宽带型氧传感器故障如何维修?

传统氧传感器只能反馈混合气浓或稀，至于精确的空燃比却不能反馈。所以产生了宽带型氧传感器，他的输出信号可以精确地反馈混合气的空燃比，提高ECU 的控制精度，最大限度地发挥三元催化器的作用，降低有害气体的排放。

宽带型氧传感器的基本控制原理就是以普通氧化锆型氧传感器为基础发展而来。利用了氧化锆的两个特性：

第一个特性是当氧化锆两侧的含氧量不同时，在氧化锆两侧的电极上产生电动势。

第二个特性当在氧化锆两侧的电极上加上电压时，可以使氧离子移动。

为了准确控制空燃比，现在大量的车辆都装有宽带型氧传感器。普通加热型氧传感器只用作下游来监测排气中氧的含量。

1．宽带型氧传感器的基本构造

根据氧传感器的制造材料不同，宽带型氧传感器可分为以ZrO2为基体的固化电解质型和利用氧化物半导体电阻变化型两大类；根据传感器的结构不同，宽带型氧传感又可分为电池型、临界电流型及泵电池型。

构成宽带型氧传感器的组件有两个部分：一部分为感应室，另一部分是泵氧元。

感应室的一面与大气接触，而另一面是测试腔，通过扩散孔与排气接触，与普通氧化锆传感器一样，由于感应室两侧的氧含量不同而产生一个电动势。一般的氧化锆传感器将此电压作为控制单元的输入信号来控制混合比，而宽带型氧传感器与此不同的是：发动机控制单元要把感应室两侧的氧含量保持一致，让电压值维持在0.45V，这个电压只是电脑的参考标准值，它就需要传感器的另一部分来完成。

宽带型氧传感器的另一部分是传感器的关键部件———泵氧元，泵氧元一边是排气，另一边与测试腔相连。泵氧元就是利用氧化锆传感器的反作用原理，将电压施加于氧化锆组件（泵氧元）上，这样会造成氧离子的移动。把排气中的氧泵入测试腔当中，使感应室两侧的电压值维持在0.45V。这个施加在泵氧元上变化的电压，才是我们要的氧含量信号。如果混合气太浓，那么排气中含氧量下降，此时从扩散孔溢出的氧较多，感应室的电压升高。为达到平衡发动机控制单元，增加控制电流使泵氧元增加泵氧效率，使测试腔的氧含量增加，这样可以调节感应室的电压恢复到 0.45V；相反混合气太稀，则排气中的含氧量增加，这时氧要从扩散孔进入测试腔，感应室电压降低，此时泵氧元向外排出氧来平衡测试腔中的含氧量，使感应室的电压维持在0.45V。总而言之，加在泵氧元上的电压可以保证当测试腔内的氧多时，排出腔内的氧，这时发动机控制单元的控制电流是正电流；当腔内的氧少时，进行供氧，此时发动机控制单元的控制电流是负电流。以上过程供给泵氧元的电流就反映了排气中的剩余空气含量系数。

宽带型氧传感器的特点是工作曲线平滑，能够连续检测空燃比从10 ~20，相当于过量空气系数从0.686~1.405 的宽范围，当线性电压在 2.5V 时，就达到了理论空燃比14.7 的控制。安装宽带型氧传感器后，泵电流可用来直接确定废气空燃比。而这样又可以对混合气成分进行即时、持续的控制。持续空燃比的确定意味着可实现较小的控制振幅，这是实现高质量控制的决定性因素。除此之外，宽带型氧传感器还能根据需要执行不同于λ＝1 的控制过程，如在发动机预热阶段在排气管内进行二次空气喷射。此调节总是达到规定的燃烧室空燃比时进行，以最终确保空气喷射不会使混合气浓度过高。

宽带型氧传感器的主要工作要求：

（1）采集传感器的反馈信号。

（2）产生泵电流控制信号。

（3）通过采集泵电流流经某一特定电阻产生的电压，得知泵电流的大小，再通过AD 转换输入到控制芯片。

（4）测量传感器的内阻变化，通过AD转换输入到控制芯片，从而产生一个控制传感加热器的信号，使传感器始终保持在最佳工作温度。

2．宽带型氧传感器使用与维护注意事项：

（1）传感器在尾气中的温度不能大于850℃。

（2）氧传感器前方的排气管及其连接部位必须保证良好的密封性，避免因空气进入排气系统和尾气泄漏影响氧传感器的调节灵敏度。

（3）加热器不能加热，就不能烧到探头上的积碳和残留物，影响对排放气体的测量准确性。

（4）氧传感器要垂直于尾气流向中，在10～2 点位置之间。防止尾气中的潮气冷凝作用而损坏氧传感器的内部陶瓷部分。

（5）禁止使用清洗剂、油性液体或挥发性固体，也不能使用硅密封胶。由于硅胶中含有醋酸，若硅密封胶应用在有机油流动的部位，其中的醋酸蒸发，进入曲轴箱，经通风系统进入气缸，最终排入排气系统损害氧传感器，表现在部件顶端工作面呈现“白色”，俗称“硅中毒”。

（6）对于 V 形排列的发动机，左右两列气缸排气管上的氧传感器不能装反，同时导线电气连接不能接反。

（7）安装前和安装后，保证氧传感器不受机械震动。

（8）在安装宽带型氧传感器时最好要在螺纹部位涂一层由石墨、玻璃胶组成的石墨悬浮液专用防黏剂，在工作中石墨被烧掉，玻璃胶保留下来，以免于再次维修时造成与排气管螺纹烧结损伤而便于拆卸。新的氧传感器的螺纹上已经涂有这种防黏剂，保证其不得与传感器接头接触。

（9）传感器插座线及引出线在安装的过程中不应处于张紧状态，其挠度应大于15mm。防止由于引出线弯曲或者拉力作用导致的损坏。

（10）在电器连接器要保证密封垫或保护套能够耐压大于1 个大气压，以保证插接件处的气密性，防止湿气与水的渗入造成腐蚀损伤或线路短路故障。

（11）在发动机组维修中，需要涂密封胶的较大的部件多。

（12）传感器如果坠落到地上就有可能不能再使用，因为其中的陶瓷绝缘体可能破裂。

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