在分析氧传感器陶瓷元件热冲击失效的机理后，需要开发一定的试验测试方法来对实际的冷凝水负荷进行定量的测量，根据实际的经验，开发了测试氧传感器附近冷凝水负荷的测试方法。以下游氧传感器为例，通常其安装于催化器下游的排气管上，位置较低，需要在排气管沿线布置热电偶，以监测各种工况下排气管壁面的温度变化情况，同时在氧传感器的安装点附近安装水传感器，以捕捉冷凝水的变化情况，通过ECU监控氧传感器加热器的开启时间和传感元温度，以便监控露点标定情况。
    在热偶和水传感器安装完成后，重复多次冷起动，每次冷起动后通过热电偶观察，在排气温度没有超过露点温度以前就关闭发动机，排气管会聚集大量冷凝水，通过采集水传感器数据来识别冷凝水负荷。表1和表2是采集到的多次冷起动和正常冷起动的数据，通过测试发现冷凝水的负荷相差很大。



    对比表1和表2中的数据可以发现，在正常冷起动的情况下，冷凝水聚集少，坡度和车况对氧传感器冷凝水负荷的影响不大；而在反复冷起动的情况下，冷凝水会在排气管壁面大量聚集，氧传感器的冷凝水负荷量会显著增加。如果此时驾驶员加油门，排气管壁的冷凝水会随着排气大量飞溅到氧传感器传感元，或者碰到下坡的工况，排气管的冷凝水由于排气管坡度问题汇聚在氧传感器附近，加大冷凝水负荷，增加传感元热冲击失效的风险。
    同时，观察氧传感器陶瓷体元件温度、排气温度以及顺着排气管壁从上游往下游布置的一系列热电偶的温度变化，分析数据，可得到以下结论：越靠近下游，温度越低，温度上升也越慢，这是因为沿程排气温度损失导致；在排气管呈现弯曲或者凹坑等容易聚集冷凝水的区域，温度上升得更慢；排气管形状对于温度上升的影响比排气上下游前后关系对温升的影响更大。传感元的温度由于受到加热器的影响，会在加热器开启后快速上升，如果在加热器开启以前排气中的冷凝水蒸发成水蒸气（即没有过露点），则冷凝水飞溅到传感元上会造成热冲击失效。
    因此，在氧传感器安装布置设计的时候，应当尽可能考虑避开容易诱捕冷凝水的区域，且尽可能靠近排气管上游。同时在设计的过程中，需要考虑传感器的安装角度。在布置位置时，如果氧传感器布置在排气管低洼处的后端，当发动机停机后，低洼处会有冷凝水沉积，当再次起动发动机时，沉积的冷凝水会随着气流飞溅到传感器上，如果此时传感器陶瓷元件的温度达到一定程度，就会出现断裂。从零部件本身的设计来说，通过增加陶瓷体保护层，增加陶瓷体强度，优化外层保护套的设计等，可以一定程度上规避水汽直接作用在陶瓷体元件上。在传感器自身的设计能力一定的基础上，正确的布置和应用传感器可以有效地降低氧传感器的失效概率。目前常用的方法有将传感器布置在低洼处前端，传感器的设计有一定的倾斜角度。
    在实际应用过程中需要考虑氧传感器的加热策略。在对传感器的加热时机上，选择排气温度过露点后再进行大功率的加热等方式来避免失效。因为过露点以后排气中的水主要以气态形式存在，且遇到排气管内壁面后不会聚集成冷凝水，减少了热冲击失效的风险。经过实践证明，采用该加热策略可有效降低氧传感器热冲击产生的断裂失效。

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