汽车氧传感器的故障与检测邱.docx

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汽车氧传感器的故障与检测邱

汽车氧传感器的故障与检测

【摘要】本文介绍了二氧化钛式和二氧化锆式的原理和结构、分析总结了常见故障和排除方法，通过汽车示波器对氧传感器的信号电压波形测试,比较氧传感器的标准信号电压波形、总结出氧传感器波形分析法诊断发动机故障的一般流程和检测方法。

【关键词】氧传感器故障

【前言】氧传感器是现代汽车上应用广泛的传感器之一，它对汽车排放检测和反馈有着不可替代的作用。

一旦氧传感器出现故障，将使电子燃油喷射系统的ECU不能得到排气中氧含量的信息，就不能对空燃比进行反馈控制，导致发动机油耗和排气污染增加，并且会出现怠速不稳、缺火等故障现象，影响发动机的正常运行。

一、氧传感器的概述

在电子汽油喷射式发动机上进行反馈控制的传感器是氧传感器，它安装在发动机的排气管上，它的作用是通过检测发动机排放气体中的氧的含量来获得混合气的空然比浓稀信号，把检测结果转变成电压信号输入ECU，ECU根据氧传感器输入信号，不断的对喷油脉宽进行修正，让混合气浓度始终保持在理想范围内，实现空然比的反馈控制，既闭环控制。

利用氧传感器对发动机混合气的空然比进行闭环控制后，使过量空气系数控制在0.98~1.02之间，让发动机在各个工况下获得最佳浓度的混合气，让有害气体的排量降到最低，减少汽车排放污染。

为了降低排放污染，目前汽车发动机的排放管上普遍安装了三元催化转化器，它能净化排放气体中的CO.HC.和NOx三种有害气体成分。

当排气管中埋入氧传感器，根据检查排气中的氧浓度信号，ECU控制空燃比，使三元催化转化器更有效地起净化作用。

目前汽车上采用的氧传感器有氧化钛式和氧化锆式两种，氧化锆式氧传感器又分加热型氧传感器和非加热型氧传感器两种，氧化钛式氧传感器本身自带一个电加热器。

二、氧传感器的工作原理

（一）氧化钛式氧传感

氧化钛式氧传感器的内部结构有两个氧化钛元件。

一个多孔性的二氧化钛陶瓷，用来检测排气中的氧含量；另一个是实心的二氧化钛陶瓷，用来作加热调节，补偿温度的误差。

氧传感器外面套有带孔槽的金属防护套，氧传感器接线端用橡胶作的密封材料，防止外界气体进入，它一般安装在排气管或尾管上,同时可以借助排气管中的高温将氧传感器加热至适当的工作温度。

二氧化钛式氧传感与二氧化锆式氧传感器在测量氧气浓度的原理上有很大的不同；二氧化锆式氧传感器是以浓差电池原理为基础，通过浓差异产生电压，判断混合气的稀与浓。

二氧化锆式氧传感器则是利用气敏电阻的原理，通过氧气浓度引起的二氧化钛电阻值的改变来判定的混合气状态，故称电阻性氧传感器。

二氧化钛的电阻值与温度和含氧量有关。

当周围气体介质中的氧元素多时，二氧化钛的电阻值增大；反之，氧元素少时，电阻值减少。

在室温下，二氧化钛是具有很高电阻的半导体，当二氧化钛式氧传感器被放进排气管中后，排气中氧含量少时（混合气浓），晶体出现空缺，产生更多的电子用来传送电流，材料中的电阻亦随之大大降低；当混合气过稀时，排气中氧含量较多，二氧化钛阻值增加，特别是在λ=1临界点处产生突变，过量空气系数与二氧化钛电阻值的关系图1所示。

二氧化钛式氧传感器的优点是结构简单，造价便宜，抗腐蚀、抗污染能力强、经耐久用、可靠性强。

图1过量空气系数与二氧化钛电阻值的关系

（二）氧化锆式氧传感器

二氧化锆式氧传感器的基本元件是二氧化锆陶瓷管（固体电解质），亦称锆管。

锆管固定在带有安装螺纹的固定套中，内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜作为电极，氧传感器安装在排气管上，其内表面与大气接触，外表面与废气接触，为了防止废气中的杂质腐蚀铂膜，在锆管外表面的铂膜上覆盖一层多孔的氧化铝保护层，并增加了一个防护套管，套管上开有通气槽。

