发布日期：2022-10-09 点击率：87
上一期我们已经详细讲解后氧传感器的工作原理，本期我们聊聊后氧传感器的判断方法。
点击查看：谈谈BMW的氧传感器原理及案例分析(一)
首先，对后氧传感器好坏的判断，必须知道它的正常状态下的电压。那么后氧传感器在理论空燃比的状态下，通过ISTA进行读取的电压是多少呢？
大概是在0.7到0.8V之间。
大于0.8V，即高电压，代表浓混合气
小于0.6V，即低电压，代表稀混合气
看点击宝马 N20发动机数据流，
通过上面的数据流信息，后氧传感器的标准数据(约0.75V)，问题来了。
方法一：假如后氧传感器的电压一直是0.45V不变，说明什么问题？
可能是由于后氧传感器没有进入工作状态，所大家在查看数据流时，一定要在热车状态，即氧传感器均进入工作状态下查看。
假如氧传感器已经进入工作状态，那么它还一直是0.45V不变，说明氧传感器老化损坏了。
方法二：急加油减速法----观察ISTA中DME后氧传感器电压数据流
急加油后断油，此时DME会马上控制断油，但此时气缸里面还存在很多空气，空气没有经过燃烧排出，所以混合气非常稀，极端稀。所以后氧传感器的电压会往稀的方向走，被拉到接近0V。如果此时通过这种方法，后氧传感器电压不变，或不会拉到接近0V，说明后氧传感器老化了。
方法三：急加油减速法----波形测量
首先，进行波形测量，必须知道测量哪个针脚。请看下面电路图
两个表笔测量X#Pin4和Pin5
当我们用ISTA测量的电压一直是0.9V，如果采用急加油断油的方法，电压能从0.9V变为0.1V，即初步判断后氧传感器是正常的。
? 0.9V是浓，需要人为让混合气变稀，就是急加油再断油的一种工况，如果是方波，说明氧传感器响应正常，如果变化很慢，是一个陡下来的话，说明后氧传感器老化。
方法四：人为加浓
如果后氧传感器是0.1V，表示稀混合气，此时我们可以进行人为加浓，往进气管喷化清剂。看电压会不会往浓混合气的电压变化，即变到0.9V。如果会说明正常，如果不会，说明氧传感器老化。
方法五：人为变稀
可以通过打开机油加注该或断开相应的空气接口，让混合气稀，看电压会不会往稀的变化，会代表正常，不会代表不正常。
方法六：测量加热丝
后氧传感器有加热丝，经常会遇到报加热丝断路的故障，我们可以测量加热丝的电阻来判断，也可以测量加热丝的控制波形，为PWM占空比信号波形，测量及判断方法比较简单，这里就不赘述了。
补充一：
如果信号电压在0.1V不变，除了要考虑氧传感器，还要考虑发动机混合气稀的故障
补充二：
如果是在用定速循环，比如定80或100，此时空燃比是1.1左右，混合气会相对稀，后氧传感器监测的电压会比标准低一点(小于0.75V)，即稀一点，是正常现象，不要当故障去修。
补充三：
如果后氧传感器浓稀的切换频率(即高低电压不断跳跃)与前氧传感器的切换频率相同，说明三元催化器老化失效。
? 因为如果三元催化被掏空或活性物被胶质物质稀释，导致进来的O2很多，而它没有能力把O2兜住，即失去储氧能力，导致混合气被后氧传感器监测为稀混合气，反馈给DME，DME进行调浓，混合气变浓，前后氧监测为浓混合气反馈给DME，DME就会调稀，所以会导致前后氧电压不断浓稀变化，所以这种现象代表三元催化失效了。
补充四：如果后氧传感器浓稀不断变，但前氧不变，那又说明说明问题呢？
?此时我们可以断开前氧传感器，看后氧传感器电压还会不会跳跃，如果还会跳，考虑后氧传感器和三元催化器。如果不会跳了，说明是前氧传感器问题这端出问题。
