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- 汽車氧傳感器失效失效原因分析
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/8/12
氧傳感器失效是環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生的問題，導(dǎo)致了氧傳感器失效的原因與中國燃油、潤滑油、道路狀況有很大的關(guān)系，汽車氧傳感器失效主要有兩種表現(xiàn)形式：傳感器元件老化和中毒。氧傳感器老化的主要原因是傳感元件局部表面溫度過高。氧傳感器的傳感元件受到污染而失效的現(xiàn)象稱為中毒。氧傳感器中毒主要是指一氧化碳中毒、硫中毒、鉛中毒、硅中毒、錳鉛中毒和磷中毒。
在發(fā)動(dòng)機(jī)利用氧傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制的過程中，混合氣的空燃比總是控制在理論空燃比附近，排氣中幾乎沒有過剩的燃油，但是發(fā)動(dòng)機(jī)剛剛起動(dòng)之后，為了快速預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，需要供給足夠的燃油，排氣中過剩的燃油就會(huì)在氧傳感器的表面產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，一方面是形成碳粒而造成氧傳感器表面的保護(hù)剝落，另一方面是使傳感元件局部表面溫度過高而加速傳感器老化。
一氧化碳中毒
由于長時(shí)間混合氣過濃，燃燒不完全，排氣中一氧化碳過多時(shí)，氧傳感器就會(huì)發(fā)生一氧化碳中毒，由于鉑金屬不僅有氧化催化作用，還具有還原催化作用，在長期缺氧狀態(tài)下，吸附在鉑金屬上的一氧化碳會(huì)被還原解析成碳，在鉑金屬表面形成碳沉積，當(dāng)碳沉積覆蓋較多時(shí)，就會(huì)使鉑金屬催化劑比表面積減少而使活性下降，導(dǎo)致氧傳感器不能再正確反饋氧含量，從而中毒失去作用。
硫中毒
燃料中的硫燃燒后在排氣中是以二氧化硫形式存在的，鉑金屬催化劑活性中心對二氧化硫有極強(qiáng)的親和力，二氧化硫被活性中心吸附后經(jīng)過氧化變成三氧化硫，三氧化硫與排氣的水結(jié)合形成硫酸，硫酸與金屬氧化物反應(yīng)會(huì)生成硫酸鹽，與未燃燒的燃料中某些化合物反應(yīng)會(huì)生成硫酸膠質(zhì)，最終形成硫化學(xué)絡(luò)合物吸附在鉑金屬催化劑活性表面上，妨礙了催化劑對氧和一氧化碳的吸附，減弱了氧傳感器對空燃比變化的敏感程度，喪失了儲(chǔ)存氧和釋放氧的功能，導(dǎo)致氧傳感器中毒失效，潤滑油中的磷硅對氧傳感器的影響與硫基本相似。
鉛中毒
燃油或潤滑油添加劑中的鉛離子與氧傳感器的鉑電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑鉑的催化性能降低的現(xiàn)象，稱為鉛中毒。雖然現(xiàn)在都使用無鉛汽油，大大減少了氧傳感器鉛中毒的機(jī)率。但是，由于燃油或潤滑油的添加劑中含有多種鉛化合物，氧傳感器的鉛中毒也是不可避免的。
硅中毒
發(fā)動(dòng)機(jī)上的硅密封膠、硅樹脂成型部件、鑄件內(nèi)的硅添加劑等都有硅離子，這些硅離子會(huì)污染氧傳感器的外側(cè)電極，氧傳感器內(nèi)部端子處密封用的硅橡膠會(huì)污染內(nèi)側(cè)電極。硅離子與氧傳感器的鉑電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致催化劑鉑的催化性能降低的現(xiàn)象，稱為硅中毒。
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