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氧傳感器的檢測經(jīng)驗與技巧

m.crudeawakening.net 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：kang0023 類別：汽車電器維修時間：2008-05-02

結(jié)合維修實踐，將維修人員容易產(chǎn)生誤判的有關(guān)氧傳感器的問題做幾點(diǎn)總結(jié)。
誤區(qū)一:由于氧傳感器只在閉環(huán)控制期間進(jìn)行反饋作用，因此在開環(huán)控制期間的發(fā)動機(jī)工況不良，則與氧傳感器無關(guān)。

我們知道，氧傳感器輸出電壓信號在理論空燃比（14.7:1）處發(fā)生躍變，ECU有效利用這一空燃比反饋信號，將其與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判定混合氣的濃稀程度，這就是空燃比的反饋控制。反饋控制只在閉環(huán)控制期間進(jìn)行，在開環(huán)控制期間則解除，如以下工況:

a.發(fā)動機(jī)起動時；

b.起動后燃油增量修正（加濃）時；

c.冷卻水溫度低使燃油增量修正時；

d.節(jié)氣門全開(大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速)時；

e.加減速燃油量修正時；

f.燃油中斷供油時；

g.氧傳感器空燃比過稀信號持續(xù)時間大于規(guī)定值(如10s以上)時；

h.氧傳感器空燃比過濃信號持續(xù)時間大于規(guī)定值(如10s以上)時；

i.氧傳感器溫度在300℃以下時。

可以看出至少在冷車、急加減油門、大負(fù)荷等工況下氧傳感器不參與混合氣比的控制，因此這些工況下發(fā)動機(jī)性能不良問題則與氧傳感器無關(guān)，這種理解正確碼?舉例說明:

一輛上海桑塔納2000 GLi型電噴轎車，間歇性產(chǎn)生冷、熱車時怠速抖動，加速回火，嚴(yán)重時車輛難以行駛。該車曾在特約維修站檢查數(shù)次均無結(jié)論。

首先使用中文1552專用解碼器讀取故障代碼，只顯示:00561——混合氣適配超過調(diào)節(jié)界限。消碼后故障減輕。讀取數(shù)據(jù)流，在001組第3區(qū)，氧傳感器信號在0.1~0.9V之間變動，頻率可達(dá)8次/10秒，其他數(shù)據(jù)亦正常。故障重現(xiàn)后再次讀碼依然是00561，同時又發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象:拆除蓄電池線后，再裝復(fù)起動，故障消失得更快。如此反復(fù)，最后決定更換氧傳感器。故障徹底排除。

事實說明，氧傳感器的失效或性能減弱，會對大部分工況都造成較嚴(yán)重的影響，因此，上面的理解是錯誤的。當(dāng)然這與理論并不相違，而是忽視了一個重要的ECU功能作用:空燃比和學(xué)習(xí)控制，也叫做學(xué)習(xí)修正值。對于某一型號的發(fā)動機(jī)來說，各工況下的基本噴射持續(xù)時間是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，均按照ECU存儲器ROM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行，但在實際運(yùn)行過程中，由于發(fā)動機(jī)性能的變化，空氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)的性能變化，可能會造成實際空燃比相對于理論空燃比的偏離不斷增大，氧傳感器反饋信號修正范圍是有限的，當(dāng)超出修正范圍，就會造成控制上的困難。為此ECU將根據(jù)反饋修正值的偏離情況，設(shè)定一個學(xué)習(xí)修正值（例如在通用車系中可在16個塊學(xué)習(xí)單元中進(jìn)行），以實現(xiàn)燃油噴射持續(xù)時間的總修正。另外，學(xué)習(xí)修正值既便在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉，也存儲在ECU的EPROM中（有一根電源線與蓄電池相連接)，做到持續(xù)進(jìn)行修正。至此，我們跳出第一個理解誤區(qū)，并得到以下結(jié)論:

1）由于ECU學(xué)習(xí)控制功能，實際上混合比的控制是一個漸進(jìn)、持續(xù)的自適應(yīng)過程，當(dāng)氧傳感器由于某種原因引起的反饋信號精確度的降低，會使ECU對混合比控制總修正量出現(xiàn)偏差，逐漸超出調(diào)整極限，并設(shè)定故障碼00561。

2）故障代碼的設(shè)定將啟動備用噴油模式，發(fā)動機(jī)性能受到影響，既使不產(chǎn)生故障代碼，由于持續(xù)學(xué)習(xí)修正作用在下次起動中依然有效。此時氧傳感器在開環(huán)控制期間不進(jìn)行反饋作用，其影響己由自適應(yīng)功能體現(xiàn)出來，故障的根源依然是氧傳感器。

