一、氧化锆式氧传感器的构造及原理

    发动机上采用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。除结构上有差异外，在外形上也有所不同，其接线有单线、双线、三线和四线之分，几种引线方式的氧传感器是不能替代使用的，本文主要介绍氧化锆式氧传感器。

      在使用三元催化转化器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。氧传感器位于排气管的第一节，在催化转化器的前面。氧传感器有个二氧化错（一种陶瓷）制造的元件，其里外都镀有一层很薄的铂金。陶瓷化错体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被插到保护套中，并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感器得以安装到排气歧管上。陶瓷体外部暴露在排气中，而内部与环境大气相通。

    这个元件低温时有很高的电阻，所以温度低时不允许电流通过。但高温时，由于空气中与废气中氧的浓度差异，氧离子却能通过这个元件。这就产生了电位差，铂金将其放大。这样，空燃比低于理论空燃比（较浓）时，在氧传感器元件内（大气）外（废气）之间有较大的氧气浓度差。于是，传感器产生相对较强的电压。另一方面，如果混合气稀，大气和废气之间氧浓度差很小，传感器也就只产生相对较弱的电压(接近0V )。

    由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO,HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。

二、汽车氧传感器的常见故障

    氧传感器一旦出现故障，将使ECU不能接收到氧传感器输送的正确信号，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换，保证发动机正常工作。

    1.氧传感器中毒

    氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，亮色的沉积物表明燃油中含铅。铅中毒的氧传感器典型的特征是表面有发亮的生锈层，如图1所示。含铅汽油会损害氧传感器和三元催化器。大多数的氧传感器经过含铅汽油的侵蚀后，寿命会急剧下降。经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。

    另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事，如图2所示。一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。

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