氧感測器電路圖

1. 氧感測器的結構

氧感測器是進行閉環反饋控制的主要元件之一,用於檢測發動機的燃燒狀況,通過測定發動機排氣管內廢氣中的氧含量（濃度） 判定空燃比,電子控制單元ECU 據此發出反饋信號不斷修正噴油量,使空燃比收斂於理論值（λ= 1） 。其性能的好壞直接影響汽車的使用,因此,應及時檢測、診斷並排除氧感測器的故障,從而保障汽車的使用性能。1 結構與原理 空燃比一旦偏離理論空燃比, 三元催化劑對CO、HC 和NOx 的凈化能力將急劇下降。為了使裝有三元催化轉換裝置的發動機達到最佳的排氣凈化性能,必須把混合氣的空燃比控制在理論空燃比附近很窄的范圍內。氧感測器用於檢測進入三元催化轉換裝置的排氣氣體狀態,是使用三元催化轉換裝置發動機上必不可少的感測器。目前已在汽車上使用的氧感測器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種。 1. 1 氧化鋯式氧感測器 氧化鋯式氧感測器（見圖1） 的基本元件是專用圖1 氧化皓式氧感測器在排氣管中的結構陶瓷體,即氧化鋯（ZrO2） 固體電解質,陶瓷體製成管狀（鋯管） ,固定在帶有安裝螺紋的固定套中。鋯管表面裝有透氣鉑電極,配有護管及電接頭,其內表面與大氣相通,外表面與廢氣相通,外表面還加裝了一個防護套管,套管上開有通氣槽。鋯管的陶瓷體是多孔的,允許氧滲入該固體電解質內,溫度較高時（高於300 ℃） ,氧氣發生電離,如果在陶瓷體內（大氣） 外（廢氣） 側的氧氣濃度不同,就會在2 個鉑電極表面產生電壓降,含氧量高的一側為高電位。當混合氣稀時,排氣中含氧多,兩側濃度小,只產生小的電壓；反之,混合氣濃時,產生高電壓。感測器的電壓輸出特性如圖2 所示。根據所測電壓值就可測量氧感測器外表面氧氣含量,而發動機廢氣排放中的氧含量主要取決於混合氣的空燃比,因此, ECU 根據氧感測器輸入的電信號分析汽油的燃燒狀況,以便及時修正噴油量,使空燃比處於理想狀況,即λ=1 ,所以這種感測器又稱為λ感測器。圖2 氧化皓式氧感測器的電壓輸出特性 1. 2 氧化鈦式氧感測器 氧化鈦式氧感測器是利用二氧化鈦（ TiO2） 材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性構成的,故又稱為電阻型氧感測器。二氧化鈦是在室溫下具有很高電阻的半導體,但當排氣中氧含量少（混合氣濃） 時,氧分子將脫離,使其晶體出現缺陷,便有更多的電子可用來傳遞電流,材料的電阻亦隨之降低。此種現象與溫度和氧含量有關,因此,欲將二氧化鈦在300～900 ℃的排氣溫度中連續使用,必須作溫度補償。圖3 為氧化鈦式氧感測器的示意圖,它具有2 個二氧化鈦元件,一個是具有多孔性的用來感測排氣中氧含量的二氧化鈦陶瓷,另一個則為實心二氧化鈦陶瓷,用作加熱調節,補償溫度誤差。該感測器外端以具有孔槽的金屬管作為防護套,一方面讓廢氣進出,另一方面防止裡面二氧化鈦元件受到外物撞擊,感測器接線端以橡膠作為密封材料,防止外界氣體滲入。它一般安裝在排氣歧管或尾管上,可藉助排氣高溫將感測器加熱至適當的工作溫度。氧化鈦式氧感測器的優點是結構簡單,造價便宜,抗腐蝕、抗污染能力強,經久耐用,可靠性高。 圖3 氧化鈦式氧感測器結構示意圖 2 氧感測器的故障原因 氧感測器的故障原因:氧感測器破碎失效；氧感測器內部進入油污或塵埃等沉積物,使感測器信號失真；使用含鉛汽油使感測器中毒,而使其失效；此外,感測器橡膠墊及塗劑也會使感測器失效；電加熱器故障也可能造成感測器在發動機起動及低溫時不工作。氧感測器產生故障會造成其反饋信號出現異常,從而使電腦失去對混合氣空燃比的調節。若混合氣控制比不精確,會使排氣凈化惡化,因而必須及時排除故障或更換。 3 氧感測器的檢測 氧感測器一般有單線、雙線、三線、四線4 種引線形式。單線為氧化鋯式氧感測器；雙線為氧化鈦式氧感測器；三線和四線為氧化鋯式氧感測器。三線和四線的區別:三線氧感測器的加熱器負極和信號輸出負極共用一根線,四線氧感測器的加熱器負極和信號負極分別各用一根線。圖4 為四線氧化鋯式氧感測器與ECU 的連接電路圖。 圖4 四線氧化皓式氧感測器與ECU的連接圖 3. 1 氧感測器加熱電阻絲電阻的檢測 點火開關置於「OFF」位置,拔下氧感測器的導線連接器,用萬用表的Ω 檔測量氧感測器接線端中加熱器端子和搭鐵端子間的電阻,應為4～40 Ω ,若過大或過小,表示加熱元件已損壞,應更換感測器。 3. 2 氧感測器反饋電壓的檢測拔下氧感測器插頭,使發動機以2 500 r/ min 轉速運轉,電壓應在0～1 V 變換（頻率約50 次/ min） 。如電壓保持在0 V 或1 V 不變,可用改變油門開度的辦法人為地改變混合氣濃度:突然踏下油門踏板時產生濃混合氣,反饋電壓應上升；突然松開油門時產生稀混合氣,反饋電壓應下降。如果沒有變化,說明氧感測器已損壞,應更換。在檢測氧感測器的反饋電壓時,最好使用指針式萬用表,以便直觀地反應出反饋電壓的變化情況,此外,電壓表應是低量程和高阻抗的（阻抗太低會損壞感測器） 。氧感測器是否損壞,還可用簡易方法判斷:拔下氧感測器的插頭,從插頭處引入2 根導線,一根接線路的信號線電路,另一根接控制單元供應電壓,兩只手分別拿住線路兩頭,如果發動機的轉速發生變化,即為氧感測器損壞,否則,為其它部位故障。 3. 3 氧化鈦式氧感測器的檢測 在採用上述方法檢測時,良好的氧化鈦式氧感測器輸出端電壓應以2. 5 V 為中心上下波動,否則,可拆下感測器並暴露在空氣中,冷卻後測量其電阻值。若阻值很大,說明感測器良好；反之,則感測器已損壞,應予更換。

