發動機運轉中，從引出線上測出反饋電壓(有些車型也可以由故障檢測插座內測得氧傳感器的反饋電壓，如豐田汽車公司生產的系列轎車都可以從故障檢測插座內的OX1或OX2端子內直接測得氧傳感器的反饋電壓)。對氧傳感器的反饋電壓進行檢測時，最好使用具有低量程(通常為2V)和高阻抗(內阻大于10MΩ)的指針型萬用表。具體的檢測方法如下：1、將發動機熱車至正常工作溫度(或起動后以2500r/min的轉速運轉2min)；2、將萬用表電壓檔的負表筆接故障檢測插座內的E1或蓄電池負極，正表筆接故障檢測插座內的OX1或OX2插孔，或接氧傳感器線束插頭上的號|出線；3、讓發動機以2500r/min左右的轉速保持運轉，同時檢查電壓表指針能否在0-1V之間來回擺動，記下10s內電壓表指針擺動的次數。在正常情況下，隨著反饋控制的進行，氧傳感器的反饋電壓將在0.45V上下不斷變化，10s內反饋電壓的變化次數應不少于8次。如果少于8次，則說明氧傳感器或反饋控制系統工作不正常，其原因可能是氧傳感器表面有積碳，使靈敏度降低所致。對此，應讓發動機以2500r/min的轉速運轉約2min，以清除氧傳感器表面的積碳，然后再檢查反饋電壓。如果在清除積碳可后電壓表指針變化依舊緩慢，則說明氧傳感器損壞，或電腦反饋控制電路有故障。4、檢查氧傳感器有無損壞拔下氧傳感器的線束插頭，使氧傳感器不再與電腦連接，反饋控制系統處于開環控制狀態。將萬用表電壓檔的正表筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出接線柱連接，負表筆良好搭鐵。在發動機運轉中測量反饋電壓，先脫開接在進氣管上的曲軸箱強制通風管或其他真空軟管，人為地形成稀混合氣，同時觀看電壓表，其指針讀數應下降。然后接上脫開的管路，再拔下水溫傳感器接頭，用一個4-8KΩ的電阻代替水溫傳感器，人為地形成濃混合氣，同時觀看電壓表，其指針讀數應上升。也可以用突然踩下或松開加速踏板的方法來改變混合氣的濃度，在突然踩下加速踏板時，混合氣變濃，反饋電壓應上升；突然松開加速踏板時，混合氣變稀，反饋電壓應下降。如果氧傳感器的反饋電壓無上述變化，表明氧傳感器已損壞。另外，氧化鈦式氧傳感器在采用上述方法檢測時，若是良好的氧傳感器，輸出端的電壓應以2.5V為中心上下波動。否則可拆下傳感器并暴露在空氣中，冷卻后測量其電阻值。若電阻值很大，說明傳感器是好的，否則應更換傳感器。5、氧傳感器外觀顏色的檢查從排氣管上拆下氧傳感器，檢查傳感器外殼上的通氣孔有無堵塞，陶瓷芯有無破損。如有破損，則應更換氧傳感器。通過觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障：① 、淡灰色頂尖：這是氧傳感器的正常顏色；② 、白色頂尖：由硅污染造成的，此時必須更換氧傳感器；③ 、棕色頂尖(如圖1所示)：由鉛污染造成的，如果嚴重，也必須更換氧傳感器；
圖1
④ 、黑色頂尖：由積碳造成的，在排除發動機積碳故障后，一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。
[1]
汽車氧傳感器發展簡介
編輯
語音
市場前景汽車行業是目前國際上應用傳感器的最大市場之一，世界上汽車年產量4000萬輛以上，其中，日本的年產量達1000萬輛以上。從世界各國公布的專利情況來看，各主要汽車生產廠家和電氣、元件生產廠家，都很重視汽車傳感器的研制和生產，而氧傳感器的申報專利數，居汽車傳感器的首位，這反映了傳感器的難度和各國的重視程度，控制汽車空/燃比用的氧傳感器日本以每年50～60%的速度增長著。Repose品牌致力于將汽車的排氣管改造到一個接近完美的水準，嚴格把控改裝排氣管時的每個環節，作為一直引用德國的理念與改裝技術品牌之一，關心每位用戶所想是Repose改裝的方向，并且會對車主詳細講解相關改裝方向的技術，這也是Repose一直引用德國技術的原因之一。