氧化锆式氧传感器的构造及原理
　　发动机上采用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。除结构上有差异外，在外形上也有所不同，其接线有单线、双线、三线和四线之分，几种引线方式的氧传感器是不能替代使用的，本文主要介绍氧化锆式氧传感器。
　　在使用三元催化转化器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。氧传感器位于排气管的第一节，在催化转化器的前面。氧传感器有个二氧化错（一种陶瓷）制造的元件，其里外都镀有一层很薄的铂金。陶瓷化错体在一端用镀薄铂层来封闭。后者被插到保护套中，并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感器得以安装到排气歧管上。陶瓷体外部暴露在排气中，而内部与环境大气相通。
　　这个元件低温时有很高的电阻，所以温度低时不允许电流通过。但高温时，由于空气中与废气中氧的浓度差异，氧离子却能通过这个元件。这就产生了电位差，铂金将其放大。这样，空燃比低于理论空燃比（较浓）时，在氧传感器元件内（大气）外（废气）之间有较大的氧气浓度差。于是，传感器产生相对较强的电压。另一方面，如果混合气稀，大气和废气之间氧浓度差很小，传感器也就只产生相对较弱的电压（接近0V ）。
　　由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO,HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
　　二、汽车氧传感器的常见故障
　　氧传感器一旦出现故障，将使ECU不能接收到氧传感器输送的正确信号，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换，保证发动机正常工作。
　　1.氧传感器中毒
　　氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，亮色的沉积物表明燃油中含铅。铅中毒的氧传感器典型的特征是表面有发亮的生锈层，如图1所示。含铅汽油会损害氧传感器和三元催化器。大多数的氧传感器经过含铅汽油的侵蚀后，寿命会急剧下降。经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。
　　另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事，如图2所示。一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。
　　2.积碳
　　积碳的氧传感器顶端工作面是碳黑色的。积碳粘附在氧传感器表面，使氧敏感材料不能与排气充分接触，输出信号失准，当积碳过多时，氧传感器就完全失效了。积碳是不可避免的，因为，即使正常工作的发动机，在起动之后，为快速暖机或者是发动机大功率输出时，需要供给浓的混合气，过剩的燃油在排气管继续燃烧产生高温，在氧传感器表面产生积碳，加速老化；如果发动机其他一些组件，如喷油器滴漏等使空燃比发生大的变化，而导致发动机不正常燃烧的话，积碳就更严重，使用寿命也更短了。对于积碳还不是很严重的氧传感器，在排除导致发动机积碳的故障后，通过排气高温能清除氧传感器表面上的积碳，使其恢复正常工作。
　　3.氧传感器陶瓷碎裂    氧传感器的陶瓷硬而脆，在安装或维修过程中避免用硬物敲击或用强烈气流吹洗，这样都可能使其碎裂而失效，因此要特别注意。
　　4.加热器电阻丝烧断
　　加热器电阻丝是给氧传感器进行加热，让其提前投入工作，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
　　5.氧传感器内部线路断脱
　　通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：
　　（1）淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；
　　（2）白色顶尖：由硅污染造成，此时必须更换氧传感器；
　　（3）棕色顶尖：由铅污染造成，如果严重，也必须更换氧传感器；
　　（4）黑色顶尖：由积碳造成，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。
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