3）拆除蓄電池線，學(xué)習(xí)修正值即被清除，系統(tǒng)恢復(fù)至初始狀態(tài)，故障往往會暫時消失。
誤區(qū)二:氧傳感器電壓變化頻率達(dá)到8次/10秒以上，可認(rèn)為是良好的。
氧傳感器的性能是通過信號變化快慢體現(xiàn)出來的，表征反饋作用的精確度和靈敏度，通常認(rèn)為8次/10秒以上的變化頻率是良好的。實踐證明，以此頻率作為檢測標(biāo)準(zhǔn)常常會引起誤判，主要有兩個原因：檢測儀器的精度和檢測人員的經(jīng)驗與技巧。說明如下:
1）專用解碼器的屏顯大部分是數(shù)字式的，而數(shù)字會有明顯的時滯現(xiàn)象，響應(yīng)性較差，實際觀測到的信號變化與其真實的變化會有較大差異，那么8次/10秒這樣的頻率最多只能作為參考，不可作為氧傳感器失效的標(biāo)準(zhǔn)。這也是特約維修站檢測失誤的原因。曾對新更換的桑塔納20OOGLi型氧傳感器觀測，發(fā)現(xiàn)其頻率可達(dá)20次/10秒以上，由此可見靈敏度的重要性。
2.頻率的讀取方法因人而異，結(jié)果也大不一樣，由此也會帶來誤判。修理人員一般采取某段時間內(nèi)氧傳感器信號變化次數(shù)的平均值作為計算方法，這種方法本身無可非議，但氧傳感器本身特性決定了在不同工況及工況變化過程中頻率也是不同的。如在急加速加濃時，信號會躍變至0.6~0.9V，急減速收油門時，信號會躍變至0.1~0.3V，而在躍變期間信號會快速地變化，我們認(rèn)為在躍變期間進(jìn)行信號頻率計算，其準(zhǔn)確性是最高的，反之，如果在平穩(wěn)的熱車怠速工況下去讀取，最多只能判斷信號是否變化，而得到的頻率則很難說明什么問題。

誤區(qū)三：氧傳感器在不同車型中，故障現(xiàn)象是相同或相似的。
接觸過的同行中，能夠?qū)ρ鮽鞲衅鞑扇≈匾晳B(tài)度的很少。這有歷史的原因，由于早期的電噴車都是進(jìn)口原裝車，特別是日本車系占了很大的國內(nèi)市場，當(dāng)你拔下氧傳感器插頭，發(fā)動機(jī)工況看不出多大變化，最多故障燈點(diǎn)亮，一樣可照常行駛。久而久之形成了氧傳感器可有可無的觀念。但近年來環(huán)保法規(guī)的不斷完善促使各生產(chǎn)廠家對發(fā)動機(jī)尾氣排放的控制愈加精確，氧傳感器在系統(tǒng)控制設(shè)計階段便作為一個不容忽視的主要參數(shù)，因而對發(fā)動機(jī)工況的影響更為顯著。倘若維修人員還沒有意識到這一點(diǎn)，再加上新車型的更換速度加快，缺少必要的經(jīng)驗積累，一旦故障出現(xiàn)往往局限于更換火花塞、高壓線，或清洗節(jié)氣門體、噴油器的常規(guī)作業(yè)，很少去考慮氧傳感器的因素。即使有這種念頭，也不會輕易更換。因此也就有了20天內(nèi)更換5個氧傳感器的記錄。表1是大眾/奧迪車系的三種車型氧傳感器故障產(chǎn)生時的癥狀。
表1
大眾/奧迪車系的三種車型氧傳感器故障產(chǎn)生時的癥狀
車型
故障癥狀

上海桑塔納2000GLi轎車
★冷、熱車怠速抖動，嚴(yán)重時發(fā)動機(jī)失速
★急加速回火
★行駛中加速，車輛有后坐現(xiàn)象，嚴(yán)重時難以起步

上海桑塔納2000GSi轎車（時代超人）
★熱車怠速抖動，尾氣重
★急加速尾氣冒大量黑煙
★行駛中有輕微后坐現(xiàn)象，但可以照常行駛

奧迪100（1.8L四缸機(jī)、配置翼板式空氣流量傳感器）
★怠速平穩(wěn)，但尾氣較重
★加速時尾氣冒黑煙較重
★行駛中間歇性輕微后坐，加速性能受影響
★耗油量增大

可以看出既使同一車系，在不同的車型，氧傳感器故障特癥也會有如此大的差異，這就要求維修人員在不斷加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，要勇于實踐，善于總結(jié)，特別是遇到棘手的、疑難的問敲.多考慮幾種可能性，往往就會有新的進(jìn)展。