这样可以防止废气烧蚀电极，又保证废气渗进保护层和电极接触。

氧传感器的接线端有一个金属护套，其上开一个孔，用于锆管内表面与大气相通，导线将锆管内表面铂极经绝缘套从传感器引出。

氧化锆式氧传感结构

二氧化锆式氧传感器输出信号的强弱与工作温度有关，只有在300℃以上时传感器才能正常工作，早期使用的氧传感器靠排气加热，这种传感器必须在发动机启动运转数分钟后才能开始工作，因此，电控发动机在氧传感器正常工作之前是开环控制。

现在，大部分汽车使用带加热器的氧传感器，这种传感器在原来传感器的基础上，增加了一个陶瓷加热元件用于加热传感器的，可在发动机启动后的20—30s内迅速将氧传感器加热至工作温度，扩大了空然比闭环控制的工作范围，又称为加热型氧传感器。

锆管的陶瓷体是多孔的，允许氧渗入该固体电解质内，温度高于300℃时，氧气发生电离，氧气渗入锆管的多孔陶瓷体，由于锆管内、外侧氧含量不一致，存在浓差，因而氧离子从大气侧向排气一侧扩散，从而使锆管成为一个微电池，在两铂极间产生电压。

当混合气的实际空燃比小于理论空燃比，即发动机以较浓的混合气运转时，排气中氧含量少，但CO、HC、和NOx等较多。

这些气体在锆管外表面的铅催化作用下与氧发生反应，将耗尽排气中残余的氧，使锆管外表面氧气浓度变为零，这就使得锆管内、外侧氧浓差加大，两铅极间电压陡增。

因此，锆管氧传感器产生的电压将在理论空燃比时发生突变：

稀混合气时，输出电压几乎为零；浓混合气时，输出电压接近1V。

要准确地保持混合气浓度为理论空燃比是不可能的。

实际上的反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动，故氧传感器的输出电压在0.1-0.8V之间不断变化（通常每10s内变化8次以上）。

如果氧传感器输出电压变化过缓（每1Os少于8次）或电压保持不变（不论保持在高电位或低电位），则表明氧传感器有故障，需要检修。

三、汽车氧传感器的常见故障

氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。

因此，及时要地排除故障或更换。

氧传感器失效的主要原因是传感元件老化和中毒。

氧传感器老化的主要原因是传感元件局部表面温度过高。

氧传感器的传感元件受到污染而失效的现象称为中毒。

氧传感器中毒主要是指铅中毒、硅中毒、和磷中毒。

（一）积碳

由于发动机燃烧不充分，使氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。

产生积碳，主要表现为油耗上，排放浓度明显增加。

此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。

（二）氧传感器老化

在发动机利用氧传感器进行闭环控制的过程中，混合气的空燃比总是控制在理论空燃比附近，排气中几乎没有过剩的燃油，但是发动机刚刚起动（特别是冷车起动）之后（或大负荷状态工作时），为了快速预热发动机（或增大发动机输出功率），需要供给足够的燃油，排气中过剩的燃油就会在氧传感器的表面产生燃烧反应，一方面是形成碳粒而造成氧传感器表面的保护剥落，另一方面是使传感元件局部表面温度过高（超过1000℃）导致加速氧传感器老化。

（三）铅中毒

燃油或润滑油添加剂中的铅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应，导致催化剂铂的催化性能降低的现象，称为铅中毒。

虽然现在都使用无铅汽油，大大减少了氧传感器铅中毒的机率。

但是燃油或润滑油的添加剂中含有多种铅化合物，所以氧传感器的铅中毒也是不可避免的。

氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。

如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。

但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。

（四）硅中毒

发动机上的硅密封胶、硅树脂成型部件、铸件内的硅添加剂等都有硅离子，这些硅离子会污染氧传感器的外侧电极，氧传感器内部端子处密封用的硅橡胶会污染内侧电极。

硅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应而导致催化剂铂的催化性能降低的现象，称为硅中毒。

氧传感器发生硅中毒也是常有的事。

一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，要是硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。

