第六節 濃度傳感器

一、怎樣檢測2011款捷達氧傳感器

2011款捷達使用二氧化鋯式氧傳感器，其接線圖和端子布置如圖1-90所示，傳感器安裝位置如圖1-91所示。前氧傳感器G39的T4c/1端、T4c/2端為加熱元件插頭，T4c/1端供電來自J519經燃油泵繼電器J17的端子87r，提供蓄電池電壓，T4c/2端為搭鐵端，接ECU，由ECU控制加熱時間；T4c/3端、T4c/4端為氧傳感器信號端，其中，T4c/3為信號電壓正極，T4c/4為信號電壓負極（即搭鐵端）。

（1）解碼器檢測 氧傳感器的異常工作，都會在ECU中存儲故障碼。因此，通過專用解碼器或通用解碼器，可以查出氧傳感器的故障碼00525——氧傳感器G39、G130無信號，或氧傳感器G39、G130對正極短路，或者通過讀取數據流來判斷氧傳感器是否有故障。如果氧傳感器示數長時間停滯在一個數值不變或變化緩慢，則說明氧傳感器有故障。

（2）檢測加熱元件的電阻 在室溫下，可用萬用表進行檢測。檢測時，拔下氧傳感器線束插頭，檢測插頭上端子T4c/1與T4c/2之間的電阻，在常溫下該電阻值應為1～5Ω。如果常溫下該電阻值為無窮大，則說明加熱元件斷路，應更換氧傳感器。

（3）檢測傳感器加熱元件的電源電壓 氧傳感器加熱元件的電壓為蓄電池電壓，當點火開關接通使燃油泵繼電器觸點接通時，加熱元件的電源即被接通。檢測加熱元件的電壓，拔下氧傳感器插頭，起動發動機，檢測插接器插座上的端子T4c/1與T4c/2之間的電壓，電壓值應不低于11V。如果該電壓值為零，則說明熔絲S5（10A）斷路，燃油泵繼電器壓力觸點接觸不良，分別檢修即可。

（4）檢測傳感器的信號電壓 由于當氧傳感器工作溫度低于300℃時，氧傳感器沒有達到正常工作溫度，無信號輸出，因此應在二氧化鋯式氧傳感器處于300℃以上的工作狀態時測量其輸出電壓。用汽車萬用表測壓法檢查二氧化鋯式氧傳感器的具體方法是：使發動機轉速在2500r/min運行約90s左右，插頭與插座連接，將數字式萬用表連接到氧傳感器端子T4c/3與T4c/4連接的導線上，當供給發動機濃混合氣（加速踏板突然踩到底）時，信號電壓應為0.7～1.0V；當供給發動機稀混合氣（拔下空氣流量傳感器至發動機之間的真空管）時，信號電壓應為0.1～0.3V；否則說明氧傳感器失效，應予以更換。

（5）檢測氧傳感器的信號變化頻率 可將一個發光二極管和一個300Ω的電阻串聯接在傳感器T4c/3與T4c/4端子連接的導線之間進行檢測。二極管正極連接到3端子上，二極管的負極經300Ω電阻連接到插接器4端子上。發動機怠速或部分負荷運轉時，發光二極管應當閃亮。閃亮頻率每分鐘應不低于10次，如果二極管不閃亮或閃亮頻率過低，則說明氧傳感器失效，應更換傳感器。用萬用表檢測檢查在10s內擺動的次數8次或更多。

技巧點撥 氧傳感器對汽車電子控制燃油噴射發動機正常運轉和尾氣排放起著至關重要的作用，一旦氧傳感器或其連接線路出現故障，不但會使排放超標，還會出現回火、放炮、怠速熄火、發動機運轉失準、油耗增大等各種故障，使發動機工況惡化。

二、怎樣檢測2011款高爾夫A6車寬域氧傳感器

下面以2011款高爾夫A6車（圖1-92）所配用的寬域氧傳感器為例，介紹寬域氧傳感器的檢測。

（1）讀取數據流 選擇功能08讀取數據塊30組，一區顯示111，同時第一位能在0與1之間變換。一區表示前氧傳感器工作狀態，第一位1表示氧傳感器正在加熱，第二位1表示λ調節已準備好，第三位1表示λ調節在工作。

讀取數據流033組，第一區是前氧傳感器調節值，標準是-10.0%～+10.0%。第二區是前氧傳感器電壓值，標準是1.0～2.0V，并且在1.5V上下跳動。發動機控制單元接收氧傳感器信號后，判斷發動機混合氣過稀，所以ECU控制噴油器延長噴油時間，使噴油量增加，供給變濃的混合氣。如果氧傳感器的自學習值已經達到極限25%，說明混合氣太稀，發動機控制單元就持續的增加供油量，造成混合氣總是處于過濃狀態。造成該數據流如此變化的可能原因：進氣系統漏氣；空氣流量傳感器與節氣門間漏氣；噴油器堵塞，噴油不暢；空氣流量傳感器故障；燃油壓力低；排氣管漏氣；氧傳感器加熱器損壞；氧傳感器臟污或氧傳感器本身損壞。

