汽车 氧传感器资料文档
氧气传感器
氧气传感器概述氧气传感器（Oxygen Sensor，简称O2传感器）是一种传感器设备，用于检测火花引擎系统（如汽油发动机）中废气排放中的氧气含量。
该装置是车辆尾气净化系统的重要组成部分，可帮助保持排放符合环保标准，且对于车辆动力性和油耗也有一定的影响。
工作原理氧气传感器利用电化学原理实现氧分子的检测，通常使用的是钢铁氧体氧传感器（Zirconia Oxygen Sensor）和钨氧燃烧分析器O2传感器。
钢铁氧体氧传感器是最常使用的类型，由钛合金制成的传感器包覆着类似小管的氧离子电解质体系。
氧离子通过电解质体系传输进入锆石固电解质，从而产生电流信号。
电流信号根据氧气分压式（Partial Pressure）产生，根据电流信号波动情况排气氧浓度的波动情况获取。
使用场景氧气传感器主要应用在燃油车辆排放控制系统中，通过检测废气中的氧气含量来控制发动机的燃烧过程，以达到有效的控制排放的目的。
此外，氧气传感器也可以用于其他需要检测氧含量的领域，如空气检测和氧化还原过程中，发电设备，建筑材料等领域。
维护保养在正常使用情况下，氧气传感器一般不需要特别的维护和保养。
但考虑到其工作环境复杂，长时间的震动和高温环境会导致传感器零件的疲劳，所以传感器零件有可能出现损坏。
而当氧气传感器失效的时候，可能会导致废气排放不符合环保标准，同时也会影响发动机的性能和油耗。
所以一旦发现氧气传感器出现异常，及时进行更换或修理是非常重要的。
优缺点优点：1.较高的灵敏度，能够对废气中较小的氧含量变化做出反应。
2.检测结果准确，能够在短时间内检测到氧气含量的变化。
3.功能稳定，具有较长的使用寿命。
缺点：1.对工作环境有一定的要求。
2.精度会随着使用时间的增长而下降。
3.价格相对较高，一般需要专业的技术人员进行维护和保养。
结论总体来说，氧气传感器是现代燃油车辆废气排放控制的重要组成部分。
它通过检测废气中的氧含量，控制燃烧过程，保证了排放符合环保标准，同时也对车辆的油耗和动力性有一定的影响。
氧传感器原理
汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件，是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。
氧传感器均安装在发动机排气管上。
氧传感器安装位置一：作用氧传感器是排气氧传感器的简称，其功用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入到发动机ECU。
ECU根据氧传感器信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将过量空气系数（λ）控制在0.98～1.02之间（空燃比A/F约为14.7），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油之目的。
同时也可以确保三效催化转化器对排气中的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三种污染物都有最大的转化效率，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。
现代汽车普遍采用的宽带式氧传感器还具有检查气缸失火和判缸功能。
二：类型发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为氧化锆（ZrO2）式、氧化钛（TiO2）式和六线宽带式三种类型。
氧化锆式又分为加热型与非加热型氧传感器两种，氧化钛式一般都为加热型传感器。
氧传感器安装在排气管上。
3．二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（ZrO2）陶瓷管（固体电解质），亦称锆管（图7-33a）。
锆管固定在带有安装螺纹的固定套中内外表面均覆盖着一层多孔性的铂膜，其内表面与大气接触，外表面与废气接触。
氧传感器的接线端有一个金属护套，其上开有一个用于锆管内腔与大气相通的孔，电线将锆管内表面的铂极经绝缘套从此接线端引出。
（一）氧化锆（ZrO2）式氧传感器结构图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.线束接头原理图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（图7-33b）。
氧传感器的介绍
a、b）结构 c）特性 1-TiO2氧传感器元件 2-壳体 3-绝缘体 4端子 5-陶瓷连结片 6-导线 7-TiO2热敏电 阻元件
氧分压如果偏离理论空燃比，则呈阶跃变化。所以利用测定的氧 气分压，即传感器的电阻变化，就能测得空燃比的偏离差值。与 空燃比相对应的传感器电阻值的变化特性如图1-89c所示，图中以 理论空燃比为界，电阻值产生跃变。 当周围气体介质中的氧元素多时，二氧化钛的电阻值增大；反之， 氧元素少时，电阻值减小。与氧化锆式氧传感器相同，由于在理 论空燃比附近电阻值急剧变化，故其输出电压也急剧变化。 二氧化钛式氧传感器的三个端子分别是基准电源、传感器输出端 和接地端。由于二氧化钛的电阻随温度变化，故串联热敏电阻后 具有温度补偿作用。在低温状态下，二氧化钛电阻值增大，影响 其正常的性能，为使其快速升温以活化其性能，可装有加热线圈。