就我國來說，僅近三年需改進加氧傳感器的舊車就有2000萬輛，每年新生產的轎車所需的氧傳感器也超過200萬個。一輛普通家用轎車上大約安裝幾十個到近百個傳感器，而豪華轎車上的傳感器也超過二百余只。據報道，2000年汽車傳感器的市場為61.7億美元（9.04億件產品），到2005年將達到84.5億美元（12.68億件），增長率6.5%（按美元計）和7.0%（按產品件數計），所以，氧傳感器（氧探頭）的市場前景非常廣闊。發展重點從情況來看，針對氧傳感器材料的研究重點應在以下幾個方面：(1)、研究改進保護層材料，提高抗劣化性，增強透氣性。汽油和機油中含有鉛、硫、磷等雜質，會使傳感器性能大幅下降．而灰塵、油、硅等成分則會堵塞傳感器保護層和電極。為此，需改進保護層材料，使傳感器元件抗劣化性能提高?？刹扇〉姆绞接惺褂梦叫Ч⒋呋饔煤玫牟牧希闺s質被吸附、聚集在保護層上并得到轉化。同時通過添加適當材料改進制造工藝．使保護層透氣性能增強，減小響應時間。(2)、提高氧傳感器材料的環境適應性，延長使用壽命。對于汽車用氧傳感器其工作環境很惡劣．工作時處于500℃～800℃的高溫下，平時還要承受一30℃左右的氣候溫度的影響。因此，擴大其工作溫度范圍，尤其是商溫區工作穩定性，耐久性，成為材料改進的一個方向。同時整個元件在很大溫差快速變化下，其可靠性、抗劣化性的改進也是～個關鍵問題。普遍采取的方法是，從材料添加劑入手，改進電極材料、敏感材料在高溫時的穩定性，改進工藝，提高電極與敏感材料的附著力。(3)、擴大空/燃比控制測量區域。實現廣域空/燃比的測量控制是～個方向。這樣可使氧傳感器能連續計量控測從過濃區域空/燃比向稀薄區域(貧油區)的整個狀態，實現廠域反饋控制。(4)、提高測量、反饋信號的精確度，增強對瞬時變化狀態的反饋控制能力。由子西方發達國家對排放廢氣法規的目趨嚴格，因而要求氧傳感器測量信號的精度不斷提高，以利于提高控制能力。同時對瞬時變化的排氣也要求做到及時測量修正。因此，這也成為改進材料性能的一個主要方向?？傊?，隨著我國汽車工業的迅猛發展，隨著汽車技術的進步和傳感器制造工藝技術的提高，汽車用氧傳感器將會不斷的完善發展，其發展前景十分廣闊。判斷汽車氧傳感器好壞的方法1.觀察法之前已經在這里發布過了，主要是看氧傳感器的顏色，判斷氧傳感器的好壞 移步至采用觀察顏色的方法判斷氧傳感器的好壞2.測量氧傳感器的電阻拔下傳感器插頭，測量其中兩根線的電阻看是否在合適的范圍(一般為3、5歐姆左右)為正常3.汽車電腦檢測儀檢查需要著車，熱車，水溫達到80度，查看電腦檢測儀氧傳感器的電壓值會在0v-1v不斷變化，頻率越快，傳感器越好。如果電壓是0v或1v，或不變化說明該傳感器已經老化，或工作不良，需要更換。
[2]
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努力發光不負所望
南寧客運段列車員
新手也能學會，教你怎樣判斷汽車氧傳感器方法，最簡單直接的方法
有些車友不知道怎樣去判斷汽車氧傳感器的好壞。今天就帶大家一起來了解一下。首先我們先來說一下氧傳感器的檢測方法。我們用萬用表的電阻檔線測出兩條加熱線，在兩條信號線連接上和數學萬用表。選擇直流2V檔，2條加熱線接到電瓶上加熱十幾秒。充分加入氧傳感器，用打火機的火焰完全包住氧傳感...
2020-06-221
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參考資料
1.
汽車氧傳感器的常見故障及檢查
．汽車電子網[引用日期2013-05-09]
2.
三招教你判斷汽車氧傳感器好壞
．傳感器應用網[引用日期2015-12-30]
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