g. 迅速把丙烷输入端移离真空管，以造成极大 的瞬时真空泄漏，再关闭丙烷开关。 h. 待信号电压波形移动到波形测试设备显示屏 的中央位置时锁定波形，测试完成。 一个好的氧传感器应输出如下图所示的信号电 压波形，其3个参数值须符合下表所列的值。
氧传感器信号波形参数标准
序号 1 2 3 测 量 参 数 最高信号电压 （ 左侧波形 ） 最低信号电压 （ 右侧波形 ） 混合气从浓到稀 的最大允许响应 时间(波形中间 部分) 允许 范 围 大于 850mV 75～175mV 小于100ms(波形中在 300～600mV 之间的 下降段应该是上下垂 直的)
测量氧传感器加热电阻
2）氧传感器反馈电压的检测
（1）丰田V形六缸发动机氧传感器反馈电压检测。
①将发动机热车至正常工作温度（或起动后以 2500r/min的转速连续运转2min）。 ②把电压表的负极测笔接故障诊断插座内的 E1 插孔 或蓄电池负极，正极测笔接故障检测插座内的OX1或 OX2 插孔或接氧传感器线束插头上的引出线 , 如下图。
1-保护套管；2-内表面铂电极层；3-氧化 锆陶瓷体；4-外表面铂电极层；5-多孔氧 化铝保护层；6-线束接头
早期使用的氧传感器靠排气加热，这种传 感器必须在发动机起动运转数分钟后才能 开 始 工 作 ， 它 只 有 1 根 接 线 与 ECU 相 连 （图 a ）。现在，大部分汽车使用带加热 器的氧传感器（图b）。
③让发动机以 2500r/min 左右的转速保持运 转，同时检查电压表指针能否在0~1V之间来 回摆动，记下 10s 内电压表指针摆动次数。 在正常情况下，随着反馈控制的进行，氧传 感器的反馈电压将在 0.4V 上下不断变化， 10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。
④若电压表指针在 10s 内的摆动次数等于或多 于 8 次，则说明氧传感器及反馈控制系统工作 正常；电压表指针若在10s内的摆动次数少于8 次，则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正 常；若电压表指针变化依旧缓慢，则为氧传感 器损坏或ECU反馈控制电路有故障。
1.氧传感器的安装位置
氧传感器多数安装在排气歧管上，但 具体的安装位置和安装数量随发动机 的不同而不同。氧传感器的安装位置 如下图所示。
奥迪A6的氧传感 器安装位置图
2.氧传感器作用、种类和工作原理
1）氧化锆式氧传感器 2）氧化钛式氧传感器
1）氧化锆式氧传感器
氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷 管（固体电解质），亦称锆管（下图）。
氧传感器的检测程序如下图所示。
（ 2 ）丰田 COROLLA 车 4A-C 、 4A-GE 和 4A-FE发动机氧传感器的检测。
①将发动机在 2500r/min 的转速下运转 90s 以 上，使发动机热车至正常工作温度，并将电压 表的正极测笔和 4A-C 发动机的故障诊断插座 的OX插孔（4A-GE发动机故障诊断插座的 E1 插孔）连接，负极测笔和E（4A-GE发动机故 障诊断插座的VF插孔）连接，如下图所示。
3.氧传感器的检测
1）氧传感器加热器电阻的检测 2）氧传感器反馈电压的检测 3）氧传感器信号波形的检测及分析
氧传感器的基本电路如下图所示。
1-主继电器；2-氧传感器；3-发动ECU
1）氧传感器加热器电阻的检测
点火开关置于“OFF”，拔下氧传感器的导 线连接器，用万用表 Ω 挡测量氧传感器接 线端中加热器端子与自搭铁端子（上页图 的端子 1 和 2 ）间的电阻（下图），其电阻 值应符合标准值 4~40Ω 。测量后，接好氧 传感器线束连接器，以便作进一步的检测。
氧传感器标准信号电压波形 A-最高信号电压（1.1V）；B-信号的响应 时间（40ms）；C-最低信号电压（0V）
损坏的氧传感器可能输出如下图所示的信号电压 波形，最高信号电压下降至427mV，最低信号电 压小于0V，混合气从浓到稀时信号的响应时间延 长约237ms，所以这3个参数均不符合标准。
（ 3 ）北京切诺基氧传感器的检测。北京 切诺基采用的是带加热元件的氧传感器。 它与ECU的连接如下图所示。
1-氧传感器；2-ECU；3-比较器； 4-燃油泵继电器；5-加热元件
该传感器可用 DRBII 或 DRBⅢ 测试仪进行 测试，如果没有则可采用下述测试方法：
①用高阻抗数字式万用表Ω挡对氧传感器进行 测试，拔下氧传感器线束插头，测试传感器A、 B端子间的电阻值。 ②对氧传感器的输出电压进行测试，良好的 氧传感器，在接线正常情况下，当发动机处 于正常工作温度且稳定运转时，氧传感器端 子C、D间的电压值应为0~1V。
氧传感器的工作原理
2）氧化钛式氧传感器
氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛材料的 电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特 性制成的，又称电阻型氧传感器。二氧化 钛式氧传感器的前端的护罩内是一个二氧 化钛厚膜元件（下图）。
氧化钛式氧传感器 1-保护套管；2-连接线； 3-二氧化钛厚膜元件