修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。

（五）磷中毒

在传感器表面，磷很少以纯磷状态析出，而是以某种化合物状态析出，这些磷化物污染氧传感器的现象，称为磷中毒。

磷化物的应用很广，可以用作润滑剂、防锈剂和清洗剂。

在发动机磨合期间或活塞环磨损之后，发动机润滑油添加剂中的磷化物就会窜入气缸中燃烧并随排气排出。

在低温状态下，磷化物是以微粒子状态析出并沉淀在氧传感器保护层的表面将气孔堵塞而导致氧传感器中毒；在高温状态下，磷化物会附着在氧传感器以及三元催化器表面使其受到污染。

四、汽车氧传感器的检测

在电控汽油喷射发动机中，用于燃料系统闭环控制的氧感器是一个重要的电子元件，用来监测废气中氧的含量，用电压信号反馈给ECU，以控制空然比保持在14.7。

同时，它又是多种故障信号的代言报警元件。

（一）氧化锆传感器的检测

常见氧化锆传感器的故障为表面被铅化物或碳化物覆盖，导致气体不能渗透、氧离子不能扩散而失效。

当故障灯报警，读取又传感器故障码后，有必要对其进行诊断，因为氧传感器报警不一定就是氧传感器有故障，其报警信号受到的影响因素有:

点火系工作状况;进气系统密封性能:

排气系统是否堵塞;喷油器的工作状况:

供油系统油压高低等。

因此，在发动机维修中，一但出现氧传感器报警信号，应通过电脑加维修方法对故障部位进行综合分析、判断及调换结合的合理维修。

由氧化锆传感器的特性曲线可知:

当空燃比维持在14.7时，信号基准电压为0.4一0.5V,当空燃比小于14.7时，其电压逐步升高至0.8~1V表明混合气过浓。

当空燃比大于14.7时，其电压逐渐下降至0.2V左右，表明混合气过稀。

这是氧传感器诊断的重要数据。

1、故障现象判断

氧传感器对汽车电子控制燃油喷射发动机正常运转和尾气排放起着至关重要的作用。

一旦氧传感器或其连接线路出现故障，不但会使排放超标，还会出现回火，放炮，怠速熄火，发动机运转失准，耗油增大等各种故障，使发动机工况恶化。

2、解码仪检测

氧传感器的异常工作，都会在ECU中储存故障码。

因此，通过专业或通用解码仪，可以查出氧传感器的故障代码或者通过读取数据流，如果氧传感器显示数长时间停滞在一个数值不变或变化缓慢，说明氧传感器有故障。

3、示波器检测

用示波器检测氧传感器输出的信号波形，可以很直观地确定氧传感器是否良好。

测试方法是启动发动机，是传感器预热到300℃以上，发动机处于闭环工作状态时。

用探针连接到传感器连接器信号端子3和4上。

从怠速开始增大转速，观察氧传感输出信号波形，并与标准波形比较，判断传感器的好坏。

也可通过查看氧传感器顶尖的颜色来判断其故障及技术状况，具体的方法是:

1﹑如果氧传感器的顶尖呈现淡灰色，说明氧传感器基本正常。

2﹑如果氧传感器的顶尖呈现白色，说明被硅污染了，此时必须更换氧传感器。

3﹑如果氧传感器的顶尖呈现棕色，说明被铅污染，应采取措施予以清除，无法清除时应进行更换。

4﹑如果氧传感器的顶尖呈现黑色，说明其上面存在积碳，一般在清除发动机积碳故障后，氧传感器上的积碳也可以自动清除。

（二）氧传感器的反馈电压检测

有些车型可以从故障诊断座内（得氧传感器反馈电压，如丰田汽车公司生产的轿车，都可以从故障诊断座内的0X1或0X2插孔内直接测得氧传感器反馈电压（丰田V型6缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，分别和故障诊断座内的0X1和0X2插孔连接）。

最好使用摆针型电压表，以便直观地反映出反馈电压的变化情况。

另外还要求电压表具有低量程和高阻抗。

其检测方法是;发动机启动后以2500r/min的转速连续运转90s左右，使发动机和氧传感器达到正常工作温度;把电压表的正极棒接故障诊断座内的0X1或0X2插孔，也可直接插入氧传感器的线束插头上。

负极棒接故障诊断座的E1插孔或蓄电池负极;发动机以2500r/min左右的转速保持运转，同时检查电压表指针能否在0-1V之间来回摆动，记下10s内电压表指针摆动的次数。

