第六节 浓度传感器

一、怎样检测2011款捷达氧传感器

2011款捷达使用二氧化锆式氧传感器，其接线图和端子布置如图1-90所示，传感器安装位置如图1-91所示。前氧传感器G39的T4c/1端、T4c/2端为加热元件插头，T4c/1端供电来自J519经燃油泵继电器J17的端子87r，提供蓄电池电压，T4c/2端为搭铁端，接ECU，由ECU控制加热时间；T4c/3端、T4c/4端为氧传感器信号端，其中，T4c/3为信号电压正极，T4c/4为信号电压负极（即搭铁端）。

（1）解码器检测 氧传感器的异常工作，都会在ECU中存储故障码。因此，通过专用解码器或通用解码器，可以查出氧传感器的故障码00525——氧传感器G39、G130无信号，或氧传感器G39、G130对正极短路，或者通过读取数据流来判断氧传感器是否有故障。如果氧传感器示数长时间停滞在一个数值不变或变化缓慢，则说明氧传感器有故障。

（2）检测加热元件的电阻 在室温下，可用万用表进行检测。检测时，拔下氧传感器线束插头，检测插头上端子T4c/1与T4c/2之间的电阻，在常温下该电阻值应为1～5Ω。如果常温下该电阻值为无穷大，则说明加热元件断路，应更换氧传感器。

（3）检测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，当点火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。检测加热元件的电压，拔下氧传感器插头，起动发动机，检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。如果该电压值为零，则说明熔丝S5（10A）断路，燃油泵继电器压力触点接触不良，分别检修即可。

（4）检测传感器的信号电压 由于当氧传感器工作温度低于300℃时，氧传感器没有达到正常工作温度，无信号输出，因此应在二氧化锆式氧传感器处于300℃以上的工作状态时测量其输出电压。用汽车万用表测压法检查二氧化锆式氧传感器的具体方法是：使发动机转速在2500r/min运行约90s左右，插头与插座连接，将数字式万用表连接到氧传感器端子T4c/3与T4c/4连接的导线上，当供给发动机浓混合气（加速踏板突然踩到底）时，信号电压应为0.7～1.0V；当供给发动机稀混合气（拔下空气流量传感器至发动机之间的真空管）时，信号电压应为0.1～0.3V；否则说明氧传感器失效，应予以更换。

（5）检测氧传感器的信号变化频率 可将一个发光二极管和一个300Ω的电阻串联接在传感器T4c/3与T4c/4端子连接的导线之间进行检测。二极管正极连接到3端子上，二极管的负极经300Ω电阻连接到插接器4端子上。发动机怠速或部分负荷运转时，发光二极管应当闪亮。闪亮频率每分钟应不低于10次，如果二极管不闪亮或闪亮频率过低，则说明氧传感器失效，应更换传感器。用万用表检测检查在10s内摆动的次数8次或更多。

技巧点拨 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、油耗增大等各种故障，使发动机工况恶化。

二、怎样检测2011款高尔夫A6车宽域氧传感器

下面以2011款高尔夫A6车（图1-92）所配用的宽域氧传感器为例，介绍宽域氧传感器的检测。

（1）读取数据流 选择功能08读取数据块30组，一区显示111，同时第一位能在0与1之间变换。一区表示前氧传感器工作状态，第一位1表示氧传感器正在加热，第二位1表示λ调节已准备好，第三位1表示λ调节在工作。

读取数据流033组，第一区是前氧传感器调节值，标准是-10.0%～+10.0%。第二区是前氧传感器电压值，标准是1.0～2.0V，并且在1.5V上下跳动。发动机控制单元接收氧传感器信号后，判断发动机混合气过稀，所以ECU控制喷油器延长喷油时间，使喷油量增加，供给变浓的混合气。如果氧传感器的自学习值已经达到极限25%，说明混合气太稀，发动机控制单元就持续的增加供油量，造成混合气总是处于过浓状态。造成该数据流如此变化的可能原因：进气系统漏气；空气流量传感器与节气门间漏气；喷油器堵塞，喷油不畅；空气流量传感器故障；燃油压力低；排气管漏气；氧传感器加热器损坏；氧传感器脏污或氧传感器本身损坏。