对于稀薄混合气燃烧生成的排气，由于存在高浓度的O2与低浓度的CO， 即使CO与O2完全反应，也会有剩余的O2存在，故氧浓度比低，几乎不 产生电压。 此外，在接近理论空燃比的排气中，存在着低浓度的CO与O2，在铂表面 O2从与CO完全反应状态（CO过剩，O2为零），急剧向氧过剩状态（CO 为零，O2过剩）变化，氧浓度比也急剧变化，从而使电动势急剧变化， 图1-83b、c所示为氧化锆式氧传感器的输出特性。但上述特性只在温度 比较高的条件下才能充分体现出来，在低温时，这种特性会发生很大变 化，这时为了能够得到稳定的输出，应把氧传感器安装在不使温度降低 的位置，如可把图1-84所示的陶瓷加热器置于氧化锆元素的内侧，使氧 化锆氧传感器保持较高温度，这种方法已经实用化了。 图1-85a所示为氧化锆式氧传感器的空燃比反馈控制系统实例，在该系统 中，为对排气中的CO、HC、NOx三种成分同时获得高净化率，而采用了 三元催化剂。为使三元催化剂发挥最佳效果，必须在各种工况下，总是 使空燃比控制在理论值水平附近。因此，使用氧化锆式氧传感器来检测 排气中的氧浓度，通过发动机电控单元的反馈控制，即可实现控制空燃 比的反馈控制。
一文读懂氧传感器工作原理与检测
一文读懂氧传感器工作原理与检测
汽车氧传感器，主要有窄型（开关型）、空燃比、宽带型氧传感器、氮氧传感器等；下面分别介绍他们的检测方法。
1
4线窄型氧传感器
开关
信号电压0.1-0.9V变化，正常情况约10秒变化8次。
0.45V以下，为混合气稀，0.45V以上，为混合气浓。
2
4线空燃比氧传感器
空燃比
以东风日产怠速为例，正常是2.2V不变化，2.2V以上是混合气稀，2.2V以下是混合气浓。
3
6线宽带氧传感器
宽频
怠速时正常电压为1.5V不变化，1.5V以上为混合气稀；1.5V以下为混合气浓。
4
氮氧传感器
8线
这个传感器端是8根，进入模块处理后，只有4根线接出。
我们只需要检查模块的4根线即可。
4根线分别为供电、拱铁、CAN-H、CAN-L。
CAN-H、CAN-L检查出来的正常波形如上图。
氧传感器
细说氧传感器(三元催化器核心部件)[归纳整理]汽车氧传感器是现代汽车中一个非常重要的传感器：它被用来监测发动机所排出废气中氧的含量或浓度，并根据所测得的数据输出一个信号电压，反馈给车载电脑（ECU），车载电脑根据收到的信号控制喷油量、进气量的大小，调整气、油比，从而达到省油、提高效率、减少污染等目的。
(最佳气油比为14.7:1) 它通常安装在排气系统中，直接与排气气流接触。
据国外权威机构统计：汽车使用氧传感器后可省油15%、提高效率18%、降低污染5 0% 如果氧传感器出现故障，不但会使汽车费油及排放超标，还会使发动机工况恶化，导致怠速熄火、发动机运转失准等各种故障一车用氧传感器工作原理氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。
工作原理氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。
其基本工作原理是：在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。
大气中氧的含量为21％，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。
在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。
由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。
当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压(0。
6～1V)，这个电压信号被送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。
细说氧传感器
细说氧传感器细说氧传感器(三元催化器核心部件)[归纳整理]汽车氧传感器是现代汽车中一个非常重要的传感器：它被用来监测发动机所排出废气中氧的含量或浓度，并根据所测得的数据输出一个信号电压，反馈给车载电脑（ECU），车载电脑根据收到的信号控制喷油量、进气量的大小，调整气、油比，从而达到省油、提高效率、减少污染等目的。
(最佳气油比为14.7:1) 它通常安装在排气系统中，直接与排气气流接触。
据国外权威机构统计：汽车使用氧传感器后可省油15%、提高效率18%、降低污染50% 如果氧传感器出现故障，不但会使汽车费油及排放超标，还会使发动机工况恶化，导致怠速熄火、发动机运转失准等各种故障一车用氧传感器工作原理氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。
工作原理氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。
其基本工作原理是：在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。
