氧传感器的维修误区

结合维修实践，将维修人员容易产生误判的有关氧传感器的问题做几点总结。 误区一:由于氧传感器只在闭环控制期间进行反馈作用，因此在开环控制期间的发动机工况不良，则与氧传感器无关。 我们知道，氧传感器输出电压信号在理论空燃比（14.7:1）处发生跃变，ECU有效利用这一空燃比反馈信号，将其与基准电压进行比较，判定混合气的浓稀程度，这就是空燃比的反馈控制。反馈控制只在闭环控制期间进行，在开环控制期间则解除，如以下工况: a.发动机起动时； b.起动后燃油增量修正（加浓）时； c.冷却水温度低使燃油增量修正时； d.节气门全开(大负荷、高转速)时； e.加减速燃油量修正时； f.燃油中断供油时； g.氧传感器空燃比过稀信号持续时间大于规定值(如10s以上)时； h.氧传感器空燃比过浓信号持续时间大于规定值(如10s以上)时； i.氧传感器温度在300℃以下时。 可以看出至少在冷车、急加减油门、大负荷等工况下氧传感器不参与混合气比的控制，因此这些工况下发动机性能不良问题则与氧传感器无关，这种理解正确码?举例说明: 一辆上海桑塔纳2000 GLi型电喷轿车，间歇性产生冷、热车时怠速抖动，加速回火，严重时车辆难以行驶。该车曾在特约维修站检查数次均无结论。 首先使用中文1552专用解码器读取故障代码，只显示:00561——混合气适配超过调节界限。消码后故障减轻。读取数据流，在001组第3区，氧传感器信号在0.1~0.9V之间变动，频率可达8次/10秒，其他数据亦正常。故障重现后再次读码依然是00561，同时又发现一个有趣的现象:拆除蓄电池线后，再装复起动，故障消失得更快。如此反复，最后决定更换氧传感器。故障彻底排除。 事实说明，氧传感器的失效或性能减弱，会对大部分工况都造成较严重的影响，因此，上面的理解是错误的。当然这与理论并不相违，而是忽视了一个重要的ECU功能作用:空燃比和学习控制，也叫做学习修正值。对于某一型号的发动机来说，各工况下的基本喷射持续时间是标准数据，均按照ECU存储器ROM中的数据进行，但在实际运行过程中，由于发动机性能的变化，空气系统、供油系统的性能变化，可能会造成实际空燃比相对于理论空燃比的偏离不断增大，氧传感器反馈信号修正范围是有限的，当超出修正范围，就会造成控制上的困难。为此ECU将根据反馈修正值的偏离情况，设定一个学习修正值（例如在通用车系中可在16个块学习单元中进行），以实现燃油喷射持续时间的总修正。另外，学习修正值既便在点火开关关闭，也存储在ECU的EPROM中（有一根电源线与蓄电池相连接)，做到持续进行修正。至此，我们跳出第一个理解误区，并得到以下结论: 1）由于ECU学习控制功能，实际上混合比的控制是一个渐进、持续的自适应过程，当氧传感器由于某种原因引起的反馈信号精确度的降低，会使ECU对混合比控制总修正量出现偏差，逐渐超出调整极限，并设定故障码00561。 2）故障代码的设定将启动备用喷油模式，发动机性能受到影响，既使不产生故障代码，由于持续学习修正作用在下次起动中依然有效。此时氧传感器在开环控制期间不进行反馈作用，其影响己由自适应功能体现出来，故障的根源依然是氧传感器。 3）拆除蓄电池线，学习修正值即被清除，系统恢复至初始状态，故障往往会暂时消失。 误区二:氧传感器电压变化频率达到8次/10秒以上，可认为是良好的。 氧传感器的性能是通过信号变化快慢体现出来的，表征反馈作用的精确度和灵敏度，通常认为8次/10秒以上的变化频率是良好的。实践证明，以此频率作为检测标准常常会引起误判，主要有两个原因：检测仪器的精度和检测人员的经验与技巧。说明如下: 1）专用解码器的屏显大部分是数字式的，而数字会有明显的时滞现象，响应性较差，实际观测到的信号变化与其真实的变化会有较大差异，那么8次/10秒这样的频率最多只能作为参考，不可作为氧传感器失效的标准。这也是特约维修站检测失误的原因。曾对新更换的桑塔纳20OOGLi型氧传感器观测，发现其频率可达20次/10秒以上，由此可见灵敏度的重要性。 2.频率的读取方法因人而异，结果也大不一样，由此也会带来误判。修理人员一般采取某段时间内氧传感器信号变化次数的平均值作为计算方法，这种方法本身无可非议，但氧传感器本身特性决定了在不同工况及工况变化过程中频率也是不同的。如在急加速加浓时，信号会跃变至0.6~0.9V，急减速收油门时，信号会跃变至0.1~0.3V，而在跃变期间信号会快速地变化，我们认为在跃变期间进行信号频率计算，其准确性是最高的，反之，如果在平稳的热车怠速工况下去读取，最多只能判断信号是否变化，而得到的频率则很难说明什么问题。 误区三：氧传感器在不同车型中，故障现象是相同或相似的。 接触过的同行中，能够对氧传感器采取重视态度的很少。这有历史的原因，由于早期的电喷车都是进口原装车，特别是日本车系占了很大的国内市场，当你拔下氧传感器插头，发动机工况看不出多大变化，最多故障灯点亮，一样可照常行驶。久而久之形成了氧传感器可有可无的观念。但近年来环保法规的不断完善促使各生产厂家对发动机尾气排放的控制愈加精确，氧传感器在系统控制设计阶段便作为一个不容忽视的主要参数，因而对发动机工况的影响更为显著。倘若维修人员还没有意识到这一点，再加上新车型的更换速度加快，缺少必要的经验积累，一旦故障出现往往局限于更换火花塞、高压线，或清洗节气门体、喷油器的常规作业，很少去考虑氧传感器的因素。即使有这种念头，也不会轻易更换。因此也就有了20天内更换5个氧传感器的记录。表1是大众/奥迪车系的三种车型氧传感器故障产生时的症状。 表1 大众/奥迪车系的三种车型氧传感器故障产生时的症状 车型 故障症状 上海桑塔纳2000GLi轿车 ★冷、热车怠速抖动，严重时发动机失速 ★急加速回火 ★行驶中加速，车辆有后坐现象，严重时难以起步 上海桑塔纳2000GSi轿车（时代超人） ★热车怠速抖动，尾气重 ★急加速尾气冒大量黑烟 ★行驶中有轻微后坐现象，但可以照常行驶 奥迪100（1.8L四缸机、配置翼板式空气流量传感器） ★怠速平稳，但尾气较重 ★加速时尾气冒黑烟较重 ★行驶中间歇性轻微后坐，加速性能受影响 ★耗油量增大