若电压表指针在10s内的摆动次数等于或多于8次，则说明氧传感器及反馈控制系统工作正常。

若电压表指针在10S内的摆动次数少于8次，说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，其可能原因是氧传感器表面有积碳而使灵敏度下降。

对此，再让发动机以2500r/min的转速运转约90s，以清除氧传感器表面的积碳，然后再检查反馈电压。

若电压表指针变化依旧缓慢，则说明氧传感器损坏或电控单元反馈控制电路有故障;检查氧传感器有无损坏。

脱开氧传感器插头，发动机运转，使反馈控制系统进入开环控制状态，同时用电压表检测反馈电压。

脱开节气门体上真空软管，使进气管漏气，人为形成稀混合气，同时观察电压表，其指针读数应下降;接上脱开的真空软管，然后拔下水温传感器接头，用4一8k0的电阻代替水温传感器，人为形成浓混合气，同时观察电压表，其指针读数应上万。

也可以用突然踩下或松开加速踏板的方法来改变混合气浓度，在突然踩下加速踏板时，混合气变浓，反馈信号电压应上升;突然松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。

如果氧传感器的信号电压无上述变化，表明氧传感器己损坏。

（三）氧传感器加热元件电阻的检测

另外在室温下，可用万用表进行检测。

检测时拔下氧传感器线速插头，检查插头上端子1和2之间的电阻，在常温下电阻值应为1~5Ω。

如常温电阻值无穷大，说明氧传感器需要更换。

五氧传感器波形分析

（一）波形分析法简介

波形分析法就是利用汽车示波器获得汽车电子控制系统中的传感器、执行器等电子设备的波形信号（即电压随时间变化的电信号）,然后把这些实测信号与这些电子设备的正常波形信号进行对比,分析找出其中的差异,最后操作者根据自己的理论知识找出故障发生部位的方法。

利用检测设备中的示波器功能不仅可以快速捕捉汽车电路信号,还可以用较慢的速度来显示这些波形信号,以便我们一面观察、一面分析。

此外,汽车示波器还具有存储功能,可以显示已发生过的信号波形,这就为我们分析判断故障提供了极大方便。

（二）氧传感器的标准信号电压波形

氧传感器的信号电压变化取决于排气管废气中的含氧量变化。

由图2可见,波形先逐渐升高到450mV,然后进入升高和下降（对应于混合气变浓和变稀）的循环,其平均电压为450mV。

随后波形的波动表示燃油反馈控制系统进入了闭环控制状态。

图2进入闭环时氧传感信号电压波形图3氧传感器的标准电压波形

在进行氧传感器波形分析时,有3个参数需要特别注意,即波形的最高信号电压、最低信号电压和信号的响应时间（混合气从浓到稀的最大允许响应时间）。

氧传感器的标准信号电压波形如图3所示,要求其最高信号电压大于850mV,最低信号电压在75～175mV以内,信号的响应时间小于100ms。

测试时,这3个参数都必须符合要求,否则就必须更换氧传感器。

更换氧传感器后还要对新氧传感器的这3个参数进行测试,以判断新的氧传感器是否完好。

（三）氧传感器信号电压波形的测试

在电控发动机上测试氧传感器可以采用两种方法,丙烷加注法和急加速法。

丙烷加注法多用于一些1988年以前生产的汽车,急加速法适用于大多数汽车。

急加速法的具体测试步骤如下:

1﹑准备好汽车示波器,按照仪器的操作说明与发动机连接,并将仪器处于测试氧传感器状态。

2﹑启动发动机运转,以2500r/min的转速预热发动机和氧传感器90秒,然后再让发动机怠速运转20秒。

3﹑在2秒内将发动机节气门从全闭（怠速）到全开1次,并反复行5～6次。

注意,在此过程中不要让发动机的空转转速超4000r/min,只需用节气门进行急加速和急减速就可以了。

图4急加速法测试的氧传感器信号电压波形

4﹑带信号电压波形移动到示波器屏幕的中央位置时锁定波形（见图4）,测试完成。

接着就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响应时间来判断氧传感器的好坏。

在信号电压波形中,上升的部分是急加速造成的,下降的部分急减速造成的。

5﹑用电子示波器检测氧传感器输出的信号波形，可以很直观地确定氧传感器是否良好。

（四）氧传感器波形分析诊断流程

图5氧传感器波形分析法诊断流程

氧传感器波形分析既是发动机故障诊断的一个组成部分,又是对发动机维修后故障是否排除、排放是否合格的最终确认。

通过用汽车示波器对氧传感器的波形进行分析、评定,可以帮助诊断与排除发动机的怠速不稳、加速迟缓、功率下降、油耗增加、废气排放超标等故障,是电控发动机继故障码分析、数据流分析之后的又一新型故障诊断方式,在发动机故障诊断中的应用会愈来愈广泛。

