一辆捷达GiX型轿车，装备ATK2V发动机，测量排除的废气中，发现CO和HC等含量均严重超标，同时，发动机中高速抖动，冒黑烟。

    一、氧传感器功用与工作原理

氧传感器分为二氧化错( ZrO2）和二氧化钦(TiO2）两种类型。此车的氧传感器为二氧化错式。

氧化错式氧传感器实质是一个化学电池，又称氧浓度差电池。在400℃以上的高温时，如氧化错管内、外表面接触的气体中氧的浓度差别很大，在氧化错管内、外表面的两铂电极间就会产生电动势。发动机工作时，由于氧化错管内表面接触的大气中氧浓度是固定的，而与外表面接触的废气中，氧浓度是随空燃比变化的，所以将氧化错管内、外表面两个电极间产生的电动势输人ECU，即可作为判断实际空燃比的依据。当混合气过浓时，排出的废气中氧含量低，传感器内、外侧氧浓度差大，两电极间产生的电压高（接近1 V)；当混合气过稀时，排除的废气中氧含量高，传感器内、外侧氧浓度差小，两电极间产生的电压低（接近0 V)。即：喷油量偏少→空燃比大→废气中氧含量大→氧传感器产生0. 1 V电压→ECU控制喷油量增大；喷油量偏大→空燃比小→废气中氧含量少→氧传感器产生0.9 V电压。ECU控制喷油量减少。

    氧传感器就是将所检测到的电压信号传送（信息反馈）给ECU, ECU根据氧传感器的信号来不断调整喷油脉冲宽度，改变喷油量，使喷油量始终在理想值(14.7:1)附近上下波动，以达到理想空燃比的要求。

    在反馈控制过程中，由于从喷油行程开始，至氧传感器检测排出的氧分子浓度止，要经过进气、压缩、做功、排气及氧传感器响应等过程，需要一定的时间。因此，要准确地保持混合气浓度在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动，氧传感器的反馈电压将在0.45 V上下不断变化，10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。如果少于8次，则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，其原因可能是氧传感器表面有积碳，使灵敏度降低所致。

    可见，如果没有氧传感器，不能实现闭环控制，ECU在进行修正喷油时也就不知道该修正多少喷油时间才合适，这就会造成混合气过浓或过稀，所以氧传感器信号不良常常会造成发动机怠速不稳、加速不良、排气冒黑烟、耗油量大、发动机故障灯亮等故障现象。

    二、故障排除

    连接故障诊断仪V. A. G1552，对发动机电控系统进行检测，调出了1个氧传感器的故障码。检查氧传感器至发动机ECU之间的线束，未发现问题。对氧传感器进行检测，首先检查基本电压，将氧传感器接头拔下，用数字万用表表笔连接到插头的3和4(通向ECU的插孔）处。点火开关ON，测量电压为4.5 V,正常；检查加热元件，启动发动机，用数字万用表表笔连接到插头的1和2之间测电阻，显示为3Ω（常温下为1-5 Ω)，正常。初步判断氧传感器工作正常。

    随后进行燃油压力测试，发动机怠速运行时油压值为250 kPa，急加速时为300 kPa，关闭点火开关10 min，系统保持压力为200 kPa，说明燃油压力正常。接着检查喷油器的工作情况，测量其电阻值为15Ω，符合标准。将喷油器进行超声波清洗，喷油器雾化状态良好，检查喷油器连接线束也无短路、断路情况。

    继续检查点火系统，用万用表测量点火线圈和高压线电阻均正常。将发动机恢复后试车故障依旧。用V. A. G1552查寻故障存储器，仍然没有故障码出现。在读取测量数据时，观察到氧传感器信号电压在0.2 -0.8 V之间变动正常，氧传感器修正值在土10%之间调节正常。进气压力传感器的数据也符合标准，于是怀疑三元催化转换器有问题，将其更换后试车，尾气排放依然超标。

    在检查过程中发现，如果在原地启动发动机，让其保持怠速运转，尾气排放基本正常。但只要行驶约2 km后尾气排放会严重超标，若每次启动间歇时间超过30 min，怠速测量基本合格。于是将排气管拆下，并将其与新的排气歧管进行比较，发现该车装氧传感器的排气取样孔偏小。装上新的排气歧管进行尾气检测，故障排除。

    三、结束语

    通过上述方法终于排除了这辆捷达GiX型轿车高速抖动、尾气排放严重超标的故障。从中得出结论，是氧传感器取样孔偏小，导致氧传感器不能准确地和发动机ECU反应同步信号，造成发动机电脑不能根据实际情况对喷油脉宽进行修正、使燃油燃烧不完全，混合气过浓，最终造成发动机工作异常，尾气排放严重超标的故障。