酸素センサーはエンジンの排気ガス中の酸素量を検出し、混合ガスの濃度情報をECUにフィードバックするセンサーで、三元触媒前の排気管に取り付けられています。

電圧信号の生成に使用される酸素センサーの感応要素は二酸化ジルコニウム (ZrO2) で、その外表面には白金の層があり、白金電極を保護するために白金の外側にはセラミックの層があります。酸素センサーの検出素子の内側は大気中に露出しており、外側はエンジンから排出される排気ガス中を通過します。センサー温度が300℃以上の場合、両面の酸素量が大きく異なると両面に起電力が発生します。センサ内部は大気開放されているため酸素含有量が高くなります。混合気が薄い場合、排気ガス中の酸素含有量は高くなります。センサーの両側の酸素含有量の差は非常に小さいため、発生する起電力も非常に小さくなります（約0.1V）。しかし、混合が濃すぎると、排気ガス中の酸素含有量が非常に少なくなり、感応素子の両側の酸素濃度差が大きくなり、発生する起電力も大きくなります（約0.8V）。酸素センサー内のヒーターは、感応素子を加熱して正常に動作できるようにするために使用されます。

O2センサーが信号を出力しなかったり、出力信号に異常があると、エンジンの燃料消費量の増加や排気ガスの汚染、アイドル回転数の不安定、失火、チャタリングなどの原因となります。酸素センサーの一般的な故障は次のとおりです。

1) マンガン中毒。有鉛ガソリンは使用されなくなりましたが、ガソリンに含まれるアンチノック剤にはマンガンが含まれており、燃焼後にマンガンイオンやマンガン酸イオンが酸素センサーの表面に付着し、正常な信号が得られなくなります。

2) 炭素の堆積。酸素センサーの白金シート表面にカーボンが蒸着されると、正常な電圧信号が発生できなくなります。

3) 酸素センサーの内部回路の接触不良や断線により、信号電圧が出力されません。

4) 酸素センサーのセラミック素子が損傷しており、正常な電圧信号を生成できません。

5) 酸素センサーヒーターの抵抗線が切れているか、回路が壊れているため、酸素センサーが通常の使用温度にすぐに到達できなくなります。