关于跃阶型后氧传感器的判断方法就先说到這里！
现在接着讲解一下宝马的宽带型前氧传感器。
索引
说明
索引
说明
1
宽带氧传感器
2
壳体
3
6 芯插头连接 (5 芯被使用)
通过宽带氧传感器可以无级测得一个介于0.65 和空气之间的空燃比 (稳定的特性线)。宽带氧传感器比先前版本LSU 4.9 更快地准备就绪。
为了实现完全而完美的燃烧，需要的空燃比为 1 千克燃油和约 14.7 千克空气。实际输送的空气质量与化学计算的空气质量之间的比称为空气过量系数。在车辆正常运行时空气过量系数会摆动。发动机在空气不足 (空气过量系数约0.9 = 浓混合气) 时具有最佳功率。
发动机在空气过量 (空气过量系数约1.1 = 稀混合气) 时油耗最低。当混合气在空气过量系数 = 1 的范围内时，废气触媒转换器可最佳地减少有害物质的排放。转换率 (即已转换的有害物质部分) 在先进的废气触媒转换器上达 98 至几乎 100 %。油气混合气的最佳成分由发动机控制调节。氧传感器这时提供关于废气成分的基本信息。
结构及内部错接
在泵元件上施加一个电压。于是很多氧气被抽送到测量元件中，直到测量元件的电极之间出现一个450 mV 的电压为止。产生泵电流是空燃比的测量值。空燃比控制于是可在燃烧室内建立每个希望的空燃比。
索引
说明
索引
说明
1
氧传感器加热装置
2
参考元件 (Nernst 元件)
3
测量元件 (Nernst 和泵元件)
线脚布置：
线脚 Pin
说明
PWM
氧传感器加热装置按脉冲宽度调制的控制
Kl. 87
蓄电池电压，总线端 15 接通
U1
参考元件电压
总线端 Kl. 31
虚拟接地
U2
泵室电压
特性线及标准值：
新氧传感器的特点是自空气过量系数= 0.65 起扩大的测量范围。新的调控用传感器的其他优点是较高的温度耐受性、响应时间缩短到30 毫秒以下，以及较高的信号精确度。
索引
说明
索引
说明
1
泵电流
2
氧传感器 LSU 4.9 特性线
3
氧传感器 LSU ADV 的特性线
4
氧气浓度 (稀少)
5
氧气浓度 (浓混合气) "氧气当量"
注意宽带氧传感器的下列标准值：
参数
值
氧传感器加热装置电压范围
10.7 至 16.5 伏
氧传感器加热装置不超过 5 秒钟的电压
12 V
氧传感器加热装置不超过 6.5 秒钟的电压
9 V
工作温度
760 °C
20 °C 时的加热电阻
2.0 至 3.2 Ω
最大空气泵电流
1,5 mA
诊断提示！部件失灵？
在宽带氧传感器失灵时，预计将出现以下情况：
在发动机控制单元中记录故障代码
调校值或用替代值的紧急运行
组合仪表中排放警示灯亮起
诊断的下列监控功能检查发动机和排气系统的状态：
氧传感器调校值
空燃比调校 (混合气调校) 用于补偿影响混合气的部件公差和老化效应。
废气触媒转换器诊断
此诊断检查废气触媒转换器的氧气存储能力。氧气存储能力是废气触媒转换器转换能力的一个指标。
? 前氧传感器，顾名思义，就是安装在三元催化器前的氧传感器。是调控用的传感器，此宽带氧传感器用来不断测量废气残余氧含量。残余含量的摆动值作为电信号继续传输给发动机控制单元DME。DME根据浓稀通过喷射修正混合气。
传感器的工作温度约760(参数|图片)度，此氧传感器的加热功率比常归氧传感器低，此外该氧传感器可更快准备就绪。
而宝马车的氧传感器有两种，一种是早期的LSU4.9通用氧传感器，是6线氧传感器，一种是现在常用的LSU ADV宽带氧传感器，是5线氧传感器。