（2）檢查氧傳感器G39

1）冷卻液溫度不低于80℃，排氣系統無泄漏。

2）進入發動機系統，08-30；第一區，規定值：111，如果未到標準值，檢查加熱器，如果達到規定值，執行下一步。

3）進入32組，檢查第一區和第二區。規定值：第一區：-10.0%-10.0%；第二區：-10.0%-10.0%。如果達到規定值：進入33組，檢查第一區和第二區。規定值：第一區：-10.0%-10.0%并以至少2%的幅度波動；第二區：1.0～2.0V，應以20次/min波動。若恒定值：1.5V斷路；4.9V對正極短路；0V對地短路。

4）檢查線路：端子T6w/1與T6w/6約為0.4～0.5V；端子T6w/3與T6w/4（加熱器）電阻值約為2.5～10Ω，單元泵端子T6w/1與T6w/2端子電阻值約為77.5Ω；T6w/4與搭鐵之間電壓約為蓄電池電壓；檢查端子T6w/1與搭鐵電壓約為5V；端子T6w/1與T94/78、T6w/2與T94/79、T94/57與T6w/6、T6w/3與T94/73是否斷路。

（3）檢查氧傳感器G108

1）檢查條件：冷卻液溫度不低于80°，排氣系統無泄漏。

2）進入發動機系統，08-30；第二區，規定值：110。3位數的頭一位在0和1之間來回變動（氧傳感器加熱器關和開）；3位數的第三位在部分負荷及廢氣溫度較高時被置為1。

3）如果達到規定值：進入顯示組36，檢查后氧傳感器電壓（顯示區1）。規定值：第一區：0.5～0.8V（可稍微波動）。若恒定值：0.4～0.5V斷路；1.015V對正極短路；0V對地短路。顯示區2規定值：B1-S2 OK。顯示區2變為B1-S2 OK，可能需要幾分鐘的時間。

4）如果顯示B1-S2 OK，清除氧傳感器上的沉積物，再次檢查。

5）如果未達到規定值：檢查線路端子T4bl/2與T4bl/1端子間電阻值約為6.4～47.5Ω；T4bl/3與T4bl/4端子電壓約為0.4～0.5V；檢查端子T4bl/3與T94/34、端子T4bl/4與T94/62是否斷路。

（4）輸出電壓檢查 發動機ECU將寬域氧傳感器的電流信號轉化為電壓值顯示出來，其規定電壓值為1.0～2.0V，發動機運轉時寬域氧傳感器的輸出電壓應在1.0～2.0V之間波動。當電壓值大于1.5V時，表示混合氣過稀；當電壓值小于1.5V時，表示混合氣過濃。當電壓值為0V、1.5V、4.9V的恒定值時，則表明氧傳感器本身或其線路有故障。

技巧點撥 寬域氧傳感器輸出電壓不能用萬用表直接測量，而應通過專用解碼器讀取數據流來測量。

三、怎樣檢測寶來車寬域氧傳感器

寬域氧傳感器工作時利用氧氣泵供給測定室氧氣，使被測氣體保持在理論空燃比。

寶來車寬域氧傳感器電路如圖1-93所示。寬域氧傳感器性能的檢測可用3種方法，一是觀察氧傳感器外觀的顏色，二是檢測氧傳感器加熱電阻，三是測量氧傳感器電壓輸出信號。

（1）檢查外觀顏色 通過觀察氧傳感器頂部的顏色，可以判斷其故障原因。氧傳感器頂部的正常顏色為淡灰色，如果發現氧傳感器頂部顏色發生變化，則預示著氧傳感器存在故障隱患或已經出現故障；氧傳感器頂部呈黑色，是由積炭污染造成的，可拆下氧傳感器后清除其上的積炭；氧傳感器頂部呈紅棕色，說明氧傳感器受鉛污染。

（2）檢查氧傳感器加熱器電阻 當發動機溫度達到正常溫度后，拔下氧傳感器插接器，用萬用表電阻檔檢測傳感器端子之間的電阻值。前氧傳感器加熱器電阻“3”與“4”端子的電阻值在2.5～10Ω之間，后氧傳感器加熱器電阻“1”與“2”端子的電阻值在6.4～47.5Ω之間。若電阻值不符合規定，則應更換氧傳感器。