氧传感器波形分析法诊断发动机故障的具体流程（如图5）所示。

氧传感器的波形检测方法很多,下面介绍用汽车示波器动机使氧传感器加进行波形检测,检测方法是启动发热至315℃以上,且处闭环控制状态,将示波器的测试探头连接至传感器的连接插头,启动发动机由怠速开始增加转速,（图6）是氧传感实测正常波形。

图6氧传感实测正常波形

由图6可知对氧传感器进行波形分析可以从反应氧传感器输出信号波形的三要素进行,其三要素为:

最高电压、最低电压、响应时间。

其正常波形允许变动的范围如下:

最高电压允许范围大于850mV

最低电压允许范围　　75mV~175mV

浓到稀允许响应时间　少于100ms

当实测波形与氧传感器的正常波形不相符合时,就说明发动机存在故障,并且可以从波形上查明故障发生的部位及产生的原因。

发动机存在故障可导致燃烧不正常进而引起氧传感器波形不正常:

1﹑点火系故障造成的燃烧不正常或缺火。

如某缸火花塞损坏、某缸高压分线损坏等,这些故障可使排气中的氧含量升高,从而在波形出现大量的浓稀过渡段,响应时间过长。

可用示波器检测,以排除这类故障的可能性或确认这类故障。

2﹑气门烧损、活塞环断裂或磨损过度等造成的压缩泄漏使正常的压缩比遭到破坏,使点火之前压缩温度、压缩压力不够,造成燃烧不完全甚至缺火,也可引起排气中的氧含量升高,从而在波形上浓稀过渡响应时间过长,氧传感器信号持续低压。

3﹑进气道、进气管上的真空软管等处真空泄漏造成的空燃比不正常。

如果真空泄漏使混合气空燃比达到17以上时,就可引起因混合气过稀而发生的缺火,在波形上反映氧传感器信号电压持续偏低,最小峰值电压趋近于零。

4﹑各缸喷油不均衡造成的压缩比不正常或个别缸喷油器的喷油量过多或过少（喷油器卡在开的位置或堵塞）,造成混合气过浓或过稀,当个别缸的混合气空燃比达到13以下或17以上时,将可能引起缺火,造成排气氧含量异常,氧传感器波形上会出现严重杂波。

混合气过浓时,在波形上氧传感器信号持续高压,最高峰值电压过高;混合气过稀时,在波形上氧传感器信号电压持续偏低,最小峰值电压趋近于零。

5﹑杂波的判断原则如果氧传感器信号电压波形上的杂波比较明显,则它通常与发动机的故障有关,在发动机修理后应消失;如果氧传感器信号电压波形上的杂波不明显,排气中的HC和氧的含量正常,发动机的转动或怠速运转比较平稳,则该杂波是正常的,在发动机修理中一般不能消除。

引起氧传感器信号异常的原因很多,常见以下见种:

①燃油压力异常;②喷油器异常;③真空是否泄漏;④进气岐管压力传感器的信号异常;⑤燃油蒸发排放炭罐控制系统异常;⑥发动机点火系异常;⑦发动机ECU及线路异常;⑧氧传感器性

能异常等。

总之,氧传感器是燃油反馈控制系统重要部件用示波器观察到氧传感器的信号电压波形,能反映出发动机的机械部分、燃油供给系统、点火系统以及发动机ECU系统的运行情况,从而可以进行发动机机械、电控系统故障的分析与诊断。

六、氧传感器波形诊断实例

由上述氧传感器波形分析可知,当电喷发动机的燃油供给系统、点火系统、进气系统、气缸活塞组等系统存在故障时,都会造成混合气燃烧情况异常,引起排气中氧含量异常,这些故障都会反映在汽车示波器测量得到的氧传感器波形上,因此可以通过对氧传感器波形三要素的分析,从对氧传感器的输出信号波形分析中查明故障发生的部位及产生的原因。

