酸素センサー（O2は酸素の化学式であるため、一般に「O2センサー」と呼ばれます）は、排気がエンジンを出るときに排気に含まれる未燃酸素の量を監視するために、車両の排気マニホールドに取り付けられています。
これらのセンサーは、酸素レベルを監視し、この情報をエンジンのコンピューターに送信することで、燃料の混合が豊富（酸素が不足）または希薄（酸素が多すぎる）であるかどうかを車に知らせます。適切な空燃比は、車をスムーズに走行させるために重要です。
O2センサーはエンジンの性能、排出量、燃料効率に重要な役割を果たしているため、O2センサーがどのように機能するかを理解し、正しく機能していることを確認することが重要です。
車両に搭載されている酸素センサーの数はさまざまです。 1996年以降に製造されたすべての自動車には、各触媒コンバーターの上流と下流に酸素センサーが必要です。したがって、ほとんどの車両には2つの酸素センサーがありますが、デュアルエキゾーストを備えたV6およびV8エンジンには、エンジンの各バンクにある触媒コンバーターの上流と下流に1つずつ、合計4つの酸素センサーがあります。
車両の02センサーは、排気ガス中の酸素量を測定し、このフィードバックを車両のコンピューターに報告するために使用されます。次に、コンピューターはこの情報を使用して、混合気を調整します。
酸素センサーは、高温（約600°F）になると独自の電圧を生成することで機能します。エキゾーストマニホールドに差し込む酸素センサーの先端には、ジルコニウムセラミックバルブがあります。電球の内側と外側は、電極として機能するプラチナの多孔質層でコーティングされています。電球の内部は、センサー本体を介して内部から外気に排出されます。
電球の外側が排気ガスの高温ガスにさらされると、電球とセンサー内の外気との酸素レベルの差により、電圧が電球に流れます。
燃料比が希薄な場合（混合気に十分な燃料がない場合）、電圧は比較的低く、約0.1ボルトです。燃料比が高い場合（混合気に含まれる燃料が多すぎる場合）、電圧は比較的高くなります（約0.9ボルト）。空燃比が化学量論比（14.7部の空気と1部の燃料）の場合、酸素センサーは0.45ボルトを生成します。
酸素センサー1は、触媒コンバーターに関連する上流の酸素センサーです。エキゾーストマニホールドから出てくる空燃比を測定し、高電圧信号と低電圧信号をパワートレイン制御モジュールに送信して、混合気を調整します。パワートレイン制御モジュールが低電圧（リーン）信号を受信すると、混合気中の燃料の量を増やすことで補正します。パワートレイン制御モジュールが高電圧（リッチ）信号を受信すると、混合気に追加する燃料の量を減らして混合気を傾けます。
パワートレイン制御モジュールが酸素センサーからの入力を使用して燃料混合物を調整することは、クローズドフィードバック制御ループとして知られています。この閉ループ操作により、リッチとリーンの間で一定のフリップフロップが発生します。これにより、触媒コンバーターは、燃料混合物の全体的な平均比を適切なバランスに保つことにより、排出量を最小限に抑えることができます。
ただし、コールドエンジンが始動した場合、または酸素センサーが故障した場合、パワートレイン制御モジュールは開ループ動作に入ります。開ループ動作では、パワートレイン制御モジュールは酸素センサーからの信号を受信せず、固定されたリッチ燃料混合物を注文します。開ループ動作により、燃料消費量と排出量が増加します。多くの新しい酸素センサーには、開ループ動作に費やされる時間を最小限に抑えるために、動作温度にすばやく到達するのに役立つ発熱体が含まれています。
酸素センサー2は、触媒コンバーターに関連する下流の酸素センサーです。触媒コンバーターから出てくる空燃比を測定し、触媒コンバーターが適切に機能していることを確認します。触媒コンバーターは、化学量論的な空燃比14.7：1を維持するように機能しますが、パワートレイン制御モジュールは、上流の酸素センサー（センサー1）からの入力により、リッチな空燃比とリーンな空燃比の間で絶えずフリップフロップします。したがって、下流の酸素センサー（センサー2）は、約0.45ボルトの安定した電圧を生成する必要があります。
02センサーに障害が発生すると、ポップアップする可能性のあるさまざまな診断トラブルコード（DTC）があります。ほとんどの場合、障害のあるO2センサーは、FIXDのようなOBD2スキャナーで読み取ることができる障害コードを伴うチェックエンジンライトをもたらします。この障害コードに基づいて、どのように失敗したかを示し、診断を進めます。
故障したO2センサーの症状には、次のようなものがあります。
酸素センサーが不良であるのか、リーンまたはリッチな運転状態であるのかを判断するための最初のステップは、スキャンツールを使用してO2センサーの動作を確認することです。
O2センサーは、エンジンを可能な限り効率的かつクリーンに動作させる上で重要な役割を果たしているため、正しく機能していることを確認することが重要です。ほとんどの酸素センサーは、通常30,000〜50,000マイル、つまり3〜5年持続しますが、新しいセンサーは、適切なメンテナンスと維持によりさらに長持ちします。酸素センサーの交換費用は、DIYするか店に行くかによって、155ドルから500ドルの範囲です。
自宅で、電圧計またはFIXDセンサーなどのOBD2スキャンツールを使用して酸素センサーをテストできます。 FIXDアプリ内のライブデータフィードに移動して、O2センサーの電圧と応答時間を確認します。
通常、適切に機能しているフロント（上流）O2センサー1は、かなり安定した速度でリッチからリーンに切り替わり、波状のフォーメーションを作成します。 O2センサーから発生する電圧は0.1Vから0.9Vで、リッチ側が0.9V、リーン側が0.1Vである必要があります。読み取り値がこの範囲内にある場合、O2センサーは正しく機能しています。
後部（下流）の酸素センサー2は触媒モニターであり、すべてが正常に動作している場合、このセンサーは約0.5ボルトでホバリングします。ただし、この測定値はメーカーによって変動する可能性があります。
O2センサーがテストに迅速に応答しない場合：
テスト中にセンサーの応答が遅いか遅いように見え、障害コードのない他の症状がある場合、これは他の問題を引き起こす可能性のある「遅延」O2センサーの問題である可能性があります。
O2センサーの電圧がリッチまたはリーンになっている場合：
反対の条件を導入して、問題が酸素センサーにあるのか、それとも混合気の問題なのかを判断してみてください。たとえば、O2センサーがリーンのままになっている場合は、状況に燃料を追加して、反応するかどうかを確認します。 O2センサーがリッチ側にある場合は、真空リークまたはより多くの酸素を導入して、センサーがどのように応答するかを確認してください。
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