（2）检查氧传感器G39

1）冷却液温度不低于80℃，排气系统无泄漏。

2）进入发动机系统，08-30；第一区，规定值：111，如果未到标准值，检查加热器，如果达到规定值，执行下一步。

3）进入32组，检查第一区和第二区。规定值：第一区：-10.0%-10.0%；第二区：-10.0%-10.0%。如果达到规定值：进入33组，检查第一区和第二区。规定值：第一区：-10.0%-10.0%并以至少2%的幅度波动；第二区：1.0～2.0V，应以20次/min波动。若恒定值：1.5V断路；4.9V对正极短路；0V对地短路。

4）检查线路：端子T6w/1与T6w/6约为0.4～0.5V；端子T6w/3与T6w/4（加热器）电阻值约为2.5～10Ω，单元泵端子T6w/1与T6w/2端子电阻值约为77.5Ω；T6w/4与搭铁之间电压约为蓄电池电压；检查端子T6w/1与搭铁电压约为5V；端子T6w/1与T94/78、T6w/2与T94/79、T94/57与T6w/6、T6w/3与T94/73是否断路。

（3）检查氧传感器G108

1）检查条件：冷却液温度不低于80°，排气系统无泄漏。

2）进入发动机系统，08-30；第二区，规定值：110。3位数的头一位在0和1之间来回变动（氧传感器加热器关和开）；3位数的第三位在部分负荷及废气温度较高时被置为1。

3）如果达到规定值：进入显示组36，检查后氧传感器电压（显示区1）。规定值：第一区：0.5～0.8V（可稍微波动）。若恒定值：0.4～0.5V断路；1.015V对正极短路；0V对地短路。显示区2规定值：B1-S2 OK。显示区2变为B1-S2 OK，可能需要几分钟的时间。

4）如果显示B1-S2 OK，清除氧传感器上的沉积物，再次检查。

5）如果未达到规定值：检查线路端子T4bl/2与T4bl/1端子间电阻值约为6.4～47.5Ω；T4bl/3与T4bl/4端子电压约为0.4～0.5V；检查端子T4bl/3与T94/34、端子T4bl/4与T94/62是否断路。

（4）输出电压检查 发动机ECU将宽域氧传感器的电流信号转化为电压值显示出来，其规定电压值为1.0～2.0V，发动机运转时宽域氧传感器的输出电压应在1.0～2.0V之间波动。当电压值大于1.5V时，表示混合气过稀；当电压值小于1.5V时，表示混合气过浓。当电压值为0V、1.5V、4.9V的恒定值时，则表明氧传感器本身或其线路有故障。

技巧点拨 宽域氧传感器输出电压不能用万用表直接测量，而应通过专用解码器读取数据流来测量。

三、怎样检测宝来车宽域氧传感器

宽域氧传感器工作时利用氧气泵供给测定室氧气，使被测气体保持在理论空燃比。

宝来车宽域氧传感器电路如图1-93所示。宽域氧传感器性能的检测可用3种方法，一是观察氧传感器外观的颜色，二是检测氧传感器加热电阻，三是测量氧传感器电压输出信号。

（1）检查外观颜色 通过观察氧传感器顶部的颜色，可以判断其故障原因。氧传感器顶部的正常颜色为淡灰色，如果发现氧传感器顶部颜色发生变化，则预示着氧传感器存在故障隐患或已经出现故障；氧传感器顶部呈黑色，是由积炭污染造成的，可拆下氧传感器后清除其上的积炭；氧传感器顶部呈红棕色，说明氧传感器受铅污染。

（2）检查氧传感器加热器电阻 当发动机温度达到正常温度后，拔下氧传感器插接器，用万用表电阻档检测传感器端子之间的电阻值。前氧传感器加热器电阻“3”与“4”端子的电阻值在2.5～10Ω之间，后氧传感器加热器电阻“1”与“2”端子的电阻值在6.4～47.5Ω之间。若电阻值不符合规定，则应更换氧传感器。