二氧化钛式氧传感器工作原理 1-氧化钛式氧传感器；2-1V电压端子； 3-ECU；4-输出电压端子
④对 4A-FE 发动机，其检测方法如下：从传 感器起，顺着导线找到第一个接头，并清洁 导线以便识别导线的颜色（下图）；然后， 使发动机以 1200r/min 的转速运转 2min 以上， 并保持这一转速。
1-氧传感器；2-接头；3-发动机搭 铁线；4-电子控制单元
将电压表的正极测笔插入黑色导线接头的背 面，电压表的负极测笔搭铁，此时，电压表 读数应在0~1V之间，如果电压不在0~1V范围 内，则脱开氧传感器接头，用一根跨接导线 将黑色导线和搭铁线连接起来，再用电压表 测量，读数应小于0.2V。
A-最高信号电压（427mV）；B-信号的响应 时间（237ms）；C-最低信号电压（-130mV）
②急加速法检测氧传感器信号电压波形及波形 分析。对有些汽车，在测试氧传感器的过程中 要用手动真空泵使进气压力传感器内的压力稳 定，然后再用急加速法来测试氧传感器。
急加速法测试步骤如下：
a. 以 2500r/min 的转速预热发动机和氧传感器 2~6min，然后再让发动机怠速运转20s； b.在2s内将发动机节气门从全闭（怠速）至全 开1次，共进行5~6次； c.定住屏幕上的波形（下图）。接着就可根据 氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响 应时间来判断氧传感器的好坏。在信号电压波 形中，上升的部分是急加速造成的，下降的部 分是急减速造成的。
发动机起动后的氧传感器输出的信号电压波形
（2 ）氧传感器信号波形的检测与分析。测 试氧传感器信号波形有 2 种常用的方法：丙 烷加注法和急加速法。
①丙烷加注法检测氧传感器信号波形及波形分 析。按照波形测试设备使用手册连接好波形测 试设备。
测试步骤： a.连接并安装加注丙烷的工具。 b.把丙烷接到真空管入口处（对于有PCV系统 或制动助力系统的汽车应在其连接完好的条件 下进行测试）。 c.接上并设置好波形测试设备。 d. 起动发动机，并使发动机在 2500r/min 下运 转2~3min。
氧传感器的测试 a）4A-GE发动机；b）4A-C发动机
② 对 4A-C 发 动 机 ， 应 在 保 持 发 动 机 转 速 为 2500r/min 时检测，电压表指针若在 10s 内和 0~6V范围内摆动8次以上，则氧传感器工作正 常。否则，应仔细地检查系统的导线和接头。 ③对 4A-GE发动机，在保持发动机 2500r/min 的同时，用导线跨接故障诊断插座上的T和E1 插孔，然后用电压表测量。
学习任务十六 氧传感器的和 工作原理； 2.分析发动机开环控制和闭环控 制对发动机的影响； 3.正确检测氧传感器的波形并根 据波形判断氧传感器是否损坏； 4.分析由氧传感器引起的故障
理论知识
1.氧传感器的安装位置 2.氧传感器作用、种类和工作原理 3.氧传感器的检测
急加速法测试时氧传感器的信号电压波形
小提示
不要使发动机空转转速超过 4000r/min，只要用节气门进行急加 速和急减速就可以了。
相关链接
a）开环控制；b）闭环控制
想一想
氧传感器在什么工况下是开环控 制？在什么工况下是闭环控制？
本章结束
1-保护套管；2-废气；3-锆管；4-电极； 5-弹簧；6-绝缘体；7-信号输出导线；8-空 气；9-搭铁；10-加热器接线端；11-信号输 出端；12-加热器
锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中的氧气， 在温度较高时发生电离。由于锆管内、外 侧氧含量不一致，存在浓度差，因而氧离 子从大气侧向排气一侧扩散，从而使锆管 成为一个微电池，在两铂极间产生电压 （下图）。
3）氧传感器信号波形的检测及分析
（1）基本概念：
①上流动系统（ UpstreamSystem）。上流动 系统是指在氧传感器之前的影响尾气的所有机 械部件和电子部件。
②下流动系统（ DownstreamSystem ）。下流 动系统是指位于氧传感器后面的排气系统部件， 包括三元催化转换器、排气管和消声器等。 ③闭环（ CloseLoop ）。闭环是指发动机 ECU 根据氧传感器的反馈信号不断地调整混合气的 空燃比，使其值符合规定。用波形测试设备测 得的发动机起动后的氧传感器输出的信号电压 波形如下图所示。
氧传感器是否损坏，可按下述方法检查： ①拔下氧传感器的线束插头，使氧传感器不再 与 ECU 连接，将电压表的正极测笔直接与氧传 感器反馈电压输出端连接（下图）
②发动机正常运转时脱开接在进气管上的曲 轴箱强制通风管或其他真空软管，人为地形 成稀混合气，此时，电压表读数应下降到 0.1~0.3V。 ③接上脱开的曲轴箱通风管或真空软管，再 拔下冷却液温度传感器接头，且用一个 4~8kΩ的电阻代替冷却液温度传感器（或堵 住空气滤清器的进气口），人为地形成浓混 合气，此时，电压表读数应上升到 0.8~1.0V。
e.使发动机怠速运转。 f. 打开丙烷开关，加注丙烷，直到氧传感器 输出的信号电压升高，此时一个运行正常的 燃油反馈控制系统会试图将氧传感器的信号 电压向变小的方向拉回；再继续缓慢地加注 丙烷，直到该系统失去将混合气变稀的能力； 再继续加注丙烷，直到发动机转速下降 100~200r/min 。这个操作步骤须在 20~25s 内完成。