氧传感器工作原理及其作用的详细指南
什么是氧传感器？
氧气传感器（通常称为“O 2传感器”，因为 O 2是氧气的化学式）安装在车辆的排气歧管中，以监测排气离开发动机时有多少未燃烧的氧气存在。
通过监测氧气水平并将此信息发送到你发动机的计算机，这些传感器可以让你的汽车知道混合燃料是富油（氧气不足）还是贫油（氧气过多）。适当的空燃比对于让你的汽车保持应有的平稳运行至关重要。
由于 O2 传感器在发动机性能、排放和燃油效率方面发挥着重要作用，因此了解它们的工作原理并确保你的设备正常工作非常重要。
汽车氧气传感器指南：氧气传感器位于何处？
车辆拥有的氧传感器数量各不相同。1996 年以后制造的每辆汽车都需要在每个催化转化器的上游和下游安装一个氧传感器。因此，虽然大多数车辆有两个氧传感器，但那些配备双排气装置的 V6 和 V8 发动机有四个氧传感器——一个在发动机每组催化转化器的上游和下游。
氧传感器有什么作用？
车辆的 02 传感器用于测量废气中的氧气含量，并将此反馈报告给你车辆的计算机。然后计算机使用此信息来调整你的空气/燃料混合物。
氧气传感器在变热（大约 600°F）时通过产生自己的电压来工作。 插入排气歧管的氧传感器尖端是一个锆陶瓷灯泡。灯泡的内部和外部都涂有一层多孔的铂，用作电极。灯泡内部通过传感器主体向外部大气排放。
当灯泡的外部暴露在废气中的高温气体中时，灯泡与传感器内外部大气之间的氧气含量差异会导致电压流过灯泡。
如果燃料比稀（混合物中没有足够的燃料），电压相对较低 - 大约 0.1 伏。如果燃料比过浓（混合物中的燃料过多），则电压相对较高 — 大约 0.9 伏。当空气/燃料混合物处于化学计量比（14.7 份空气对 1 份燃料）时，氧传感器产生 0.45 伏电压。
上游氧传感器（氧传感器 1）
氧传感器 1 是与催化转化器相关的上游氧传感器。它测量从排气歧管排出的废气的空燃比，并将高低电压信号发送到动力系统控制模块，以调节空燃混合物。当动力系统控制模块接收到低电压（稀）信号时，它会通过增加混合物中的燃油量来进行补偿。当动力系统控制模块接收到高压（浓）信号时，它会通过减少添加到混合物中的燃料量来使混合物变稀。
动力系统控制模块使用来自氧传感器的输入来调节燃料混合物被称为闭合反馈控制回路。这种闭环操作会在浓和稀之间产生一个恒定的触发器，这允许催化转化器通过将燃料混合物的整体平均比例保持在适当的平衡来最大限度地减少排放。
然而，当发动机冷启动或氧传感器出现故障时，动力系统控制模块进入开环操作。在开环操作中，动力系统控制模块没有接收到来自氧传感器的信号，并要求固定浓混合气。开环操作导致燃料消耗和排放增加。许多较新的氧传感器包含加热元件，以帮助它们快速达到工作温度，从而最大限度地减少开环操作所花费的时间。
下游氧传感器（氧传感器 2）
氧传感器 2 是与催化转化器相关的下游氧传感器。它测量从催化转化器出来的空燃比，以确保催化转化器正常工作。催化转化器的作用是保持化学计量空燃比 14.7:1，而动力系统控制模块由于来自上游氧传感器（传感器 1）的输入而不断地在浓空燃混合物和稀空燃混合物之间切换。因此，下游氧传感器（传感器 2）应产生大约 0.45 伏的稳定电压。
汽车氧气传感器指南：O2 传感器损坏的症状
当 02 传感器出现故障时，会弹出各种诊断故障代码 (DTC)。大多数情况下，有故障的 O2 传感器会导致检查引擎灯亮起，并带有故障代码，你可以使用FIXD 等OBD2 扫描仪读取该代码。根据此故障代码，它将指出它是如何失败的，然后继续进行诊断。
O2 传感器故障的症状可能包括以下内容：
- 精益或丰富的运行条件
- 加速不良
- 发动机犹豫
- 排气管冒黑烟（浓运行状态） 黑烟是从排气管排出的多余燃料
- 粗闲
- 车辆熄火
- 降低燃油效率
要确定你的氧传感器是坏的还是贫或富的运行条件，第一步是使用扫描工具检查你的 O2 传感器的运行情况。
如何测试氧传感器
由于 O2 传感器在保持发动机尽可能高效和清洁运行方面发挥着重要作用，因此确保其正常工作非常重要。大多数氧气传感器通常可以使用 30,000 到 50,000 英里，或 3-5 年，如果维护和保养得当，更新的传感器可以使用更长时间。更换氧传感器的成本从155 美元到 500 美元不等，具体取决于你是 DIY 还是去商店。
你可以在家中使用电压表或FIXD 传感器等 OBD2 扫描工具测试氧传感器。转到FIXD 应用程序中的实时数据馈送，查看 O2 传感器的电压和响应时间。
通常，正常工作的前（上游）O2 传感器 1 将以相当稳定的速率从富油切换到稀油，从而形成波浪状地层。O2 传感器产生的电压应在 0.1V 到 0.9V 之间，其中富侧为 0.9V，贫侧为 0.1V。如果你的读数在此范围内，则 O2 传感器工作正常。
后部（下游）氧传感器 2 是催化剂监测器，如果一切正常，该传感器将徘徊在半伏左右。但是，此测量值可能会因制造商的不同而有所波动。
汽车氧气传感器指南：其他 O2 传感器测试技巧
如果 O2 传感器对测试没有快速响应：
如果传感器在测试过程中看起来反应迟钝或响应缓慢，并且存在其他没有故障代码的症状，这可能是“懒惰”的 O2 传感器的问题，可能会导致其他问题。
如果 O2 传感器电压一直偏浓或偏稀：
尝试引入相反的条件，以确定问题是氧传感器还是空气燃料混合物问题。例如，如果你的 O2 传感器保持稀薄状态，请根据情况添加燃料以查看它是否有响应。如果 O2 传感器位于浓侧，请尝试引入真空泄漏或更多氧气，以查看传感器如何以及是否响应。