5线和6线的工作原理差不多，只是6线氧传感器多一个补偿公差的电阻，约30-300欧姆。接下来主要讲5线氧传感器
前氧传感器与后氧传感器对比，最大的特点就是，前氧传感器可以知道混合气多浓或多稀，而后氧传感器只能知道混合气是浓还是稀，浓多少，稀多少，它不知道。
那么，前氧传感器是怎么知道混合气是多浓还是多稀的呢？接下来，开始讲它的工作原理。
先看看6线氧传感器和5线氧传感器的电路图是怎样的：
6线：
5线：
通过电路图不难发现，6线和5线前氧传感器都有加热丝，占了其中两根线，加热丝工作原理和后氧传感器一样，这里不做赘述。
而6线和5线相比，就是多了一根I-LSVP导线，其它一样，该导线用来连接补偿电阻，补偿电阻安装在氧传感器的插头上。所以如果该插头被机油腐蚀，会导致氧传感器报故障。后来这些5线的前氧传感器，由于设计精密，也就无需该补偿电阻来补偿部件公差了。所以变成5线的宽带前氧传感器。
而其它出加热丝的线代表什么，我们到时再说，先说前氧传感器是怎么知道混合气多浓还是多稀的。
先看一张原理图：
测量室的O2和大气的O2始终要保持在0.45V的电压差，而大气的O2是固定不变的，但测量室的O2是连接废气，废气的O2根据浓稀会变多变少，那么为了保证0.45V的电压差，必须对测量室继续泵氧，多O2，需要泵出去，少O2，需要泵进来，而泵进多少泵出多少就代表混合气浓多少，稀多少。
注：尾气和大气怎么进入前氧传感器的，和后氧传感器一样，这里不做赘述。
如果是稀混合气，氧传感器是如何监测的呢？
混合气稀，也就是O2多，需要正电流将氧离子向排气侧泵出。电流的大小即为稀多少。
那么混合气浓，又是怎样的呢？
混合气浓，O2少，负电流将氧离子向参考室泵送，电流的大小代表浓多少。
好了前氧传感器如何知道多浓多稀我们已经有了详细的了解，那么现在问题回到之前的5线电路图，出了两根加热丝控制线，还有三跟线，分别是什么含义，前面我们知道前氧传感器有泵氧原件，参考室(测量室)，虚拟地，与电路图的三跟线息息相关。
先看一张原理图
A-LSVR:参考室(测量室)
M-LSV：虚拟地
A-LSVP：泵氧(泵流导线)
I-LSVP：匹配导线(补偿导线)
那么他们对于的测量电压是多少呢？
6线(对车身测量)
5线(对车身测量)
好了，关于5线和6线的测量电压已经和大家说明了，那么5线和6线在ISTA读出的数据流是多少呢？
PS:B系列发动机虽然也采用5线的氧传感器，但它的ISTA不再显示电压值，而是用空燃比1来表示，1代表理论空燃比，小于1代表浓混合气，大于一代表稀混合气。
而测量的电压也有所不同
混合气过稀有那些可能原因？
真空软管是否开裂，连接是否正常。
燃油压力过低，喷油嘴故障。
在进气支管，节气门和喷油器O型圈存在真空泄漏。
进气系统和进气管泄漏或空气滤清器滤芯缺失。
蒸发排放碳罐开裂，蒸发排放管堵塞或泄漏。
曲轴箱通风系统泄漏。
加热型氧传感器，前端排气不见缺失，松动或泄漏。
进气流量，温度，压力，氧传感器等各个传感器的输出。
等等.......
混合气过浓有那些可能原因？
真空软管是否开裂，连接是否正常。
燃油压力过高，由于喷油器的泄漏致使曲轴箱中燃油过多。
进气支管塌陷或堵塞，异物堵塞节气门体。
空气滤芯过脏或堵塞。
蒸发排放控制系统工作异常。
曲轴箱通风系统故障导致机油吸入进气道。
进气流量，温度，压力，氧传感器等各个传感器的输出。
等等.......
