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车用氧传感器失效分析及诊断策略研究 　　摘要 随着汽车保有量的增多，随之而来的排气污染也引起了全世界的关注，这些对整个控制系统中起着至关重要作用的氧传感器提出了更高的要求。本文对车用氧传感器失效进行了的原因分析，归纳了氧传感器的失效方式，并总结了车用氧传感器诊断策略，力求为氧传感器的使用和开发提供理论依据，优化汽车性能，降低排放污染。 　　关键词 车用氧传感器；燃烧空燃比；策略 　　中图分类号U27 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）77-0047-02 　　1 汽车上氧传感器的功用 　　在汽车电子控制系统中，普遍在排气管上安装氧传感器，用来测量废气中的氧浓度，向ECU输送燃烧空燃比信号，实现电喷系统的闭环控制，从而让实际燃烧空燃比接近于理论空燃比，使三元催化转化器的转化效率最佳。同时用氧传感器也可以对喷油控制修正，使燃油控制更加精确，提高了发动机的经济性和排放性等。 　　氧传感器是电喷系统的主要传感器之一，对发动机的性能和废气排放及汽车经济性等有重要影响，如果氧传感器工作不正常，会造成发动机性能下降、排放污染大，油耗多，导致起动困难、怠速熄火、转速不稳等各种故障问题。 　　2 车用氧传感器失效的分析 　　2.1 车用氧传感器失效原因 　　汽车上氧传感器的工作环境比较恶劣，主要受废气成分和废气温度的影响，在使用一段时间后就会失效，一般使用寿命上，无加热电阻的车用氧传感器的寿命为5万公里～8万公里，带加热电阻型的车用氧传感器的使用寿命为10万公里。车用氧传感器失效的原因常见的有以下几种： 　　1）车用氧传感器积碳 　　氧传感器经长期使用后，表面会受碳微粒的污染，尤其是当发动机的燃烧不好、处于浓混合气工况或者内部进入油污或者尘埃等沉积物时，就会在氧传感器的表面形成积碳，使氧传感器输出信号失准。氧传感器积碳后发动机油耗多，排放大，表面变为黑色。氧传感器积碳是可恢复性的，把沉积物清洗掉即可。 　　2）车用氧传感器铅中毒 　　正常的氧传感器颜色是浅灰色，当发生铅中毒时是棕色。当含铅的燃油、润滑油或其它各类添加剂，燃烧后铅随废气排出，与氧传???器接触，会在表面形成铅氧化物，产生铅中毒，使氧传感器输出信号失准。这时氧传感器已经没用了，汽车性能会下降。 　　3）车用氧传感器硅中毒 　　当发生硅中毒时氧传感器是白色。当含硅的汽油、润滑油或硅橡胶密封垫圈都是使氧传感器失效原因。这时氧传感器已经没用了，汽车性能会下降。 　　4）车用氧传感器破裂损坏 　　汽车上氧传感器性质特点是硬而脆，由于使用不当使其受到碰撞，都可能导致车用氧传感器的碎裂损坏，汽车性能会下降。 　　5）带加热电阻的车用氧传感器的加热电阻故障 　　带加热电阻的加热型车用氧传感器，如果加热电阻丝故障，氧传感器很难到达工作温度会使氧传感器的作用不能发挥，汽车性能会随之下降。 　　2.2 车用氧传感器失效方式 　　车用氧传感器失效方式主要是响应不及时和输出电压不对。 　　2.2.1响应不及时 　　汽车上氧传感器正常工作时，对空燃比的浓稀变化响应及时。当车用氧传感器失效时，会对空燃比响应不及时，当氧传感器对空燃比的响应迟后时，会使电喷系统的闭环控制不精确，迟后时间越大影响越大。当氧传感器对空燃比的浓度变化响应慢时，不能随之做出迅速变化，汽车性能受影响。 　　2.2.2输出电压不对 　　当电子控制燃油喷射系统处于闭环控制时，氧传感器电压在0V～1V间变化，浓混合气时氧传感器的电压应大于0.6V小于1V；稀混合气时氧传感器的电压应小于0.3V大于0V；理想空气燃油混合气附近，氧传感器输出信号电压有一突变。 　　如果氧传感器输出电压不符合上述要求时，则氧传感器存在故障。 　　2.3 车用氧传感器失效对汽车性能的影响 　　结合氧传感器失效方式，来分析对汽车性能的影响。 　　2.3.1 响应不及时对汽车性能的影响 　　氧传感器对空燃比的稀到浓转换的响应迟后， ECU判断混合气为稀混合气，控制喷油量增加，这样反而造成混合气浓度增加，导致TWC对HC和CO的作用能力降低。 　　氧传感器对空燃比的浓到稀转换的响应迟后，ECU判断混合气为浓混合气而减少喷油量，这样使混合气过稀，导致TWC对NOx的作用能力降低。 　　氧传感器从浓到稀从稀到浓响应都迟后，可能 HC，CO和NOx都会增加。 　　2.3.2 输出电压不对对汽车性能的影响 　　当氧传感器输出电压偏高时，ECU判断混合气为浓混合气而减少喷油量，这样使混合气过稀，导致TWC对NOx的作用能力降低。 　　当氧传感器输出电压偏低时，ECU判断混合气为稀混合气而增加喷油量，这样反而造成混合气浓度增加，导致TWC对HC和CO的作用能力降低。 　　车用氧传感器失效对汽车性能影响大，氧传感器故障，如果能及时诊断出来，就可以改善汽车性能，降低