（3）检查单元泵电阻 用万用表电阻档检测前氧传感器单元泵电阻（即“2”与“6”端子间的电阻），其值应为77.5Ω。

（4）检查氧化锆参考电池输出电压 用万用表直流电压档检测“1”与“5”端子间的电压，氧传感器电压应在0.4～0.5V之间。

（5）检查宽域氧传感器输出电压 宽域氧传感器输出电压不能用万用表直接测量，而应通过专用解码器读取数据流。发动机ECU将宽域氧传感器的电流信号转化为电压值显示出来，其规定电压值为1.0～2.0V。发动机运转时，宽域氧传感器的输出电压应为1.0～2.0V。电压值大于1.5V时，表示混合气过稀；电压值小于1.5V时，表示混合气过浓；当电压值为0、1.5V、4.9V的恒定值时，表明氧传感器本身或其线路有故障。

技巧点拨 宽域型氧传感器是利用氧浓度差和氧气泵的泵电原理，连续检测混合气从过浓到理论空燃比再到稀薄状态整个过程的一种传感器。当混合气过浓时，氧气泵就会吸入氧气到测定室中；而当排放气体比混合气稀薄时，则从测定室中放出氧气到排放气体中。

四、怎样识别与检测二氧化钛式氧传感器

1.二氧化钛式氧传感器的识别

二氧化钛（TiO₂）式氧传感器是利用TiO₂材料的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性构成的，所以也称为电阻型氧传感器。

二氧化钛式氧传感器的结构与二氧化锆式氧传感器的结构相似，主要由二氧化钛、钢质壳体、加热元件和接线端子组成。

由于二氧化钛式氧传感器在温度高于300℃时才能正常工作，因此将其安装在温度较高的排气管上。同时，在二氧化钛式氧传感器内部用一个电加热器对二氧化钛进行加热，以保证二氧化钛式氧传感器在发动机工作过程中保持恒定的温度。

与二氧化锆式氧传感器不同，二氧化钛式氧传感器不需要与大气进行比较，因此，传感元件的密封与防水十分方便，利用玻璃粉末或滑石粉末等密封剂进行密封，即可达到使用要求。此外，它在电极引线与护套之间设置有一个硅橡胶密封衬垫，可以防止湿气浸入传感器内部而腐蚀电极。

目前使用的二氧化钛传感元件主要有芯片式和厚膜式两种。芯片式将铂金属线埋入二氧化钛芯片中，金属铂兼作催化剂。厚膜式采用半导体封装工艺中的氧化铝层压板工艺制成。

二氧化钛式氧传感器与ECU的连接电路如图1-94所示。二氧化钛式氧传感器正极信号线与ECU插座一端相连，负极信号线与ECU插座另一端相连，另一根线搭铁。

在发动机运转过程中，并不是在任何时刻或任何工况下，氧传感器和反馈控制系统都起作用，ECU是通过开环和闭环两种方式对发动机的喷油量进行控制的。发动机在起动、大负荷及暖机运转过程中，需要浓混合气，此时ECU处在开环控制状态，氧传感器不起作用。因为氧传感器只有在高温（一般在390℃）下才投入工作，产生可靠信号，而发动机起动后，在氧传感器未达到一定的工作温度时，ECU处于开环控制状态。当发动机达到正常工作温度后，ECU才进行闭环控制，氧传感器才起反馈作用。

含铅汽油中的铅在低温下呈固体状态，堆积在传感器元件的表面会使传感器元件铅中毒，进而出现老化的现象。汽油或润滑油硫化产生的硅酮堆积在传感器元件的表面则会使氧传感器硅中毒，进而出现失效的现象。因此，当汽车行驶一定的里程（约80000~100000km）后，应更换氧传感器。

2.二氧化钛式氧传感器的检测

当氧传感器出现故障，输出信号异常时，ECU会自动切断氧传感器的反馈功能，使发动机进入开环控制工作状态。

1）检查加热器电阻。用高阻抗数字式万用表电阻档对氧传感器的加热电阻值进行测试。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。正常情况下，其电阻值为5~7Ω。如果电阻为∞，说明加热电阻烧断，应更换氧传感器。

