目前汽车上使用的氧传感器有两种:氧化钛(TiO2)和氧化锆(ZrO2)。氧化锆氧传感器分为加热型氧传感器和非加热型氧传感器。氧化钛氧传感器本身有一个电加热器。大多数汽车使用带加热器的氧传感器。这个传感器是在原有传感器的基础上，增加了一个陶瓷发热元件来加热传感器。它能在发动机启动后20~30s内迅速将氧传感器加热到工作温度，扩大了空燃比闭环控制的工作范围，所以又叫加热型氧传感器。氧传感器有四种类型:一线制、二线制、三线制和四线制，其结构如图1所示。只有一根信号线接发动机ECU，传感器的另一极直接接地；第二根线的两根线接ECU，一根是信号线，一根进入ECU后接地；三线制和四线制属于加热型氧传感器。因为增加了两根加热电阻丝，所以三线制或四线制与氧传感器信号线结合。加热电阻的两根导线，一根直接连接到控制继电器或主继电器，接收12V加热电源，另一根由ECU的接地端控制，控制加热电阻的加热时间。氧气加热器是一个比例系数热敏元件。当传感器从线束断开时，可以通过检测加热器的电阻来检测加热器。图1氧传感器的结构随着排放法规越来越严格，现在越来越多的车辆在三元催化转化器的前后两端都安装了氧传感器，称为双氧传感器系统。一个称为主氧传感器或三元催化转化器之前的上游氧传感器，用于混合气反馈控制。发动机电控单元根据主氧传感器的反馈信号增减喷油量，将实际空燃比控制在理论空燃比附近；另一个位于三元催化转化器后面，称为二次氧传感器或下游氧传感器，用于监测三元催化转化器的催化净化效率。当三元催化转化器损坏时，其转化效率会降低。此时，三元催化器前后的排气管含氧量非常接近，几乎相当于没有安装三元催化器。前后氧传感器的信号电压波形趋于相同，电压波动幅度趋于相同，说明三元催化转化器的转化能力下降。1氧化锆氧传感器以日产阳光的加热型氧传感器为例，介绍氧化锆氧传感器的识别和检测方法。(1)二氧化锆氧传感器的识别日产新阳光汽车系统的加热型氧传感器位于三元催化转化器后面，用于监测废气中的氧含量。即使空燃比(A/F)传感器的开关特性发生变化，空燃比仍可根据加热型氧传感器发送的信号控制在化学计量范围内。氧化锆氧传感器由氧化锆陶瓷制成，如图2所示。氧化锆会产生一个电压，氧气充足时电压约为1V，氧气稀薄时电压降至0。图2日产新阳光轿车加热型氧传感器的结构(二)二氧化锆氧传感器的检测实例新捷达轿车使用二氧化锆氧传感器的电路如图3所示。端子T4C/1和T4C/2是加热元件的插头，T4C/1的电源来自J519，电池电压通过燃油泵继电器J17的端子87R提供，端子T4C/2接地并连接到控制加热时间的ECU。T4C/3和T4C/4是氧传感器的信号端子，其中T4C/3是正信号电压，T4C/4是负信号电压(即接地端子)。新捷达轿车用二氧化锆氧传感器电路。二氧化锆氧传感器的检测方法如下:01解码器检测▼氧传感器工作异常会在ECU中存储故障码。因此，氧传感器故障码00525-氧传感器G39和G130无信号，或氧传感器G39和G130对正极短路，可以用专用解码器或通用解码器查找，也可以通过读取数据流判断氧传感器是否有故障。如果氧传感器指示灯长时间保持恒定值或变化缓慢，说明氧传感器有故障。02测试发热元件的电阻▼在室温下，可以用万用表进行测试。测试时，拔下氧传感器线束插头，测试插头上T4C/1端子和T4C/2端子之间的电阻，室温下应为1 ~ 5ω。如果室温下电阻值为∞表示发热元件开路，应更换氧传感器。03检查氧传感器加热元件的电源电压▼氧传感器加热元件的电压就是电池电压。当点火开关打开且燃油泵继电器的触点打开时，加热元件的电源打开。测试加热元件电压时，拔下氧传感器插头，起动发动机，测试接插件插座上T4C/1和T4C/2端子之间的电压，电压值应不低于11V。如果电压值为零，说明保险丝S5(10A)开路或燃油泵继电器接触不良，可以单独修理。04测试传感器的信号电压▼因为当氧传感器的工作温度低于300℃时，氧传感器达不到正常工作温度，没有信号输出，所以要在300℃以上测量二氧化锆氧传感器的输出电压。用汽车万用表压力测量法检查二氧化锆氧传感器的具体方法如下:使发动机以2500r/min运转约90秒，连接好插头和插座，将数字万用表接在连接氧传感器端子T4C/3和T4C/4的导线上，当发动机供给浓混合气时(油门踏板猛踩到底)，信号电压应为0.7 ~ 1.0V；向发动机供应稀混合气时(拔下空气流量传感器与发动机之间的真空管)，信号电压应为0.1 ~ 0.3v；否则，氧传感器会损坏，应予以更换。05检测氧传感器的信号变化频率▼可以在传感器T4C/3和T4C/4的端子连接的导线之间串联一个发光二极管和一个300ω的电阻进行检测。二极管的阳极连接到3#端子，阴极通过300ω电阻连接到连接器的4#端子。