大气中氧的含量为21％，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。
在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。
由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。
当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压(0。
6～1V)，这个电压信号被送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。
氧传感器PPT课件
三元催化器
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前氧传感器信号
后氧传感器信号
触媒失效的后氧 传感器信号
5、氧传感器的检修过程中的作用 1）点火系故障造成的燃烧不正常或缺火：
例如:某缸火花塞损坏、某缸高压分线损坏、或分电器、分电器转子、 点火线圈等损坏。
这些故障可使部分氧“不经消化”即排出缸外从而使排气中的氧含量升 高。
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b．氧传感器内部进入油污、尘埃、积碳等沉积物时，阻碍外部空气进入氧传感器内 部，会使传感器的输出信号改变，不能正确修正空燃比； c．氧传感器中毒，尤其是在以前使用加铅汽油，使氧传感器铅中毒而失效。另外， 氧传感器发生硅中毒也是常有的事。汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的 二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使传感器失效； d．对于加热型氧传感器，如果加热器电阻烧蚀，很难使传感器达到正常工作温度而 失去作用。一般加热电阻的阻值为5～7Ω，如果电阻值为无穷大。
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E. 氧传感器内部线路脱落,造成信号无法传输,
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六、原因分析
1、氧传感器在线下预装，在装配整车排气管过程中易造成氧传感 器线束的拖拽，导致线束受损断裂。
整改前
整改后
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2、氧传感器拧紧力矩为38~46N·m，与Delphi 新标准不符、下发新 工艺要求，明确装配时扭矩要求为
在高温及铂的催化下，带负电的氧 离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。 由于大气中的氧气比废气中的氧气多， 套管上与大气相通一侧比废气一侧吸 附更多的负离子，两侧离子的浓度差 产生电动势。当套管废气一侧的氧浓 度低时，在电极之间产生一个高电 压～1V)。
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氧传感器
氧传感器汽缸列1探针1没有激活汽缸列1探针1电路中的电气故障首先，我们先了解一下氧传感器的作用，其作用是测定废气中的氧含量，然后将检测的结果及时反馈给发动机的控制系统，以便使发动机控制系统不论发动机机械状态如何，都能有效地对燃料系统进行调控，把混合气的空燃比控制在理论空燃比附近很窄的范围内，使装有三元催化转换器的发动机达到最佳排气净化效果，其也被称为“λ”传感器，工作原理是用于比较空气中的氧含量和废气中的残余氧含量差值的变化，并反馈给发动机控制单元电压信号，供ECU作为空燃比修正值的参考信号。
当氧传器正常工作时，发动机进行闭环控制，若发动机控制单元检测到氧传感器故障后，发动机将转入开环控制。
了解了氧传感器的作用和工作原理后让我们来看一看哪里有问题会引起氧传器故障碍，氧传感器表面气孔阻塞，受到过度的热应力，工作温度太低，加热器不工作或连接电路出现故障，都会使氧传器的输入信号电压不变化或变化缓慢，发动机会出现怠速不稳定，油耗上升和排放超标等现象。
以上简单叙述了氧传感器的工作原理和作用及引发故障的原因，下面我们来具体分析一下16518和16514这两个故障代码出现后应如何分析和解决故障。
首先我们来认知一下带双氧传感器的车辆两个传感器的功用，气缸列1探针1即我们俗称的前氧传感器，其功用是主要检测混合气浓度并将检测的信号反馈给控制单元。
气缸列1探针2即我所说的后氧传感器其主要功用是用于测试催化净化效率，装在三元催化器后面，其电压值几乎不变，保持在0.6V左右。
前氧传为0-5V的变化区间，前氧传感器为“广域氧传感器”，我们来解释一下这个名词，广域氧传感器实际上是一个氧离子泵，根据氧离子在晶体中的流向，我们就可以知道混合气是稀或是浓。
两个界面的电子交换会产生一个电流，我们称之为泵电流。
这个泵电流与“λ”有一对一的对应关系，也就是说只要知道电流的大小，就能知道“λ”的值了。
当“λ”值为1.000时，泵电流为零;混合气浓时“λ”小于1.000泵电流为负：反之则为正。