電噴車為獲得高排氣凈化率，降低排氣中（CO）一氧化碳、（HC）碳氫化合物和（NOx）氮氧化合物成份，必須利用三元催化器。但為瞭能有效地使用三元催化器，必須精確地控製空燃比，使它始終接近理論空燃比。催化器通常裝在排氣歧管與消聲器之間。氧傳感器具有一種特性，在理論空燃比（14.7：1）附近它輸出的電壓有突變。這種特性被用來檢測排氣中氧氣的濃度並反饋給電腦，以控製空燃比。當實際空燃比變高，在排氣中氧氣的濃度增加而氧傳感器把混合氣稀的狀態（小電動勢：O伏）通知ECU。當空燃比比理論空燃比低時，在排氣中氧氣的濃度降低，而氧傳感器的狀態（大電動勢：1伏）通知（ECU）電腦。
ECU根據來自氧傳感器的電動勢差別判斷空燃比的低或高，並相應地控製噴油持續的時間。但是，如氧傳器有故障使輸出的電動勢不正常，（ECU）電腦就不能精確控製空燃比。所以氧傳感器還能彌補由於機械及電噴系統其它件磨損而引起空燃比的誤差。可以說是電噴系統中唯一有“智能”的傳感器。
傳感器的作用是測定發動機燃燒後的排氣中氧是否過剩的信息，即氧氣含量，並把氧氣含量轉換成電壓信號傳遞到發動機計算機，使發動機能夠實現以過量空氣因數為目標的閉環控製；確保三元催化轉化器對排氣中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三種污染物都有最大的轉化效率，最大程度地進行排放污染物的轉化和凈化。
氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢，由化學平衡原理計算出對應的氧濃度，達到監測和控製爐內燃燒空燃比，保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件，廣泛應用於各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控製。它是目前最佳的燃燒氣分測量方式，具有結構簡單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控製既能穩定和提高產品質量，又可縮短生產周期。
氧傳感器的工作原理與乾電池相似，傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下(高溫和鉑催化)，利用氧化鋯內外兩側的氧濃度差，產生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量為21%，濃混合氣燃燒後的廢氣實際上不含氧，稀混合氣燃燒後生成的廢氣或因缺火產生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內外表麵上。由於大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子，兩側離子的濃度差產生電動勢。當套管廢氣一側的氧濃度低時，在電療之間產生一個高電壓(0。6～1V)，這個電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控製燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器隻有在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才能充分體現，才能輸出電壓。它在約800°C時，對混合氣的變化反應最快，而在低溫時這種特性會發生很大變化。
氧傳感器的兩個電療的輸出電壓跟尾氣中氧與大氣中氧的相對值呈很好的相關性。然而這個電壓跟氧含量的關系並不是線性的。氧傳感器在最佳空燃比附近最敏感（很小的空燃比變化便會產生很大的輸出電壓變化），而在空燃比過濃或過稀時不敏感。低電壓對應高氧含量，所以0.1－0.4伏的電壓輸出表明稀混合比，而0.6－1.0伏代表濃混合比。當氧傳感器輸出電壓為0.45伏的時候，空燃比最佳。