当发动机怠速或部分负荷运转时，LED应该闪烁。闪光频率应不低于每分钟10次。如果二极管不闪烁或闪烁频率太低，则氧传感器损坏，应更换传感器。06示波器检测▼用示波器检测氧传感器输出的信号波形，可以直观的判断氧传感器的好坏。测试方法:启动发动机，预热传感器至300℃以上。当发动机处于闭环工作状态时，将探针连接到传感器连接器的信号端子T4C/2和T4C/3。发动机从怠速开始提速，观察氧传感器的输出信号波形，与标准波形对比，判断传感器好坏。图4显示了怠速和转速为2500转/分钟时氧传感器的输出信号波形。图4氧传感器在怠速和转速为2500r/min时的输出信号波形。2二氧化钛氧传感器(1)二氧化钛氧传感器的结构二氧化钛氧传感器的结构类似于二氧化锆氧传感器，主要由二氧化钛传感器(钛管)、钢壳、加热元件、接线端子和护套组成，如图5所示。图5二氧化钛氧传感器的结构二氧化锆氧传感器与二氧化钛氧传感器的主要区别:二氧化锆氧传感器将废气中氧含量的变化转化为电压的变化；二氧化钛氧传感器将废气中氧含量的变化转化为电阻的变化。目前广泛使用的二氧化钛传感器有两种:片式和厚膜型。该芯片中，铂金属丝镶嵌在二氧化钛芯片中，金属铂也作为催化剂；厚膜是在半导体封装工艺中由氧化铝叠层制成的。此外，还有带热敏电阻的二氧化钛传感器，用于温度补偿。新型二氧化钛氧传感器由发动机ECU提供1V参考电压，外观和原理与二氧化锆氧传感器相似。但为了使二氧化钛氧传感器有和二氧化锆氧传感器一样的变化，即参考电压由原来的5V变为1V；同时，为了降低传感器的重量和更换成本，将精密电阻转移到ECU内部。因此，在传感器的布线上减少了引线。其结构如图6所示。图6新型二氧化钛氧传感器的结构(2)二氧化钛氧传感器的工作原理二氧化钛氧传感器与二氧化锆氧传感器测量氧浓度的原理有很大不同:二氧化锆氧传感器是基于浓度差电池原理，通过浓度差产生电压来判断混合气体的稀释度和浓度；而二氧化钛氧传感器是基于气敏电阻的原理，通过氧气浓度引起的二氧化钛电阻的变化来确定混合气体的状态，所以也叫电阻式氧传感器。电子控制单元(ECU)的C端子向二氧化钛氧传感器的A端子施加恒定的1V电压，传感器的另一个端子B连接到ECU的D端子，如图7所示。图7二氧化钛传感器工作原理当废气中的氧浓度随发动机混合气浓度变化时，氧传感器的电阻发生变化，ECU的D端电位也发生变化。当端子D上的电压高于参考电压时，ECU确定混合气过浓；当端子D上的电压低于参考电压时，电子控制单元确定混合气过稀。通过ECU的反馈控制，混合气浓度可以保持在理论空燃比附近。在实际反馈控制过程中，连接在二氧化钛氧传感器和ECU之间的D端子上的电压在0.1-0.9v之间不断变化，与二氧化锆氧传感器的电压相似。提示:在发动机运转期间，氧传感器和反馈控制系统并不总是工作。ECU通过开环和闭环控制发动机的喷油量。在发动机启动、大负荷、暖机过程中，都需要一个丰富的混合气。此时ECU处于开环控制状态，氧传感器不工作。因为氧传感器只有在高温(一般390℃)下才能正常工作，所以能产生可靠的信号。只有当发动机达到正常工作温度时，ECU才进行闭环控制，氧传感器起反馈作用。当氧传感器出现故障，输出信号异常时，电控单元会自动切断氧传感器的反馈功能，发动机进入开环控制。(3)二氧化钛氧传感器的检测方法。当二氧化钛氧传感器出现故障，输出信号异常时，电控单元会自动切断氧传感器的反馈功能，使发动机进入开环控制工作状态。二氧化钛氧传感器的检测方法与二氧化锆氧传感器的检测方法基本相同。具体检测方法如下:01。检查加热器电阻▼用高阻抗数字万用表欧姆档测试氧传感器的加热电阻，拔下氧传感器的线束插头，测试氧传感器A、b端子之间的电阻，正常情况下其电阻为5 ~ 7 ω。如果电阻值为∞，则加热电阻烧坏，应更换氧传感器。02检查氧传感器的电源电压▼打开点火开关，用万用表电压块测量传感器的电源电压，如图8所示。它的标准值应该是1V。图8检查氧传感器电源电压03检查氧传感器加热器电源电压▼如图9，打开点火开关，用万用表电压挡测量。图9检查氧传感器加热器的电源电压04检查氧传感器的反馈电压▼如图10，打开点火开关，启动发动机正常怠速运转。然后，用电压表测量电子控制单元(ECU)的4号针脚与地之间的电压，数值应在0.2~0.8V范围内，当发动机转速升高时，其电压值应为0.6~1.0V，否则应更换氧传感器。图10检查氧传感器反馈电压05动态测试▼让发动机充分暖机，拔下燃油压力调节器的真空软管，插上歧管，加浓混合气(降低空燃比)。在怠速时测量电子控制单元(ECU)连接器的端子电压。氧传感器上的电压应大于0.5伏，否则应更换氧传感器。测试传感器的加热电源电压，其标准值应为12V。推荐阅读