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3 氧传感器的常见故障分析
对某整车厂一年售后件分析结果进行统计分类，氧传感器失效的主要故障类型包括：线束不良、接插件进水、机械冲击传感元断裂、温度冲击传感元断裂、氧传感器中毒等。
3. 1线束不良
线束不良如接插件端子松脱、端子不平整、接触面过度磨损或者线束断线、虚接等，导致诊断仪显示氧传感器信号故障和氧传感器加热故障等，其中线束断线X光如图6所示。措施是在使用中对产品的安装布置进行改善，减少波纹管的弯曲程度，避免波纹管位置存在严重的拉扯，优化使用环境，避免产品因机械损伤导致的失效。
3.2氧传感器接插件进水
氧传感器接插件进水、受潮，在PIN针处会造成腐蚀、氧化，导致电阻增大、接触不良、短路等问题。若后端进水，会导致参考空气腔氧浓度下降，无法正常反馈废气侧氧浓度信号。氧传感器接插件进水情况见图7。预防措施是提高接插件的防水等级，防止水汽进入。
3.3机械冲击造成传感器损坏
氧传感器端部由陶瓷制成，材质硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使氧传感器碎裂而失效，氧传感器机械损伤见图8所示。
湿汽、冷凝水或污染物进入传感器内部，造成传感器传感元断裂，当混合气空燃比等于1时，排气中水蒸汽约占12.5%。在发动机启动后且排气系统温度较低的一段时间内，水蒸汽可能会冷凝到排气系统上。如果在这段时间内氧传感器陶瓷体超过一定温度，并且冷凝水飞溅到氧传感器陶瓷体上，陶瓷体就可能会由于热应力而破裂。氧传感元热应力破裂如图9所示。所以需要在发动机启动后对氧传感器陶瓷体温度以及氧传感器陶瓷体附近的排气管壁温度进行监测，以判定氧传感器是否存在有断裂危险。一般而言，废气中的水蒸汽总是在排气管壁冷凝，这样排气管壁的温度在50℃左右会因为水蒸汽的冷凝和蒸发过程的交叠而停滞一段时间。此后如果管壁温度继续上升，排气中的水蒸汽就不会再在排气管壁上冷凝和蒸发。当水汽随着排气管温度再度升高而蒸发后，才进行氧传感器全功率加热。
氧传感器的位置和排气系统的布置对水汽有很大的影响。氧传感器的位置与水汽的关系图见10。如果氧传感器安装在发动机附近向下的排气管弯头上，在管壁上只会形成一层很薄的水膜，风险阶段就会比较短。但是如果在氧传感器安装位置前还布置有很多吸热元件（如弯管、法兰、波纹管和涡轮增压系统等），排气中冷凝的水就会增加，风险阶段也会相应推迟。此外，管接头、法兰、波纹管会破坏管壁上的水膜，从而形成很多细小的水滴。这些水滴会通过氧传感器的保护管到达陶瓷体（在踩油门等情况下“飞溅”出来），并在陶瓷体上形成一层水膜，对氧传感器陶瓷体产生破坏。
该客户市场上某一种车型，多次出现传感元温度冲击碎裂故障。历时一个多月排查，先后检查了线束接插件进水、主继电器上游线束进水和辅助氧传感器呼吸试验，都无法验证原因。后经过对比，发现后氧传感器安装位置呈水平位置并处于法兰接口处，氧传感器在加热过程中还有上游冷凝水“泼向”前端传感元，导致传感元因温度变化冲击碎裂，水汽渗入裂缝通过参考空气腔压到后端，加上水汽在加热线端电解作用下，快速腐蚀，导致氧传感器加热故障爆发。后更改氧传感器布置方式重新做标定，故障在全国范围内逐渐消失。
