酸素センサーの確認方法を学ぶ
酸素センサー（O2）の確認方法を学ぶことで、交換が必要かどうかも分からないセンサーに時間とお金を費やす前に、車両のセンサーに潜在的な問題があるかどうかを確認するのに役立ちます。酸素センサーは、排気ガス中の酸素量を検出し、その情報を電圧信号に変換して、車のコンピューターが燃料比率と排出ガスを制御するために使用します。
ただし、センサー信号が変化し、通常の動作パラメータから外れた状態が続くと、コンピューターは故障コードをメモリに保存し、ダッシュボードのMIL（故障警告灯）またはチェックエンジンライトを点灯させて問題を知らせます。
それでも、不良な酸素センサーを疑っている場合や、コンピューターの故障コードがO2センサーの潜在的な問題を示している場合でも、問題は別の場所にある可能性があります。コンピューターは単に問題が検出された場所を伝えているだけです。例えば、吸入ホースが緩んでいるか破れているために、センサーが排気ガス中の高い酸素率を読み続けている場合や、センサーの電気コネクターが緩んでいて、装置が動作しない場合があります。代わりに、コンピューターはセンサーの異常動作を検出します。
したがって、ユニットを交換する前に、センサーの動作特性を利用して、実際に交換する必要があるかどうかを確認できます。
酸素センサーは、エキゾーストマニホールドの近くに位置している場合があります。
電圧計を酸素センサーに接続する
このテストを実行するには、10メグオームのインピーダンスを持つデジタル電圧計が必要です。ほとんどのデジタル電圧計は、テスト中にメーターが過剰な電流を消費して電気部品や電子部品を損傷するのを防ぐために、10メグオームの保護機能を備えています。
さらに、テストを開始する前に、トラブルシューティングしたい酸素センサーを探してください。1996年以前の車両モデルでは、通常、センサーはエキゾーストマニホールドの上または近くにあります。1996年以降のモデルでは、エキゾーストマニホールドの近くと触媒コンバーターの近くに別のセンサーがあります。ただし、一部の車両モデルでは、最大5つ以上のセンサーがあります。確認する必要があるセンサーを必ず把握してください。
車のコンピューターから診断トラブルコード（DTC）を取得する際には、スキャンツールの機能に応じて、問題の特定のセンサーに関する情報も得られる場合があります。例えば、バンクI、センサー1の故障が表示された場合、それはシリンダー番号1を含むヘッド上のエキゾーストマニホールドの上または近くにあるO2センサーを指します。バンクI、センサー2は、同じ側にあるが排気システムの下方、おそらく触媒の前または後にあるセンサーを指します。V型エンジンのもう一方のヘッドも同様で、バンクIIと見なされます。
バンクIとIIの位置を確認する必要がある場合は、必要に応じて車両の整備マニュアルを参照してください。
- 次に、テストするセンサーに複数のワイヤー（加熱式センサー）がある場合、必要に応じて車両の整備マニュアルを参照して信号線を特定してください。
- 単線センサーは、このワイヤーを信号線として使用します。
- 2線式センサーは、1本をセンサー信号用、もう1本をヒーター電源用に使用します。
- 3線式モデルは、1本を信号用、残り2本をヒーターの電源とアース用に使用します。
- ただし、4線式センサーは、そのうちの1本をセンサー自体のアース用に使用します。
ワイヤーを識別するには、車両の修理マニュアルの配線図を参照してください。マニュアルをお持ちでない場合は、地元の自動車部品店またはオンラインで、特定のメーカーとモデル向けの手頃な価格のマニュアルを購入してください。
- 適切な電圧計を手元に置き、センサーを特定したら、車のエンジンを動作温度まで温めてください。高速道路で20分間運転するか、エンジンを約15〜20分間高速アイドリング状態で回転させることでこれを行うことができます。
- エンジンを止め、電圧計をDC mV（ミリボルト）スケールに設定します。
- 触媒コンバーター近くのO2センサーをテストする場合は、フロアジャックを使用して車両を持ち上げ、ジャックスタンドで安全に支え、後輪をブロックしてください。
- メーターを接続する際は注意してください。エンジンが動作温度にある場合、エキゾーストマニホールドとパイプは非常に高温です。火傷をせず、メーターとプローブを高温表面から遠ざけてください。
1〜3線式のセンサーでは、メーターの赤いプローブをセンサーの信号線に、黒いプローブをエンジンの良好なアースに接続します。4線式センサーでは、メーターの黒いプローブをセンサーのアース線に接続します。必要に応じて、車両の修理マニュアルの配線図を参照してください。
メーターのプローブをワイヤーに接続するには、ワイヤー穿孔プローブを使用するか、コネクターを通じてセンサーをプローブします。ただし、一部のセンサーでは、コネクターを通じて信号線をプローブするのが難しい場合があります。この制限を克服するには、センサーを外し、信号線用のコネクターピンに銅線の一端を接続してから、電気コネクターを再接続し、コネクターからワイヤーの露出部分を出しておきます。これにより、テスト用にメータープローブに接続できる裸線が得られます。裸線がアースに触れないように注意してください。
別の方法として、センサーの信号線の絶縁体をピンで穿孔し、メータープローブをピンに接続する方法もあります。ただし、ピンがアースに触れないようにしてください。
後者の方法を使用する場合、テストが終了した後、ピンを外し、穿孔したワイヤー部分を電気テープで覆い、湿気や腐食がワイヤーに侵入するのを防いでください。
酸素センサーの信号を読み取る
エンジンを始動し、電圧計でセンサーの電圧信号を確認します。センサー電圧は、約100 mV〜900 mV（0.10〜0.90 V）の範囲で回転または変動するはずです。これはセンサーが正常に動作していることを意味します。
O2センサーが低電圧または高電圧の信号のみを生成する場合、エンジンの性能に問題があるか、酸素センサーが動作を停止しています。センサーの動作を確認するには、次の2つのテストを実行します。
酸素センサーのリーン燃料状態への応答をテストする
- まず、インテークマニホールドに通じるクランクケース換気バルブ（PCV）のホースを外します。これにより、より多くの空気がエンジンに入ります。PCVバルブの位置を確認する必要がある場合は、車両の整備マニュアルを参照してください。
- センサー信号の電圧計の読み値を確認します。酸素センサーは酸素の増加をリーン燃料状態と解釈し、約200 mV（0.20 V）に近い信号を出力します。センサーが適切に応答しない場合や応答に時間がかかる場合、センサーは正常に動作していません。
- PCVバルブにホースを再接続します。
酸素センサーのリッチ燃料状態への応答をテストする
- 車両のエアフィルターからプラスチック製のダクトを外します。
- エンジンに通じるダクトの開口部を清潔な布で塞ぎます。これにより、エンジンに入る空気の量が減少します。
- センサー信号の電圧計の読み値を確認します。酸素センサーは酸素の減少をリッチ燃料状態と解釈し、約800 mV（0.80 V）に近い信号を出力します。センサーが適切に応答しない場合や応答に時間がかかる場合、センサーは正常に動作していません。
- エアフィルターにエアダクトを再接続し、エンジンを止めます。
車両の酸素センサーがテストに正しく応答した場合、燃料効率に影響を与える他のコンポーネントに問題がある可能性があります。エンジンに真空漏れがあるか、点火システムに問題があるか、または類似の問題があるかもしれません。センサーがテストに正しく応答しなかった場合、動作を停止しており、交換する必要があります。