2. 汽車水溫感測器的電路圖

1、氧感測器：當氧感測器故障時，ECU無法獲取這些信息，就不知道噴射的汽油量是否正確，而不合適的油氣空燃比會導致發動機功率降低，增加排放污染；

2、輪速感測器：它主要是收集汽車的轉速來判斷汽車有沒有打滑的徵兆，所以，就有一一個專門收集汽車輪速的感測器來完成這項工作，一般安裝在每個車輪的輪轂上，而一旦感測器損壞，ABS會失效；

3、水溫感測器：當水溫感測器故障後，往往冷車啟動時顯示的還是熱車時的溫度信號，ECU得不到正確的信號，只能供給發動機較稀薄的混合氣，所以發動機冷車不易啟動，且還會伴隨怠速運轉不穩定，加速動力不足的問題；

4、電子油門踏板位置感測器：當感測器失效後，ECU無法測得油門位置信號，無法獲得油門門踏板的正確位置，所以會出現發動機加速無力的現象，甚至出現發動機不能加速的情況；

5、進氣壓力感測器：進氣壓力感測器顧名思義就是隨著發動機不同的轉速負荷，感應一系列的電阻和壓力變化，轉換成電壓信號，供ECU修正噴油量和點火正時角度。一般安裝在節氣門邊上，假如故障了會引起點火困難、怠速不穩、加速無力等問題。

3. 怎麼判斷氧感測器的好壞

通過觀察氧感測器頂尖部位的顏色也可以判斷故障：

1 淡灰色頂尖：這是氧感測器的正常顏色；

2 白色頂尖：由硅污染造成的，此時必須更換氧感測器；

3 棕色頂尖：由鉛污染造成的，如果嚴重，也必須更換氧感測器；

4 黑色頂尖：由積碳造成的，在排除發動機積碳故障後，一般可以自動清除氧感測器上的積碳。

主氧感測器包括一根加熱氧化鋯元件的熱棒，加熱棒受（ECU）電腦控制，當空氣進量小（排氣溫度低）電流流向加熱棒加熱感測器，使能精確檢測氧氣濃度。

在試管狀態化鋯元素（ZRO2）的內外兩側，設置有白金電極，為了保護白金電極，用陶瓷包覆電機外側，內側輸入氧濃度高於大氣，外側輸入的氧濃度低於汽車排出氣體濃度。

應當指出採用三元催化器後，必須使用無鉛汽油，否則三元催化器和氧感測器會很快失效。再注意，氧感測器在油門穩定，配製標准混合時較為重要的作用，而在頻繁加濃或變稀混合時，（ECU）電腦將忽略氧感測器的信息，氧感測器就不能起作用。

氧感測器信號的雜波通常由以下原因引起：

A.缸的點火不良(各種不同的根本原因，點火系統造成的點火不良，氣缸壓力造成的點火不良真空泄漏和噴油嘴不平衡造成的點火不良)；

B.系統設計，例如不同的進氣管通道長度等；

C.由於發動機和零部件老化造成的系統設計問題的擴大(由於氣缸壓力不平衡造成的不同的進氣管通道長度問題的擴大)；

D.系統設計，例如不同的進氣管通道等。

(3)氧感測器電路圖擴展閱讀：

氧感測器的作用就是檢測尾氣中的含氧量，來確定混合氣的濃度，並反饋給ECU。電噴車為獲得高排氣凈化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳氫化合物和（NOx）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。