2）检查氧传感器电源电压。如图1-95所示，打开点火开关至ON档，用万用表电压档测量传感器的电源电压，其标准值为1V。

3）检查氧传感器加热器电源电压。如图1-96所示，打开点火开关至ON档，用万用表电压档测试氧传感器的加热器电源电压，其标准值应为12V。

4）检查氧传感器反馈电压。如图1-97所示，接通点火开关，并起动发动机使其在怠速状态下正常运转，然后用电压表测量ECU的4号接线端子与搭铁之间的电压值，其值应在0.2~0.8V之间。当发动机提高转速后，其电压值应在0.6~1.0V之间，否则应更换氧传感器。

5）动态测试。使发动机充分预热，拔下燃油压力调节器的真空软管，堵上进气歧管，使混合气加浓（空燃比减小）。在怠速状态下测量ECU插接器的端电压，氧传感器上的电压应大于0.5V，否则应更换氧传感器。

技巧点拨 二氧化钛式氧传感器和二氧化锆式氧传感器的主要区别在于二氧化锆式氧传感器将废气中氧含量的变化转换成电压的变化，而二氧化钛式氧传感器则是将废气中氧含量的变化转换成传感器电阻的变化。

五、怎样识别与检测宽域氧传感器

1.宽域氧传感器的识别

宽域氧传感器（UEGO）又称为宽量程氧传感器、宽带氧传感器、全范围空燃比传感器。对于普通氧传感器而言，当混合气接近理论空燃比时，输出电压为0.45V，混合气偏浓时，输出电压就突变到0.6~0.9V之间；反之，混合气变稀时，输出电压突变到0.1~0.3V之间。如果混合气进一步增浓，或混合气进一步变稀，普通氧传感器已无法测量，0.1~0.9V的电压信号已无法满足对汽车排放的控制。而宽域氧传感器是一种线性的、电流型的新型氧传感器，它的工作曲线更加平滑。

2.宽域氧传感器的检测

下面以2012款迈腾汽车为例说明宽域氧传感器的检修方法，它的电路如图1-98所示。

宽域氧传感器性能的检测可用3种方法，一是观察氧传感器外观的颜色，二是检测氧传感器加热电阻，三是测量氧传感器电压输出信号。

1）检查外观颜色。通过观察氧传感器顶部的颜色，可以判断其故障原因。氧传感器顶部的正常颜色为淡灰色，如果发现氧传感器顶部颜色发生变化，则预示着氧传感器存在故障隐患或已经出现故障；氧传感器顶部呈黑色，是由积炭污染造成的，可拆下氧传感器后清除其上的积炭；氧传感器顶部呈红棕色，说明氧传感器受铅污染。

2）检查氧传感器加热器电阻。当发动机温度达到正常温度后，拔下氧传感器插接器，用万用表电阻档检测传感器端子之间的电阻值。前氧传感器加热器电阻“3”与“4”端子的电阻值在2.5~10Ω之间，后氧传感器加热器电阻“1”与“2”端子的电阻值在6.4~47.5Ω之间。若电阻值不符合规定，则应更换氧传感器。

3）检查单元泵电阻。用万用表电阻档检测前氧传感器单元泵电阻（即“2”与“6”端子间的电阻），其值应为77.5Ω。

4）检查氧化锆参考电池输出电压。用万用表直流电压档检测“1”与“5”端子间的电压，氧传感器电压应在0.4~0.5V之间。

5）检查宽域氧传感器输出电压。宽域氧传感器输出电压不能用万用表直接测量，而应通过专用解码器读取数据流。发动机ECU将宽域氧传感器的电流信号转化为电压值显示出来，其规定电压值为1.0~2.0V。发动机运转时，宽域氧传感器的输出电压应为1.0~2.0V。电压值大于1.5V时，表示混合气过稀；电压值小于1.5V时，表示混合气过浓；当电压值为0、1.5V、4.9V的恒定值时，表明氧传惑器本身或其线路有故障。

技巧点拨 宽域型氧传感器是利用氧浓度差和氧气泵的泵电原理，连续检测混合气从过浓到理论空燃比再到稀薄状态整个过程的一种传感器。当混合气过浓时，氧气泵就会吸入氧气到测定室中；而当排放气体比混合气稀薄时，则从测定室中放出氧气到排放气体中。宽域氧传感器就是利用这一特点，用氧气泵供给测定室氧气，使被测气体保持在理论空燃比。