（3）檢查單元泵電阻 用萬用表電阻檔檢測前氧傳感器單元泵電阻（即“2”與“6”端子間的電阻），其值應為77.5Ω。

（4）檢查氧化鋯參考電池輸出電壓 用萬用表直流電壓檔檢測“1”與“5”端子間的電壓，氧傳感器電壓應在0.4～0.5V之間。

（5）檢查寬域氧傳感器輸出電壓 寬域氧傳感器輸出電壓不能用萬用表直接測量，而應通過專用解碼器讀取數據流。發動機ECU將寬域氧傳感器的電流信號轉化為電壓值顯示出來，其規定電壓值為1.0～2.0V。發動機運轉時，寬域氧傳感器的輸出電壓應為1.0～2.0V。電壓值大于1.5V時，表示混合氣過稀；電壓值小于1.5V時，表示混合氣過濃；當電壓值為0、1.5V、4.9V的恒定值時，表明氧傳感器本身或其線路有故障。

技巧點撥 寬域型氧傳感器是利用氧濃度差和氧氣泵的泵電原理，連續檢測混合氣從過濃到理論空燃比再到稀薄狀態整個過程的一種傳感器。當混合氣過濃時，氧氣泵就會吸入氧氣到測定室中；而當排放氣體比混合氣稀薄時，則從測定室中放出氧氣到排放氣體中。

四、怎樣識別與檢測二氧化鈦式氧傳感器

1.二氧化鈦式氧傳感器的識別

二氧化鈦（TiO₂）式氧傳感器是利用TiO₂材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性構成的，所以也稱為電阻型氧傳感器。

二氧化鈦式氧傳感器的結構與二氧化鋯式氧傳感器的結構相似，主要由二氧化鈦、鋼質殼體、加熱元件和接線端子組成。

由于二氧化鈦式氧傳感器在溫度高于300℃時才能正常工作，因此將其安裝在溫度較高的排氣管上。同時，在二氧化鈦式氧傳感器內部用一個電加熱器對二氧化鈦進行加熱，以保證二氧化鈦式氧傳感器在發動機工作過程中保持恒定的溫度。

與二氧化鋯式氧傳感器不同，二氧化鈦式氧傳感器不需要與大氣進行比較，因此，傳感元件的密封與防水十分方便，利用玻璃粉末或滑石粉末等密封劑進行密封，即可達到使用要求。此外，它在電極引線與護套之間設置有一個硅橡膠密封襯墊，可以防止濕氣浸入傳感器內部而腐蝕電極。

目前使用的二氧化鈦傳感元件主要有芯片式和厚膜式兩種。芯片式將鉑金屬線埋入二氧化鈦芯片中，金屬鉑兼作催化劑。厚膜式采用半導體封裝工藝中的氧化鋁層壓板工藝制成。

二氧化鈦式氧傳感器與ECU的連接電路如圖1-94所示。二氧化鈦式氧傳感器正極信號線與ECU插座一端相連，負極信號線與ECU插座另一端相連，另一根線搭鐵。

在發動機運轉過程中，并不是在任何時刻或任何工況下，氧傳感器和反饋控制系統都起作用，ECU是通過開環和閉環兩種方式對發動機的噴油量進行控制的。發動機在起動、大負荷及暖機運轉過程中，需要濃混合氣，此時ECU處在開環控制狀態，氧傳感器不起作用。因為氧傳感器只有在高溫（一般在390℃）下才投入工作，產生可靠信號，而發動機起動后，在氧傳感器未達到一定的工作溫度時，ECU處于開環控制狀態。當發動機達到正常工作溫度后，ECU才進行閉環控制，氧傳感器才起反饋作用。

含鉛汽油中的鉛在低溫下呈固體狀態，堆積在傳感器元件的表面會使傳感器元件鉛中毒，進而出現老化的現象。汽油或潤滑油硫化產生的硅酮堆積在傳感器元件的表面則會使氧傳感器硅中毒，進而出現失效的現象。因此，當汽車行駛一定的里程（約80000~100000km）后，應更換氧傳感器。

2.二氧化鈦式氧傳感器的檢測

當氧傳感器出現故障，輸出信號異常時，ECU會自動切斷氧傳感器的反饋功能，使發動機進入開環控制工作狀態。

1）檢查加熱器電阻。用高阻抗數字式萬用表電阻檔對氧傳感器的加熱電阻值進行測試。拔下氧傳感器線束插頭，測試氧傳感器A、B接線柱間的電阻值。正常情況下，其電阻值為5~7Ω。如果電阻為∞，說明加熱電阻燒斷，應更換氧傳感器。