但為了能有效地使用三元催化器，必須精確地控制空燃比，使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧感測器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度並反饋給電腦，以控制空燃比。

當實際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧感測器把混合氣稀的狀態（小電動勢：O伏）通知ECU。當空燃比比理論空燃比低時，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧感測器的狀態（大電動勢：1伏）通知（ECU）電腦。

4. 氧感測器的原理是什麼

氧化鈦式氧感測器，由二氧化鈦元件、導線、金屬外殼和接線端子等組成，氧化鈦式氧感測器是電阻型的感測器，當排氣管中氧氣濃度發生變化時，氧感測器的電阻將發生變化，廢氣中的氧濃度高時，二氧化鈦的電阻值增大;廢氣中氧濃度較低時，二氧化鈦的電阻值減小。

發動機控制模塊根據感測器兩端的電壓來判定混合氣的濃度，進而對混合氣的濃度進行適當的調整，氧感測器產生的電壓將在理想空燃比14.7時產生突變，濃混合氣時，氧感測器輸出電壓幾乎為舍棄，一般為0.1V;稀混合氣時，氧感測器輸出電壓接近1V或0.9V。

氧感測器和光電開關感測器有很大的不同之處，其氧感測器的電路連接圖是氧感測器與發動機控制模塊的連接電路圖。通常在發動機上裝有兩個氧感測器;三元催化器之前是主氧感測器，三元催化器之後是副氧感測器。

5. 氧感測器電壓高怎麼修

氧感測器電壓過高故障解決方法：1、查找下電路圖插頭上有兩根線上是給氧感測器供電的，可以測量下供電的電壓，跟前氧感測器的電壓做下對比看是否正常。2、從排氣管上拆下氧感測器，檢查感測器外殼上的通氣孔有無堵塞，陶瓷芯有無破損。如有破損，則應更換氧感測器。3、清洗一下氧感測器。

氧感測器的常見故障：

1、氧感測器中毒氧感測器中毒是經常出現的且較難防治的一種故障，尤其是經常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧感測器，也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒，接著使用一箱不含鉛的汽油，就能消除氧感測器表面的鉛，使其恢復正常工作。但往往由於過高的排氣溫度，而使鉛侵入其內部，阻礙了氧離子的擴散，使氧感測器失效，這時就只能更換了。

2、氧感測器發生硅中毒也是常有的事。一般來說，汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒後生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當散發出的有機硅氣體，都會使氧感測器失效，因而要使用質量好的燃油和潤滑油。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈，不要在感測器上塗敷製造廠規定使用以外的溶劑和防粘劑等。

3、積碳。由於發動機燃燒不好，在氧感測器表面形成積碳，或氧感測器內部進入了油污或塵埃等沉積物，會阻礙或阻塞外部空氣進入氧感測器內部，使氧感測器輸出的信號失准，ECU不能及時地修正空燃比。產生積碳，主要表現為油耗上升，排放濃度明顯增加。此時，若將沉積物清除，就會恢復正常工作。

4、氧感測器陶瓷碎裂。氧感測器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，處理時要特別小心，發現問題及時更換。

（圖/文/攝： 唐 彥彥） 蔚來ES8 蔚來ES6 問界M5 蔚來EC6 小鵬汽車P7 傳祺GS8 @2019

6. 氧感測器如何檢測

檢測氧感測器方法如下：根據電路圖，斷開發動機ECU與氧感測器的聯接，對氧感測器進行檢測，測量左右兩邊的主氧感測器加熱元件的電阻，都在5.1~6.3Ω之間，接著測量ECU端子HTL和HTR對搭鐵的電壓在9~14V之間，只有檢查氧感測器的工作情況了。按要求裝好拆下的拆下的部件，起動發動機，並熱車到正常的工作溫度，連接診斷插座上的E1和TE1端子，用萬用表的正極表棒連接到插座的VF1和VF2端子，負極表棒連接到E1，高怠速（2500r/min）運轉2分鍾以加熱氧感測器，然後將發動機速保持在2500r/min。分別計算電表在0~5V之間的波動次數（正常應在每10秒內波動8次左右），測得的波動次數為零。始終保持在0V，問題可能是氧感測器信號問題。再測量端子OX1、OX2端子跟E1之間的電壓在0.5V以下，只有0.1~0.2V（正常應在0.5V以上），這就說明氧感測器不工作，由於氧感測器不能正常地把信號反饋給發動機ECU，不能對噴油器的噴油肪寬進行控制和修正，產生混合氣過稀、過濃現象，導致出現了故障問題。最後更換2個氧感測器和火花塞後，試車故障解除。 來源於網路