氧傳感器通過檢測發動機廢氣中氧的含量向ECU反饋混合氣的濃度信息，它安裝在三元催化劑之前的排氣管上。
氧傳感器用於產生電壓信號的敏感元件是二氧化鋯（ZrO2），其外表麵有一層鉑，鉑的外麵還有一層陶瓷，起保護鉑電療的作用。氧傳感器敏感元件的內側通大氣，外側通過發動機排出的廢氣。敏感元件在溫度300℃以上時，如果兩側的氧含量有較大的差異，兩側麵就會產生一個電動勢。敏感元件內側因通大氣而氧含量高，當混合氣稀時，廢氣中的氧含量較多。敏感元件兩側的氧含量差異很小，所以其產生的電動勢也很小（0.1V左右）；而當混合氣過濃時，廢氣中氧的含量極少，敏感元件兩側氧濃度差較大，產生的電動勢也較大（0.8V左右）。氧傳感器內部的加熱器是用於加熱敏感元件，以使其能正常工作。
如果氧傳感器無信號輸出或輸出信號不正常，就會使發動機油耗和排氣污染增加，出現怠速不穩、缺火、喘抖等故障現象。氧傳感器的常見故障有：
1）錳中毒，雖然不使用含鉛汽油瞭，但是汽油裡的抗爆劑含有錳，燃燒後的錳離子或錳酸根離子就鉛附著在氧傳感器的表麵，使之不能產生正常的信號。
2）積炭，氧傳感器鉑片表麵積炭後，不能產生正常的電壓信號。
3）氧傳感器內部線路接觸不良或斷路而無信號電壓輸出。
4）氧傳感器陶瓷元件破損而不能產生正常的電壓信號。
5）氧傳感器加熱器電阻絲燒斷或其電路斷路，使氧傳感器不能迅速達到正常工作溫度。
氧傳感器的故障檢修方法如下：
1）檢測氧傳感器加熱器的電阻：用歐姆表測量氧傳感器插座端子（加熱電阻）之間的電阻，加熱電阻引出來的相鄰兩根線的顏色相同，很好區別。冷態電阻約4歐。（氧傳感器一共四根線，一字排列，一對通，即電阻端；另一對不通，對電阻端也不通，即為信號輸出端）
如果檢測為斷路或電阻不在正常的范圍之內，則需更換氧傳感器；如果電阻值正常，則進行下一步故障檢修。
2）檢測氧傳感器加熱器電源電壓：
接通點火開關，測量加熱電阻端對應的氧傳感器插頭（線束側）端子之間的電壓，應為蓄電池電壓。
如果電壓低或無，則檢修氧傳感器插頭至噴射繼電器、搭鐵的線路。
3）檢測氧傳感器電阻加熱器對地絕緣性：用歐姆表測量氧傳感器電阻加熱器與外殼之間的電阻，應為 ∞。
如果通路，更換氧傳感器，如果不通路，則進行下一步檢修。
4）檢查氧傳感器的信號電壓：
①在關閉點火開關的情況下，斷開氧傳感器上的4芯連接器；
②將蓄電池的12V電源引到氧傳感器的電阻加熱端，這個方法需要做一對帶線接頭，即測試工裝。接好後起動發動機，2min後測量信號輸出端的電壓。
如果認為這個方法的可操作性不強，可以直接起動發動機，2min後，拔下四芯接頭，迅速測量氧傳感器信號端的電壓。（時間長瞭加熱電阻脫離瞭電源後氧傳感器的芯子會冷卻，測量誤差增大）（我采用的是第二種）
起動發動機後的怠速狀態下，根據上述工作原理，這個輸出電壓應該很低；這時加大油門，在油門變化的瞬間，會有一個電壓輸出，這個電壓跟油門變化率有關（即穩住油門電壓即刻消失），越迅速電壓越大。最大值可達0.9V，如果是指針表頭，由於慣性和阻尼因素，這個電壓一般隻能讀到0.8V。（考慮到數字表的響應時間，不能用數字表測量，否則誤差很大）
如果氧傳感器的無電壓輸出、電壓值不變、電壓上升或下降很小、電壓變化很緩慢，則說明氧傳感器的傳感元件有問題，這時可考慮清洗氧傳感器。
氧傳感器的清洗方法如下：
拆下氧傳感器，用5-10%的三氯化鐵溶液加過量的鹽酸，這個比例要視傳感器頭子表麵的情況而定。將氧傳感器放到溶液裡浸泡，10-15分鐘後取出，用水沖凈，不僅周圍的四個孔要通暢，從底部觀察，洗凈後裡麵的載體呈白色。
如果清洗得不理想，繼續此項的工作，直到能看到白色的載體為止。
用水沖凈後，裝上傳感器，重復上述的第四步測量工作。一般說來，隻要不是副廠的傳感器，隻要內部的瓷體沒有炸裂，加熱電阻沒有開路，經過上述清洗過的氧傳感器都可以恢復正常工作。
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