10分钟内解决尾气排故障的70图解分析方法

工作原理

氧传感器安装在排气管中，正常工作温度在300℃以上，它利用电化学原理快速检测排气中的氧气含量。当混合气的空燃比在14.7∶1附近变化时，排气中的氧气成分也会变化，氧传感器输出0.1～0.9V的信号电压：以0.45V为中心，高于0.45V为混合气浓，低于0.45V为混合气稀。

作用

给发动机ECU提供混合气稀浓的信号，与上游的传感器、执行器和ECU本身相配合，形成混合气的闭环调节。

现象

氧传感器或其相关线路发生故障后，会使发动机电控燃油喷射系统无法形成混合气的闭环调节，使混合气浓度偏离正常值，增加油耗，增加有害气体排放，出现怠速游动、排气管冒黑烟等故障。

原因

氧传感器损坏的原因有两种：多数早期损坏是汽油品质差导致的，使氧传感器表面被覆上一层杂质而无法正常工作；目前新车型上使用的氧传感器的使用寿命在16万km以上，超过此里程数，氧传感器会因自然老化而损坏。

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4线氧传感器是化学电池型传感器，在正常工作温度下可以输出信号电压，但内阻较大，可选用数字万用表或示波器等内阻大的仪器进行检测。

4线式氧传感器的线路分别是，两条加热线受发动机ECU控制，两条信号线都直接通到ECU内部。当车辆出现混合气控制方面的故障现象时，如果我们怀疑是氧传感器或其相关的元件有故障，则可以采用下述方法来快速确认氧传感器本身，以及混合气调节是否正常。

氧传感器的输出信号电压应该在0.1～0.9V之间变化。如果产生故障，则氧传感器信号电压可能不变化。对于一般的电控系统，可以从解码器的数据流中直接看到氧传感器输出的电压信号，如果超过上述范围，则可以认定氧传感器损坏。例如：当氧传感器信号电压达到1.5V时，如果确认该车装用的是二氧化锆型氧传感器，那么氧传感器损坏的可能性非常大，很可能是氧传感器信号线上串入了不正常的电压所致。（德尔福MT20u系统除外，该系统中ECU内有特殊偏置电路，当氧传感器断路时，电压为2.3V左右）

氧化钛式传感器应用较少，4线式氧传感器多为二氧化锆式传感器。下面我们介绍如何用急减速法来判断4线式氧传感器的工作状态。

在急加速时，发动机ECU会进行混合气加浓；在急减速时需要断油，以让发动机尽快回到怠速转速范围内。我们可以通过观察上述两种特殊工况下，数据流中氧传感器信号电压的变化，来分析混合气的调节是否正常，以及氧传感器本身是否正常。

在急加速瞬间，可以从数据流中观察到氧传感器电压上升到了0.8V，这是正常情况，说明汽油压力不低，喷油器工作基本正常；踩加速踏板到3000r/min，然后猛松加速踏板急减速时，发动机转速从高转速向下跌落，当达到1500r/min时，因为此时节气门已经回到怠速状态，而发动机转速超过正常时的怠速转速，发动机ECU会启动减速断油程序，短暂切断喷油器工作，此时一定会出现混合气过稀的工况，从而使氧传感器的输出信号电压降到0.1V左右，并且至少持续1s。如果能看到以上的变化，则说明氧传感器工作正常；如果不按以上规律变化，则说明氧传感器或相关线路出现故障。

这种检测方法适用于大多数的4线氧传感器电路，因为不论发动机混合气控制系统是否有故障，在急加速时一定会有加浓的过程。如果在急加速时，信号电压没有达到0.8V，则说明可能是氧传感器损坏或者是某种原因导致的混合气过稀。这时再观察急减速时的氧传感器信号变化规律：如果没有达到0.1V甚至0V，则说明氧传感器损坏；如果有变到0.1V左右的情况，并且发动机怠速恢复正常后又开始上升，则说明氧传感器工作正常。

这种诊断方法是基于氧传感器的工作原理实现的。氧传感器本身是一个快速检测混合气稀浓状态的传感器，工作响应需要快，发动机ECU才能做相应的调整，急加速工况和急减速工况都是开环控制，所以这时氧传感器不对混合气修正起作用，发动机ECU按既定的程序进行控制，如果这时从数据流中看不到氧传感器信号电压的响应，而系统又存储有氧传感器加热或信号相关的故障码，则氧传感器本身损坏的概率大大增加。以上的操作可以让我们快速找到诊断的方向，提高工作效率，如要确诊故障原因，还要用万用表或示波器进一步进行检测。