氧传感器检测全攻略

一、氧传感器简介

氧传感器是汽车发动机中非常重要的一个部件，它能够检测发动机排气中的氧气含量，并将信息传递给发动机控制单元，以调整燃油混合物的比例，从而提高发动机的燃烧效率和排放性能。

氧传感器主要由传感器元件、电极与保护套管等组成。其核心部件是多孔的 ZrO2 陶瓷管，属于固态电解质，在其两侧烧结了多孔的铂电极。当温度达到特定值时，陶瓷管内氧浓度较高一侧的氧分子被吸附在铂电极上，与电子结合形成氧离子，使其具有正电荷。氧离子迁移到氧浓度低的一侧，使电极带负电荷，进而产生电位差。

汽车氧传感器按所用材料可划分为 ZrO2 氧传感器和 TiO2 氧传感器；按照信号特性分为宽域式氧传感器和窄域式氧传感器；按照是否具有加热功能可分为加热式氧传感器和非加热式氧传感器。目前市场上应用最广的是 ZrO2 氧传感器和 TiO2 氧传感器。常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线和四根引线之分。单引线的为二氧化锆式氧传感器，接 ECU，另一极直接接搭铁；双引线的两根均接 ECU，一根信号线，另一根经 ECU 接搭铁；三根引线的为加热型氧传感器，原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。

现代轿车大部分使用加热式氧传感器。加热式氧传感器在锆管中间有加热棒，锆管固定在带有安装固定螺钉的固定套中。氧传感器的作用是测量发动机燃烧后的废气中是否有过量的氧，即氧含量，并将氧含量转换成电压信号传输给发动机计算机，使发动机针对过量空气体因子实现闭环控制；确保三元催化转化器的转化器对废气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物具有最大的转化效率，最大限度地转化和净化排放的污染物。

在现代汽车中，一般会有两个氧传感器。第一个氧传感器位于发动机排气管中，称为前氧传感器或上游氧传感器，用于检测发动机的空燃比。第二个氧传感器则位于三元催化器之后，称为后氧传感器或下游氧传感器，用于监测三元催化器的工作状态。通过这两个氧传感器，ECU 可以实时监测和调整发动机的燃烧状态，确保发动机在最佳的空燃比下工作，提高燃油经济性。

氧传感器的工作原理是通过测量排气中的氧气含量来计算发动机的空燃比。当发动机工作时，氧传感器会感知排气中的氧气含量，并将这个信息反馈给 ECU。ECU 会根据氧传感器的信号来调整喷油量和点火时间，使发动机保持在最佳空燃比状态。这样，发动机可以更有效地燃烧燃料，减少排放，并提高燃油经济性。

氧传感器有什么作用呢？一方面，它可以控制汽车尾气的排放量，有效降低汽车对环境的空气污染。另一方面，还能够提高汽车发动机燃油燃烧的质量，对汽车的油耗量有一定帮助。电子控制单元（ECU）持续监测加热氧传感器加热器，以确保没有开路，短路，或电流消耗过度的情况。如果电流消耗超过校准的极限，或监测到开路或短路，该故障码就会出现。故障原因包括氧传感器加热器电路，接头故障，氧传感器本身故障，电子控制模块（PCM 或 ECM）故障等。

二、氧传感器故障判断方法

（一）通过车辆表现判断

     当氧传感器出现故障时，车辆会有一些明显的表现，这些表现可以帮助我们初步判断氧传感器是否存在问题。

1. 发动机故障灯亮起、怠速不稳、发动机动力不足、加速缓慢、尾气冒黑烟等情况可能是氧传感器故障。如果车辆出现这些症状，车主应及时检查氧传感器是否正常工作。例如，当氧传感器无法准确检测排气中的氧气含量时，发动机控制单元（ECU）就不能正确调整燃油混合物的比例，从而导致发动机燃烧不充分，出现动力不足、加速缓慢等问题。同时，燃烧不充分还会使尾气中的碳含量增加，导致尾气冒黑烟。

1. 氧传感器故障的原因有：氧传感器陶瓷破损、加热器电阻丝烧断、氧传感器内部电路断开、发动机控制单元出现故障。

• 氧传感器陶瓷破损：氧传感器的陶瓷部分硬而脆，若受到强烈的敲击或气流吹动，可能会破碎失效。一旦陶瓷破损，氧传感器将无法正常工作，需要及时更换。

• 加热器电阻丝烧断：对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧断，传感器将很难达到正常工作温度而失去作用。这种情况下，也需要更换新的电阻丝。

• 氧传感器内部电路断开：内部电路断开会导致氧传感器无法将检测到的氧气含量信息传输给 ECU，从而影响发动机的正常工作。需要检查氧传感器的接头和配线，确定故障点并进行修复。

• 发动机控制单元出现故障：如果发动机控制单元出现问题，可能会导致氧传感器无法正常接收指令或传输数据。此时需要对发动机控制单元进行检修或更换。

（二）观察氧传感器顶尖部位颜色判断

     通过观察氧传感器顶尖部位的颜色，也可以判断氧传感器的工作状态和是否存在故障。

1. 淡灰色顶尖是正常颜色。这表明氧传感器工作正常，能够准确检测排气中的氧气含量。

1. 白色顶尖由硅污染造成，需更换氧传感器。硅污染可能是由于使用了劣质的燃油、润滑油或密封垫圈不当等原因引起的。当氧传感器顶尖出现白色时，说明硅化合物已经影响了氧传感器的正常工作，必须更换新的氧传感器。

