Lambda (氧气) 传感器，带加热器

汽车诊断

测试时如何连接示波器:- Lambda (氧气) 传感器，带加热器

通道 A - 加热器电流

• 连接一个 60 安电流钳 到PicoScope的 通道 A 上。
• 设置电流钳到 20 A 位置，并将它自己归零。
• 将电流钳夹在氧气传感器的其中一条白色线缆上或多插头另一边的发动机接线器里相应的线缆。
  

通道 B - 传感器输出

• 连接一条 BNC 测试线 到PicoScope的 通道 B 上。
• 连接一根 刺针 到测试线的正极 (彩色) 接头上。
• 连接一个 黑色鳄鱼夹 到测试线负极 (黑色) 接头上，并夹到发动机适当的接地连接上。
• 探测氧气传感器的黑色线缆或多插头另一边的发动机接线器里相应的线缆。
  

注意:这个测试的是前催化转换器（上游）传感器，标准的氧化锆传感器。
连接见 图 142.1。

图 142.1

带加热器的 Lambda 传感器示例波形

波形注意点

通道 A - 加热器电流
这显示加热元件的电流是一个脉冲宽度调制（PWM）或方波类型信号。电流脉冲以大概1.3安培的高度开始，然后下降到大概0.5安培。这是因为它温度上升后，加热器的阻抗增加。加热器的电压是来自ECM的恒定蓄电池电压，所以当加热器阻抗上升，电流就会下降。
这个波形最重要的特征不是电流脉冲的高度，而是它们的宽度。这台发动机的ECM毎半秒（500 ms）输出一个电流脉冲，并调节每一个脉冲的宽度来控制加热器的能量。上面的波形很困难看到单独的脉冲，所以我们需要使用放大工具来放大。放大视图如下所示:

在上面的波形，我们放大刚开启后20秒的区间。我们也在大约26和30秒处放置一对标尺，并设置PicoScope显示两个标尺区间里平均电流。PicoScope显示两个标尺间的平均电流是大约860 mA。这告诉我们供给加热器的脉冲电流与供给恒定的大概860 mA的电流有同样的效果。
在 30 秒时间点后，电流脉冲变窄。如果将两个标尺移到这区域，PicoScope会告诉我们这里的平均电流大约是185 mA，或峰值电流的 20%。加热器的输出因此会更低。

通道 B: 传感器输出
这显示来自传感器的电压信号，代表排气里的氧气含量。已设置PicoScope过滤掉信号，以消除干扰尖峰。

技术信息

这个测试是确保氧气传感器的加热元件和通过发动机控制单元（ECM）的控制正常工作。
单独的传感器技术信息，请看 氧化锆氧气传感器 主题。
加热元件的目的是尽可能快地加热氧气传感器达到它的250 至 950 °C工作温度范围。在这一点燃油喷射系统会从开环改变为闭环燃油控制。这不会发生，直到有一个来自氧气传感器输出线缆的开启信号告知发动机ECM排气系统的氧气含量。燃油喷射系统尽可能快地转为闭环控制以满足严历的排放系统法规是非常必要的。任何加热元件系统的故障会减低氧气传感器转换率并总会点亮发动机排气故障警告灯。
如果加热元件没有消耗任何电流，检查其中一条连接线是否有正常的蓄电池电压供应和ECM是否间断性地切换另一条线到接地。如果没有接地切换，同时检查连接ECM线缆的连接性，看是否开路。
该元件的电阻可通过跨接两条白色线缆测得。在我们所测的汽车上，该元件的电阻是 6 Ω。查阅被测汽车的厂家数据。
通常氧化锆氧气传感器的四条线是:

黑色 - 传感器信号 灰色 - 传感器接地 白色 - 加热元件 白色 - 加热元件

或者

蓝色 - 传感器信号 白色 - 传感器接地 黑色 - 加热元件 黑色 - 加热元件

这只是一个指南，不同的厂家是有差异的。
如果氧气传感器被拆下并重新安装或更换，检查正确的扭矩设定是值得的。在我们所测的汽车上，正确的拧紧力矩是 45 Nm。

部件图片

图 142.2 - 带加热器的氧气传感器示图