对汽车氧传感器故障检测技术的研究

2015-03-18河南职业技术学院高云陈建

河北农机 2015年7期

河南职业技术学院高云陈建

1 汽车氧传感器的用处

汽车的氧传感器是用来检测排气管排出的废气的浓度，并且把废气中的氧的浓度转变成电信号的方式传送给ECU(Electronic Control Unit的缩写，即电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等)，从而判断废气中的混合气体的浓度，然后ECU再对混合气体进行修正。因为汽车在净化系统使用的是三元催化系统，为了把空燃比控制在理论空燃比的范围内，以达到废气催化转换的最佳效果，从而形成有效地EFI（Extensible Firmware Interface的缩写，即可扩展固件接口）系统的闭环效果，所以就要求氧传感器准确检测混合气体的浓度，并且发送到汽车的ECU系统。

2 汽车的氧传感器的结构和原理

汽车发动机的空燃比若是与理论空燃比的差距过大，三元催化剂对混合气体的净化能力将会大大下降。为了使得装有三元催化装置的汽车在处理汽车尾气时达到最好的效果，就需要把发动机实际的空燃比尽量地接近理论上的空燃比。汽车的氧传感器主要是对进入三元催化装置的混合气体的状态进行检测，所以氧传感器是发挥三元催化器效果的必不可少的装置。目前在汽车的制造过程中通常会使用氧化钛和氧化锆作为氧传感器的主要材料。并且根据是否需要对氧传感器进行加热可以分为非加热型和加热型两种；根据氧传感器内部的主要结构可以分为三引线类型、双引线类型和单引线类型，在进行氧传感器的生产原则上这三种传感器是不能相互替代使用的。

3 汽车氧传感器常出现的故障及主要原因

3.1 氧传感器产生中毒的现象

在汽车的使用过程中氧传感器中毒会经常出现，并且这种状况难以进行防治，尤其是在含铅汽油的汽车的使用过程中经常会出现氧传感器中毒的情况，即使是新的氧传感器，也非常容易被破坏。若是氧传感器出现了轻微的中毒，消除附着在氧传感器表面的铅就可以，通常采用不含铅的汽油就可以。但是在通常的情况在，汽车排出气体的温度都比较高，就会造成铅进入氧传感器的和部件结构内部，对于氧离子的扩散有很大的阻碍作用，造成氧传感器不能继续工作，这时就只能更换氧传感器。

硅中毒的现象也经常发生在氧传感器上，通常情况下，汽车使用的汽油和润滑油在经过燃烧后会产生大量的二氧化硅，并且硅橡胶密封垫圈使用方式的不当也会造成有机硅的气体，硅化合物一旦污染氧传器就会使其失效，所以汽车一定要使用质量过关的燃油和润滑油，并且还要使用正确的橡胶垫圈，切忌在氧传感器表面涂抹规定以外的防黏剂和溶剂。

3.2 积碳

若是发动机燃料燃烧不完全，就会在氧传感器的表面积蓄一层很厚的积碳，长时间就会形成油污，一旦这些油污和尘埃进入氧传感器的结构内部，就会影响外部的空气进入氧传感器的内部，从而造成氧传感器输出信号不准确，最终ECU系统就不能及时地对空燃比进行修正。一旦出现耗油量的上升就说明有了大量的积碳，并且排放油烟的浓度明显增加也说明有了大量的积碳。若是想让氧传感器正常工作，就需要清理氧传感器内部的沉积物。

3.3 氧传感器内部结构陶瓷的破裂

由于其所使用的是硬而脆的陶瓷，陶瓷一旦遭到坚硬物体的冲击或者是强气流的吹洗都可能造成陶器的碎裂，所以在进行氧传感器内部的陶瓷清洗的过程中要特别小心，一旦发现陶瓷断裂的情况，一定要及时进行处理。

3.4 氧传感器加热器电阻丝烧断

对于加热型的氧传感器，一旦电阻丝处于烧断的状态，它就很难达到规定的使用温度，从而失去工作能力。

4 对故障进行检测的技术

4.1 外观检查法

首先需要从排气管上把氧传感器拆卸下来，然后观察其端部的颜色，就可以判断氧传感器的技术状况发生的变化和产生变化的原因。方法如下：当其端部为淡灰色时，说明氧传感器的技术状况正常；当其端部为黑色时，说明故障是由积碳造成的，需要对积碳进行清理后方可继续使用；当其端部为棕色时，说明故障是由铅中毒造成的，应该对氧传感器进行更换并且尽量避免使用含有铅的汽油；当其端部为白色时，就说明故障是由硅造成的，应该对氧传感器进行更换，并且避免使用硅密封的胶垫。