本次关于前氧传感器的工作原理就聊到这，下期讲我们讲前氧传感器好坏判断方法。
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欢迎参加2020第八届上海国际物联网展览会, 本届展会是覆盖物联网完整产业链的一个专业盛会，包括有：RFID（无线射频识别）技术、传感网技术、工业物联网技术、自动识别技术、无线通讯技术、最新移动支付技术、电子标签生产解决方案、读写器开发最新技术及物联网技术在：智能交通、智能电网、智慧城市、智慧工业、智慧医疗、智慧停车、智能三表、智能家居、工业4.0、新零售、仓储、物流、节能环保、石油、天然气、智慧
1、氧传感器故障的影响
当氧传感器或线路有故障时，容易产生下列故障：
a.废气排放超标；
b.怠速不稳；
c.空燃比不正确；
d.油耗上升。
氧传感器失效后，会使发动机怠速运转不稳，油耗增加，排气管冒黑烟。常见故障是氧传感器因堵塞中毒而失效。
产生上述故障的原因:
a.氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗都可能使其碎裂而失效。处理时要特别小心，发现问题要及时更换。
b.氧传感器内部进入油污或尘埃等沉积物时，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。表现为油耗上升，排放浓度明显增加，此时将沉积物除净就会使其恢复正常工作。
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。因此，要使用质量高的燃油和润滑油。修理时要正常选用和安装橡胶胶垫，传感器上涂制造厂规定使用的溶剂和防粘剂等。
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，则应更换传感器。
2、氧传感器的就车检查
①外观法
通过观察氧传感器的颜色，可简易判断氧传感器的故障。
a.淡灰色顶尖，是氧传感器的正常颜色。
b.白色顶尖，由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器。
c.棕色顶尖，由铅污染所致。
d.黑色顶尖，由积炭造成。在排除发动机积炭故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积炭。
氧传感器有加热式（三线式）和非加热式（单线式）两种。对于加热式，应检查其加热器电阻。
②氧传感器电阻的检查。
其检查方法是：拔下氧传感器的线束插头，用万用表测量其接线端中加热器的两根接线柱之间的电阻，其值应为4～40Ω。否则应更换氧传感器。
③氧传感器电压的检查。
在接线良好时，使发动机处于工作温度并高怠速运转，用内阻大于10MΩ的数字式万用表测量氧传感器的输出电压。良好的传感器，电压应在0～0.9V之间切换。如果电压保持0V和0.9V不变，则反复使发动机转速升高或下降，此时若测得的电压仍为0V，则传感器已坏。若测得电压为0.9V左右但不切换，可拆去制动器的真空助力软管，真空大量泄漏后混合气变稀，此时若产生电压切换则传感器良好，否则，说明氧传感器发生中毒，应予以更换。
氧化钛式氧传感器会发生中毒等故障，在采用上述方法检测时，良好的氧传感器输出端的电压应以2.5V为中心上下波动，否则可拆下氧传感器并暴露在空气中，冷却后测量其电阻值。若电阻值很大，说明传感器是好的；否则，传感器已损坏，应予以更换。
举报/反馈
氧传感器作用是什么？
氧传感器用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量汽车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，达到监测和控制燃烧空燃比，以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。
氧传感器工作状态参数是什么？
氧传感器工作状态参数表示由发动机排气管上的氧传感器所测得的排气的浓稀状况。有些双排气管的汽车将这一参数显示为左氧传感器工作状态和右氧传感器工作状态2种参数。排气中的氧气含量取决于进气中混合气的空燃比。
氧传感器是测量发动机混合气浓稀状态的主要传感器。氧传感器必须被加热至300°C以上才能向微机提供正确的信号。而发动机微机必须处于闭环控制状态才能对氧传感器的信号做出反应。
氧传感器工作状态参数的类型依车型而不同，有些车型以状态参数的形式显示出来，其变化为浓或稀；也有些车型将它以数值参数的形式显示出来，其数字单位为mV。浓或稀表示排气的总体状态，mV表示氧传感器的输出电压。该参数在发动机热车后以中速(1500?2000 r/min)运转时，呈现浓稀的交替变化或输出电压在100?900 mV之间来回变化，每10s内的变化次数应大于8次(0.8Hz)。若该参数变化缓慢或不变化 或数值异常，则说明氧传感器或微机内的反馈控制系统有故障。
氧传感器工作电压过低表示什么含义？
氧传感器工作电压过低，一直显示在0.3V以下，其主要原因如下：
(1)喷油器泄漏；
(2)燃油压力过高；
(3)活性炭罐的电磁阀常开；
(4)空气质量计有故障；
(5)传感器加热故障或氧传感器脏污。
氧传感器工作电压过高表示什么含义？
氧传感器工作电压过高，即一直显示在0.6V以上，其主要原因如
(1)喷油器堵塞；
(2)空气质量传感器故障；
(3)燃油压力过低；
(4)空气质量计和节气门之间的未计量的空气；
(5)在排气歧管垫片处的未计量的空气；
(6)氧传感器加热故障或氧传感器脏污。
氧传感器的工作电压不正常可能引起的主要故障如下：
(1)发动机加速不良；
(2)发动机发冲；
(3)发动机冒黑烟；
(4)发动机有时熄火。
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