4线A/F 传感器（空燃比传感器）【宽频氧传感器】

是 什 么 使 空 燃 比 传 感 器 优 于 传统的氧传感器？用一个字概括，就是“准”。当空燃比传感器工作正常时，它所反映的不是简单的浓和稀，而是混合汽有多浓或有多稀。

这种信息有利于更严格地控制尾气的排放成份。这就意味着不但能提高发动机的性能和燃油经济性，还能延长催化转化器的寿命。延长催化转化器寿命就可以在联邦政府规定的8年或8万mile排放部件质保期内节约很大一笔费用。

结构

传感器主体外观与氧传感器相同，但具有独特形状的锁的 4 端子接头。 

4个端子

由DENSO制造

与传统四线氧传感器相比，尽管接头略有偏差，但这两种不同类型的传感器都能装到同一辆车上去。

空燃比传感器 的传感器元件包括可以传输离子的电极层。它的元件中有一个加热器。

排气成分通过传感器元件的扩散层扩散。对电极层施加电压，产生的电流与稀氧气浓度相关。而且该电流与浓碳氢化合物相关。

因此，空燃比传感器  用该电极层的电流可以指示空燃比。

原理

空燃比传感器能产生出一个很小的电动势，该电动势能使电流正向或反向流过具有标定为0.3V压差的AF+和AF-两级。混合汽稀时，电流正向流动，混合汽浓时，电流反向流动。混合汽浓度符合化学计量比时，检测电路中没有电流通过。电流的最大值约为15mA，但通常都比这低很多。

浓混合气检测原理

即浓混合气时，废气中的 O2  很少，HC、CO 未 燃烧干净。ECM 在传感器两个铂电极间施加稳定电压， 传感器空气腔内的 O2  在空气腔侧铂电极得到电子后被 电离成氧离子，氧离子从空气腔侧铂电极通过 ZrO2  固态 电解质流到尾气侧铂电极。在尾气侧铂电极，它同穿过传 感器扩散阻力层的未完全燃烧的 HC、CO 发生化学反应， 失去电子，从而形成方向为负的电流。

稀混合气检测原理

即稀混合气时，尾气中的 O2  较多。ECM 在传 感器两个铂电极间施加了电压，尾气中的 O2  穿过传感器 扩散阻力层后，接触到尾气侧铂电极得到电子而被电离， 氧离子再流过 ZrO2  固态电解质到达空气腔侧铂电极失 去电子后中和，于是产生方向为正的电流。

总结

混合气浓时，空气腔侧产生的氧离子往尾气侧流动。混合气稀时，尾气侧产生的氧离子会更多，所以就往空气腔侧流动。这就造成了不同方向的电流。

与传统4线氧传感器相比，传统的空气腔是直通大气，空燃比氧传感器是被密封住的，所以氧含量是固定好的。

ZrO2 固态电解质，这个可以理解成氧浓差电池，其实是它两端氧浓差不一样，所以改变了电流的方向。

空燃比传感器的控制电路

操作

A/F 传感器可根据空燃比形成线性输出。 

空燃比达到理想值 14.7 时，CONSULT-III 上的 A/F 传感器电压显示为 2.2 伏。

·空燃比处于浓状态时，显示较低电压。

·空燃比处于稀状态时，显示较高电压。

A/F 

A/F 传感器 

12

浓 ----------- 低

14.7 

理想 -------- 2.2V

16

  稀 ----------高

上面这个是日产车的数据。

目的

氧传感器输出为较浓或较稀，类似 ON 或 OFF。空燃比空气燃油比作为平均结果控制在较为理想的空气燃油混合比。可根据 A/F 传感器的线性输出更精确地控制 A/F 比。同时有可能控制任何空燃比，而不仅仅是理想比率。

维修要点

A/F 传感器电压只能由 CONSULT-III 确认。 

用电路测试仪检查 A/F 传感器连接器的端子时，将获得不同的电压值。

 CONSULT-III 的显示值即 ECM 的计算值。

4个端子中有 2 个用于加热器电源和接地。 

另外2 个都是与空燃比有关的端子。 

CONSULT-III是什么？

日产车专用解码仪，其它的车，也建意用专用解码仪。

A/F 传感器加热器采用占空比控制。

 A/F 传感器只能在高于 700°C（1300°F）的温度下运行，因此加热器的工作范围比氧传感器加热器宽广很多。

·A/F 传感器接头中包含一个独特的修芯片。

·请勿将该芯片取出。

·如果发生电路故障，A/F 传感器电压将显示为 0V、2.2V 或 5V，这取决于 4 条 A/F 传感器线束的开路或短路组合方式。

·A/F 传感器显示为 2.2V 时应特别留意，因为正常情况下只有达到理想空燃比时才能显示 2.2V。应检查电压是发生变化还是保持不变以进行验证。

注意

如果用万用表检查A/F+,A/F-的信号电压，一根在3V，一根在3.3V左右。他们的电压基本没有太大的变化，主要是微小的电流变化。主要是电流的大小跟方向变化。所以建意用专用解码仪。

如果没有专用解码仪，通用的又无法更好检测，有两个方法：

1. 在信号线上接一个1欧电阻，让导线产生电压降，测量两边的电压差，相应的换算成电流值

2. 跨接4根导线，在线号线上做一个线圈，把电流放大后，用示波器电流钳直接测量其电流

3. 用非常精准，毫安级别的电流表检测。
   

关于通用型检测电脑

对于装有空燃比传感器的丰田车，用通用型检测电脑选择显示氧传感器参数时会出现一些奇怪的数据。对于大多数车甚至大多数丰田车来说不断变化的上游氧传感器电压表明燃油控制正常，但对于空燃比传感器来说正好相反。

空燃比传感器所显示的电压相对稳定，特别是在中、小油门开度时，电压值约为0.66V或3.3V。但由于美国汽车工程师学会的标准规定通用型检测电脑所显示的氧传感器值应在0~1之间，所以通用型检测电脑所显示的空燃比传感器值是一个在上述规定范围内的“计算值”。动力控制模块将空燃比传感器的数值除以5后再将所得出的数值提供给检测电脑。   

实际所得的数值取决于动力控制模块的版本和检测电脑的程序，所以路试时我们所希望看到的2.8~4.0V的电压变化值，也许在通用型监测电脑上显示为0.56~0.8V的“氧传感器”电压值。

不过，如正文所述，空燃比传感器电压变化的方向与传统的氧化锆氧传感器电压变化的方向正好相反。 

为了避免受到误导，许多通用型检测电脑根本就不用任何形式显示空燃比传感器的参数。但如果在通用型检测电脑上显示出例如0.66V的空燃比传感器电压值，其真实的电压值就为3.3V。顺便说一句，这个电压值是空燃比传感器电压量程的中间值，相对应的混合汽浓度为化学计量比。

以后如何学习这么精彩的汽修知识