2）檢查氧傳感器電源電壓。如圖1-95所示，打開點火開關至ON檔，用萬用表電壓檔測量傳感器的電源電壓，其標準值為1V。

3）檢查氧傳感器加熱器電源電壓。如圖1-96所示，打開點火開關至ON檔，用萬用表電壓檔測試氧傳感器的加熱器電源電壓，其標準值應為12V。

4）檢查氧傳感器反饋電壓。如圖1-97所示，接通點火開關，并起動發動機使其在怠速狀態下正常運轉，然后用電壓表測量ECU的4號接線端子與搭鐵之間的電壓值，其值應在0.2~0.8V之間。當發動機提高轉速后，其電壓值應在0.6~1.0V之間，否則應更換氧傳感器。

5）動態測試。使發動機充分預熱，拔下燃油壓力調節器的真空軟管，堵上進氣歧管，使混合氣加濃（空燃比減小）。在怠速狀態下測量ECU插接器的端電壓，氧傳感器上的電壓應大于0.5V，否則應更換氧傳感器。

技巧點撥 二氧化鈦式氧傳感器和二氧化鋯式氧傳感器的主要區別在于二氧化鋯式氧傳感器將廢氣中氧含量的變化轉換成電壓的變化，而二氧化鈦式氧傳感器則是將廢氣中氧含量的變化轉換成傳感器電阻的變化。

五、怎樣識別與檢測寬域氧傳感器

1.寬域氧傳感器的識別

寬域氧傳感器（UEGO）又稱為寬量程氧傳感器、寬帶氧傳感器、全范圍空燃比傳感器。對于普通氧傳感器而言，當混合氣接近理論空燃比時，輸出電壓為0.45V，混合氣偏濃時，輸出電壓就突變到0.6~0.9V之間；反之，混合氣變稀時，輸出電壓突變到0.1~0.3V之間。如果混合氣進一步增濃，或混合氣進一步變稀，普通氧傳感器已無法測量，0.1~0.9V的電壓信號已無法滿足對汽車排放的控制。而寬域氧傳感器是一種線性的、電流型的新型氧傳感器，它的工作曲線更加平滑。

2.寬域氧傳感器的檢測

下面以2012款邁騰汽車為例說明寬域氧傳感器的檢修方法，它的電路如圖1-98所示。

寬域氧傳感器性能的檢測可用3種方法，一是觀察氧傳感器外觀的顏色，二是檢測氧傳感器加熱電阻，三是測量氧傳感器電壓輸出信號。

1）檢查外觀顏色。通過觀察氧傳感器頂部的顏色，可以判斷其故障原因。氧傳感器頂部的正常顏色為淡灰色，如果發現氧傳感器頂部顏色發生變化，則預示著氧傳感器存在故障隱患或已經出現故障；氧傳感器頂部呈黑色，是由積炭污染造成的，可拆下氧傳感器后清除其上的積炭；氧傳感器頂部呈紅棕色，說明氧傳感器受鉛污染。

2）檢查氧傳感器加熱器電阻。當發動機溫度達到正常溫度后，拔下氧傳感器插接器，用萬用表電阻檔檢測傳感器端子之間的電阻值。前氧傳感器加熱器電阻“3”與“4”端子的電阻值在2.5~10Ω之間，后氧傳感器加熱器電阻“1”與“2”端子的電阻值在6.4~47.5Ω之間。若電阻值不符合規定，則應更換氧傳感器。

3）檢查單元泵電阻。用萬用表電阻檔檢測前氧傳感器單元泵電阻（即“2”與“6”端子間的電阻），其值應為77.5Ω。

4）檢查氧化鋯參考電池輸出電壓。用萬用表直流電壓檔檢測“1”與“5”端子間的電壓，氧傳感器電壓應在0.4~0.5V之間。

5）檢查寬域氧傳感器輸出電壓。寬域氧傳感器輸出電壓不能用萬用表直接測量，而應通過專用解碼器讀取數據流。發動機ECU將寬域氧傳感器的電流信號轉化為電壓值顯示出來，其規定電壓值為1.0~2.0V。發動機運轉時，寬域氧傳感器的輸出電壓應為1.0~2.0V。電壓值大于1.5V時，表示混合氣過稀；電壓值小于1.5V時，表示混合氣過濃；當電壓值為0、1.5V、4.9V的恒定值時，表明氧傳惑器本身或其線路有故障。

技巧點撥 寬域型氧傳感器是利用氧濃度差和氧氣泵的泵電原理，連續檢測混合氣從過濃到理論空燃比再到稀薄狀態整個過程的一種傳感器。當混合氣過濃時，氧氣泵就會吸入氧氣到測定室中；而當排放氣體比混合氣稀薄時，則從測定室中放出氧氣到排放氣體中。寬域氧傳感器就是利用這一特點，用氧氣泵供給測定室氧氣，使被測氣體保持在理論空燃比。