汽车氧传感器失效方式及引起失效的原因
摘 要 汽车电控汽油喷射发动机中用于燃料系统闭环控制的氧传感器是一个非常重要的电子元器件，是用来监测废气中氧的含量，电压信号反馈给ecu，以控制空燃比保持在14.7。同时，它又是多种故障信号的代言报警元件，本文主要列出了氧传感器的失效方式和引起失效的原因，以及根据失效后系统报出的故障码反推可能的引起故障的原因，以加深维修人员对氧传感器的认识，提高其对氧传感器故障的识别能力，防止误判的发生。
关键词 氧传感器 失效方式 原因
中图分类号：u27 文献标识码：a
汽车好开，故障难排，发动机故障灯常亮是困扰维修人员的难题，排除故障先别急于动手， 而应根据故障现象分析、判断其成因，这样才能避免盲目性，迅速准确地予以排除， 免得乱拆乱卸造成新的故障， 发动机故障灯常亮主因是由于氧传感器失效而引起，氧传感器失效方式有很多种，从诊断的角度来看，有氧传感器信号电路失效、氧传感器加热电路失 效、氧传感器老化效应引起排放超标失效。而这些失效方式又根据氧传感器的安装位置分为 前（三元
催化转化器之前）氧传感器失效和后（三元催化转化器之后）氧传感器故障类型和引起失效的原因故障类型和引起失效的原因失效。
以下列举出氧传感器具体的失效方式和引起失效的原因：
1 前氧传感器信号电路故障类型和引起失效的原因
（1）最大故障（p0132）、主要体现前氧传感器电压过高，可能存在对电源短路的情况。（2）最小故障（p0131）、后氧传感器电压高，前氧传感器电压恒低；或者是传感器 冷态条件下氧传感器电压过低。可能存在对地短路的情况。（3）信号故障（p0134）、长时间氧传感器电压不变（高压），可能信号端断路；或者高温高阻，氧传感器加热后内阻过大，温度升高后电阻应该下降；或者断油时上、后氧传感器电压过高。（4）不合理故障（p0130）、后氧传感器电压较低，前氧传感器位于高压范围；或者后氧传感器高压，前氧传感器电压的幅值在限定的（低压）范围之内的时间超过一定值；或者氧传感器信号电路对加热电路短路超过一定时间。
2 前氧传感器加热电路故障类型和引起失效的原因
（1）最大故障（p0032）的出现可能存在加热电路对电源短路的情况。（2）最小故障（p0031）的出现可能存在加热电路对地短路的情况。（3）信号故障（p0030）的出现可能存在加热电路断路的情况。（4）不合理故障（p0053）的出现可能存在加热电路连接不正常，导致系统计算出电路中实际的内阻比模拟值要大。
3前游氧传感器老化故障类型和引起失效的原因
前氧传感器老化故障分为前氧传感器周期老化故障和前氧传感器特性曲线偏移。
由于氧传感器动态衰退（反应慢），但是持续保持电压信号平均值，这种氧传感器动态
控制反应的改变可能会造成排放超标。因此对氧传感器信号周期进行了监测。目前前氧周期老化故障只监测了最大故障（p0133）。
前氧传感器特性曲线偏移故障分最大故障（p2195）和最小故障（p2196）。为了检测上游氧传感器特性曲线偏移，使用重叠控制因子atv来确保即使上游氧传感器特性曲线发生偏移，排放结果仍能控制在法规定义的限值之内。如果修正因子 atv 低于给定的阀值tvlrhmn（最小故障p2196）或高于阀值 tvlrhmx（最大故障p2195），持续时间大于设定值twddtv，可以认
为发生了氧传感器特性偏移。报前氧传感器特性曲线偏移故障通常是排气管上前氧传感器后面后氧传感器前面部分发生了漏气或前氧传感器闭环错误或催化器老化或两级催化器中前催化器转化能力过小所致，并且可能会导致油耗偏高。
4 后氧传感器信号电路故障类型和引起失效的原因
（1）最大故障（p0138）：主要体现后氧传感器电压过高，可能存在对电源短路的情况。
（2）最小故障（p0137）：下游氧传感器长时间电压恒低，或者是传感器冷态条件电压过低。可能存在对地短路的情况。
（3）信号故障（p0140）：长时间氧传感器电压不变（高压），可能信号端断路；或者高温高阻，氧传感器加热后内阻过大，温度升高后电阻应该下降。
（4）不合理故障（p0136）：氧传感器信号电路对加热电路短路持续超过一定时间。
5 后氧传感器加热电路故障类型和引起失效的原因
（1）最大故障（p0038）的出现可能存在加热电路对电源短路的情况。（2）最小故障（p0
037）的出现可能存在加热电路对地短路的情况。（3）信号故障（p0036）的出现可能存在加热电路断路的情况。（4）不合理故障（p0054）的出现可能存在加热电路连接不正常，导致系统计算出电路中实际的内阻比模拟值要大。
6 后氧传感器老化故障有最大故障（p2270）及最小故障（p2271）
后氧传感器老化诊断主要检查后氧传感器信号是否在合理范围内跳动，以usrhk作为目标电压，如果后氧传感器电压汽车传感器ushk在b_sbbhk置位以后一段累计时间（zlash>ttlash）总是高于或者低于目标电压usrhk，那么%dlsahk模块则会主动向%lamko模块发出请求减稀或加浓目标lambda，以此使得混合气维持偏稀或偏浓一段时间，在此段时间后ushk依然高于或低于usrhk则认为后氧传感器发生故障。报出后氧传感器老化故障通常也是前氧传感器闭环错误或排气管漏气所致，并且可能会导致油耗偏高。
综上所述，对于汽车氧传感器的失效诊断必须细分析、按步骤进行故障诊断，确认故障类型，出氧传感器失效模式，进行车辆维修。