下面以桑塔纳2000发动机个别缸喷油器堵塞造成各缸喷油不均匀的故障来说明二氧化锆式传感器故障诊断波形分析法的应用方法。

（一）故障现象：

怠速不稳,加速迟缓,动力下降,路试加速不起来。

冷启动后或重新热启动情况好转,空燃比反馈控制系统进入闲环控制,症状就变得显著。

用KT200故障诊断仪的示波功能检测二氧化锆式传感器波形,检测发动机在2500r/min和其他稳定转速下二氧化锆式传感器波形,以检查空燃比反馈控制系统。

氧传感器在所有转速、负荷下都显示严重的杂波（图7）。

图7实测氧传感器故障波形

（二）故障分析及排除：

从波形上可以发现严重的杂波,表明排气中氧不均衡或存在某些缸缺火;二氧化锆式传感器信号的平均电压为672mV。

偏离空燃比控制系统起作用的基准电压为450mV,混合气偏稀,造成发动机怠速不稳,加速迟缓等故障,因此由二氧化锆式传感器波形可以初步评定是点火不良或各缸喷油量不一致造成。

采用排除其他故障的方法（即排除法）判定喷油不均衡。

用KT200故障诊断仪检查点火系统和进气系统,观察其点火波形和气缸压缩压力波形正常排除其发生故障的可能性;用人为方式加浓的方法排除真空泄漏的可能性,因此通过排除法可判断为喷油器损坏。

结合故障现象“在冷启动后或重新热启动后情况稍好”,进一步说明了个别缸喷油器存在堵塞问题。

这是因为在启动工况下,喷油脉冲宽度稍长,加浓了混合气。

从发动机拆下各缸喷油器后,用清洗喷剂清洗外表,再用布擦抹干净,对喷油器进行密封性检测,在喷油器关闭的情况下,加上喷油器的正常压力的油压检测喷油器的密封性,一般要求在1min内喷油不滴漏2滴以上;再进一步检测喷油器的雾化性,结果是3缸喷油器的雾化燃油量很少,其它缸喷油器的雾化质量都较好,可以判断可能存在。

（三）缸喷油器堵塞：

进一步用数字万用电表测量喷油器电磁线圈电阻值,约13.4~14.2Ω,说明喷油器的电磁线圈没有问题,所以故障为3缸喷油器堵塞故障。

更换3缸喷油器后,故障现象消失,二氧化锆式传感器的波形恢复正常。

故障诊断2

图8氧传感器信号电压中的严重杂波

故障现象：

一辆别克轿车,发动机怠速不稳,加速缓慢,动力不足。

对汽车进行路试,观察汽车的故障情况,在冷启动或热车启动后的开环控制期间,故障情况稍好些;当燃油反馈控制系统进入闭环控制时,故障情况变得严重。

故障诊断与排除：

首先将汽车示波器发动机连接,然后改变发动机的转速,测试在2500r/min和其它稳定转速下的二氧化锆式传感器波形,典型的氧传感器波形如图8所示,由图8可知,氧传感器波形在所有的转速和负荷下都有严重的杂波严重的杂波说明排气管内排出的废气中氧不均衡,这通常是由于结构问题、燃油雾化不好、点火不良等故障引起的。

在判断点火不良的原因时,应首先检查点火系统本身是否有故障,然后检查汽缸压力是否正常,汽缸是否有真空泄漏现象。

若这三项检查均正常,则对于多点式燃油喷射发动机来说,点火不良的原因现象一般是各喷油器的喷油量不一致。

此例中,检查了上述点火、压缩、真空的各方面情况,结果表明可以排除这些方面问题的可能性,因此判断为喷油器损坏。

事实上,故障象中的在冷启动或热车启动后的开环控制期间,故障情况稍好些,也为判定喷油器故障提供了进一步证据,这是因为在这些条件下喷油器的脉宽稍长些（冷启动加浓功能）,使混合气加浓,从而补偿了由于喷油器故障所造成的喷油量减少。

当更换喷油器后,重新测试氧传感器波形,波形上所有的杂波消失,燃油反馈控制系统恢复正常,所有驾驶性能问题消失,汽车加速自如,发动机怠速平稳。

七、结论

氧传感器的工作原理、检测方法、常见故障、波形分析等是电控发动机故障诊断与修理的验证过程。

通过这一过程,维修人员不仅能够验证氧传感器本身是否工作正常,