1. 棕色顶尖由铅污染造成，严重时需更换。如果汽车经常使用含铅汽油，就容易导致氧传感器受到铅污染。当顶尖呈现棕色时，说明铅已经侵入氧传感器内部，阻碍了氧离子的扩散。如果情况严重，也必须更换氧传感器。

1. 黑色顶尖由积碳造成，排除发动机积碳故障后，一般可自动清除氧传感器上的积碳。发动机燃烧不充分会在氧传感器表面形成积碳，使氧传感器输出的信号失准。此时，需要先排除发动机积碳故障，可以通过清洗节气门、使用优质燃油和定期保养等方式来减少积碳的产生。一般情况下，在解决了发动机积碳问题后，氧传感器上的积碳可以自动清除。如果积碳较为严重，可以采用一些专门的方法来清洗氧传感器，如使用汽车专用的化油器清洁剂喷在软布上擦拭氧传感器表面，或者将氧传感器浸泡在过量的盐酸和 5 - 10% 的氯化铁溶液中，10 - 15 分钟后取出，用水冲洗干净。但在清洗时要注意不要使用金属丝刷，以免刮伤传感器表面，也不要直接将清洁剂喷射到传感器上，以免损坏传感器。

此外，预防氧传感器积碳也非常重要。可以通过改善驾驶习惯，避免长时间低速行驶和频繁急加速减速；定期进行车辆维护，包括更换空气滤清器、火花塞等；使用质量好的燃油和润滑油等方式，减少发动机内的积碳，从而间接保护氧传感器。

三、氧传感器检测步骤

（一）解码器检测

使用专业的解码器检查汽车的 ECU 中是否存储了关于氧传感器的故障码，这是判断氧传感器是否存在故障的一种有效方法。如果机器上出现故障码，就说明氧传感器出现了故障。就像一些汽车维修资料中提到的，如果氧传感器有问题，故障代码将从汽车的电子控制单元存储，因此可以直接使用解码器来检测。

（二）加热元件电阻检测

利用万用表电阻挡，测量氧传感器线束插头上两端之间的电阻。正常情况下，氧传感器的加热元件电阻值应该在 1 - 5 欧姆之间。这与众多汽车维修平台给出的方法一致，比如在正常温度下，拔下氧传感器线束插头，用万用表测量插头的端子两端之间的电阻，常温下，电阻应为 1 - 5 欧姆。如果室温下电阻值为无穷大，则表示加热元件开路，应更换氧传感器。

（三）加热元件电源检测

在启动发动机的情况下，使用万用表检测氧传感器线束插头两端的电源电压。正常情况下，这个电压值应该在 11V 以上。当检测加热元件电压时，拔下氧传感器插头，起动发动机，并检测连接器插座上端子之间的电压，电压应不低于 11V。如果电压为零，说明保险丝倍率开路或燃油泵电路接触不良，可以单独修理。

（四）信号电压检测

通过万用表检测氧传感器的信号电压。当混合气体浓度高时，氧传感器的电压应该在 0.7 - 1.0V 之间；当混合气体浓度低时，电压则应该在 0.1 - 0.3V 之间。例如，用万用表检测二氧化锆氧传感器信号电压的具体方法是让发动机以 2500 转 / 分的转速旋转约 90 秒，将插头接到插座上，将万用表接到氧传感器 3# 端和 4# 端的导线上。当混合气较浓时，信号电压应为 0.7 - 1.0V；混合气体稀释时，信号电压应为 0.1 - 0.3V，否则氧传感器失效，应更换。同时，普通四线氧传感器，信号电压在 0.1 - 0.9V 之间不断变化，变化速度过慢或不变化说明传感器有故障。

四、氧传感器其他检测方法

（一）万用表测电压法

首先，让氧传感器处于工作状态，将发动机转速提升至 2500r/min 并持续运转约 90s。此时，使用万用表测量氧传感器信号输出端电压。正常情况下，当发动机尾气浓时，氧传感器输出电压为 0.9～1V；当发动机尾气稀时，输出电压为 0～0.1V；当氧传感器工作溫度低于 360℃时，氧传感器呈开路状态，无信号输出。这一检测方法与众多汽车维修资料中提到的方法一致，能够较为准确地判断氧传感器的工作状态。

（二）氧传感器检测仪检查法

可以使用氧传感器检查仪代替万用表进行检测。通过观察检测仪上指示灯的闪和灭状况，我们能够判断氧传感器是否处于正常工作状态。这种方法操作相对简单，且能够直观地反映氧传感器的工作情况。

（三）万用表测电阻法

借助氧传感器的电阻特性，我们可以判断其在暖机状态和非暖机状态下的电阻值，从而确定氧传感器是否损坏。正常氧传感器的电阻值为：充分暖机状态电阻值约在 300kΩ；不是在暖机状态时电阻值为无穷大。具体操作时，可以先将万用表调至合适的电阻档位，然后拔下氧传感器，分别测量其在不同状态下的电阻值。如果测量值与标准值不符，说明氧传感器可能存在故障。

（四）用汽车万用表检查法

将汽车万用表功能开关置于 4V 量程，按动 DC/AC 按钮于 DC 状态，黑色测试线搭铁，红色测试线接氧传感器的信号线进行测量。这种方法可以较为准确地测量氧传感器的信号电压，从而判断其工作状态。在操作时，需要注意万用表的正确使用方法，以确保测量结果的准确性。