加熱型氧傳感器（HO2S）

為使發(fā)動(dòng)機(jī)滿足排放、駕駛性能以及燃油經(jīng)濟(jì)性的要求，ECM必須能夠確定燃油混合氣的狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)效率影響的效果。這是通過(guò)氧傳感器來(lái)完成的。氧傳感器安裝在排氣管中，用于檢測(cè)排氣廢氣中氧的含量。ECM根據(jù)氧傳感器的信號(hào)來(lái)判斷混合氣的濃度以及燃燒效果。

在帶有隨車(chē)診斷系統(tǒng)（OBD）的汽油車(chē)輛上，安裝有兩個(gè)氧傳感器，分別為前氧傳感器（上游氧傳感器）和后氧傳感器（下游氧傳感器）。

前氧傳感器安裝于三元催化器前部的排氣歧管上，后氧傳感器安裝于三元催化器后部的排氣管上。

 

氧傳感器電路包括控制模塊、氧傳感器、連接器和引線。傳感器由串聯(lián)在一起的可變電壓源和電阻構(gòu)成。電壓源向控制模塊產(chǎn)生零至某電壓之間的模擬電壓信號(hào)。電阻的作用是在傳感器與控制模塊間發(fā)生對(duì)地短路時(shí)，防止傳感器過(guò)載。

 

氧傳感器主要是由二氧化鋯陶瓷以及內(nèi)外表面的薄薄的一層鉑組成。內(nèi)側(cè)空間充滿富氧的外界空氣，外表面暴露在廢氣中。傳感器內(nèi)裝有加熱電路，著車(chē)后加熱電路工作使傳感器快速達(dá)到正常工作所需的350℃左右，因此此類(lèi)氧傳感器也稱(chēng)為加熱型氧傳感器（HO2S）。

 

氧傳感器的工作是通過(guò)將傳感陶瓷管內(nèi)外的氧離子濃度差轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)傳感陶瓷管的溫度達(dá)到350℃時(shí)，即具有固態(tài)電解質(zhì)的特性。由于其材質(zhì)的特殊，使得氧離子可以自由地通過(guò)陶瓷管。正是利用這一特性，將濃度差轉(zhuǎn)化成電勢(shì)差，從而形成電信號(hào)輸出。

 

若混合氣濃度偏濃，燃燒后的廢氣中的氧含量較少，則陶瓷管內(nèi)外氧離子濃度差較高，電勢(shì)差偏高，大量的氧離子從內(nèi)側(cè)移到外側(cè)，輸出電壓較高（接近0.8V~1.0V）。

若混合氣濃度偏稀，廢氣中氧含量較多，則陶瓷管內(nèi)外氧離子濃度差較低，電勢(shì)差較低，僅有少量的氧離子從內(nèi)側(cè)移動(dòng)到外側(cè)，輸出電壓較低（接近0.1V）。

當(dāng)混合氣處于理論空燃比14.7：1（λ=1）附近時(shí)，傳感器電壓變化率最高，瞬間出現(xiàn)0.45V的電壓。

 

上游氧傳感器（HO2S-1）

上游氧傳感器通過(guò)檢測(cè)排氣中氧的含量來(lái)反映混合氣的濃度，并向ECM提供反饋信號(hào)，用于修正混合氣的空燃比。如果車(chē)輛在其運(yùn)行工況下得到正確量的燃油，氧傳感器將圍繞一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)來(lái)回變動(dòng)。如果電壓值一直比轉(zhuǎn)換點(diǎn)高或低，表明車(chē)輛的混合過(guò)濃或過(guò)稀。

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下游氧傳感器（HO2S-2）

下游氧傳感器的作用是監(jiān)測(cè)三元催化器的性能是否符合OBD要求。三元催化器正常工作時(shí)，下游氧傳感器檢測(cè)信號(hào)電壓值相對(duì)穩(wěn)定，不經(jīng)常發(fā)生轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)椋喝绻�三元催化器工作正常，大多�?shù)的氧將被使用或存儲(chǔ)在催化器里。

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故障現(xiàn)象及診斷：

氧傳感器信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致怠速不良、加速不良、尾氣超標(biāo)、油耗過(guò)大等故障。

氧傳感器的主要故障原因包括：

1．潮濕水汽進(jìn)入傳感器內(nèi)部，溫度驟變，探針斷裂。

2．傳感器“中毒”（鉛Pb，硫S，鎳Br，硅Si）。

3．連接器或線路斷路/短路。

氧傳感器性能檢查：

為了判斷氧傳感器的性能好壞，一般包括加熱電路檢測(cè)和信號(hào)電路的檢測(cè)。

1．加熱器電路檢測(cè)：

斷開(kāi)氧傳感器連接器，使用萬(wàn)用表測(cè)量加熱電路兩個(gè)端子之間的電阻，應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)。（注意：傳感器的溫度對(duì)電阻值的影響很大，測(cè)量時(shí)要確保傳感器加熱器的溫度恰當(dāng)。）

HO2S-1：5.0 - 6.4Ω，在20℃（68°F）時(shí)。

HO2S-2：11.7 - 14.5Ω，在20℃（68°F）時(shí)，（對(duì)歐Ⅳ車(chē)輛：HO2S-2：5.0 - 6.4Ω，在20℃）。

2．氧信號(hào)電路檢測(cè)：

連接傳感器連接器，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)并使氧傳感器工作溫度達(dá)到350℃，使用萬(wàn)用表分別檢測(cè)傳感器信號(hào)端子的電壓值。上游氧傳感器在0.1~0.9V之間波動(dòng)，變化快速；下游氧傳感器保持0.6~0.8V左右，比較平穩(wěn)。