來源：中國經(jīng)濟網(wǎng) 時間：2019-01-14 16:14 星期一 作者：jt
柴油車排放法規(guī)越來越嚴(yán)，而氮氧傳感器作為后處理系統(tǒng)貴的一個傳感器，它是怎么工作的？出現(xiàn)故障后又該如何解決？今天我為大家詳細(xì)講解氮氧傳感器的工作原理及故障。
目前氮氧化合物傳感器只能用于測量出口NOx的值。它通過車身總線與ECM通訊，同時在NOx傳感器總成內(nèi)部也有自診斷系統(tǒng)，傳感器監(jiān)測自身的工作情況并通過車身CAN總線向ECM匯報是否出現(xiàn)故障。整個NOx傳感器總成是一個零件！
● 按品牌分類：濰柴、玉柴、錫柴、上柴、重汽、康明斯等等。
● 按供電電壓分類: 24V跟12V兩種。
● 按插頭分類：五針和四針兩種。
氮氧化合物傳感器由傳感器探頭、控制模塊、連接插頭和連接電纜組成。
氮氧化合物傳感器在正常工作后實時的把排氣中NOx值傳送到ECU。ECU并不是通過監(jiān)測實時的NOx值來判斷排氣是否合格，而是通過一套氮氧化物監(jiān)測程序來對排氣中的NOx值是否超標(biāo)進(jìn)行檢測。
以下條件須滿足，以運行NOx監(jiān)控
● 沒有冷卻水溫度傳感器相關(guān)故障碼
● 沒有環(huán)境壓力傳感器相關(guān)故障碼
● 冷卻水溫度高于70攝氏度
● 海拔低于1600米
● 在第一測量室內(nèi)尾氣中的氧氣被泵出同時在鉑金 材料上HC, CO, H2 被氧化。
● 第二測量室中，NOx在催化材料上還原同時釋放出O2。
● 測量第二測量室產(chǎn)生O2的量就代表了NOx含量。
氮氧化物常規(guī)監(jiān)控程序工作的條件為：
● 計量噴射量在800 to 3800 ml/h 6cyl engine.
600 to 3800 ml/h 4cy engine.
● 發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍在1400 – 1700 rpm 6 cylinder engine.
1400 – 1750 rpm 4 cylinder engine.
● Nox傳感器給出一個相對穩(wěn)定的讀值
● 在15秒鐘穩(wěn)定的噴油量
● 以上條件滿足后，ECU將進(jìn)行兩次采樣，然后將兩次采樣的值平均，得到的平均值與設(shè)定 好的限值進(jìn)行比較。如果得到的平均值低于限值，NOx常規(guī)監(jiān)控完成一次。如果得到的平均值高于限值將進(jìn)入附加監(jiān)控程序。歐5的發(fā)動機上不會執(zhí)行附加監(jiān)控程序，當(dāng)常規(guī)NOx監(jiān)控不合格ECU會再運行一次常規(guī)監(jiān)控程序。
● 第一個腔室 泵出了氧氣但是剩下了NO。因為第一腔室有氧，所以還原反應(yīng)不能發(fā)生。
● NO 滲透進(jìn)入第二個腔室并被還原成氮氣和氧氣。
● 測量第二個腔室中被轉(zhuǎn)換出來的氧氣的含量。
在以下條件下運行附加監(jiān)控程序:
● 運行常規(guī)監(jiān)控程序的結(jié)果超標(biāo)
● 發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍在-1500 rpm 6 缸發(fā)動機1500 rpm 4 缸發(fā)動機
● 進(jìn)入排氣系統(tǒng)的NOx（NOx in）估算值在800 to 1800 ppm, 這就意味著發(fā)動機在有一定負(fù)荷的運轉(zhuǎn)條件下計量泵在噴射計量狀態(tài)
● NOx 傳感器讀值穩(wěn)定
● 在以上條件滿足后，系統(tǒng)將監(jiān)測NOx值15秒鐘然后給出一個讀數(shù)平均值，接下來命令計量泵停止工作，然后再監(jiān)測20秒后給出另一個讀值平均值。將兩次取得的讀值平均值進(jìn)行比，如果超過設(shè)定的閾值，將確認(rèn)NOX超標(biāo)。
● 如果在運行監(jiān)控程序時上述的條件一旦不滿足將退出附加監(jiān)控程序，然后等條件再一次滿足后重新執(zhí)行附加監(jiān)控。
● 一旦附加監(jiān)控程序完成，ECU將對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較：如果兩組數(shù)據(jù)差值過小，監(jiān)測器會
● 記錄一次錯誤，如果連續(xù)兩次差值過小，故障代碼將被記錄，MIL燈將被點亮。如果前后兩次取樣差值大于預(yù)設(shè)值，監(jiān)控通過
注意
只有在常規(guī)監(jiān)控程序超差后才會執(zhí)行附加監(jiān)控程序。如果常規(guī)監(jiān)控合格將不執(zhí)行附加監(jiān)控程序。
要想清、去除降扭的影響，監(jiān)控程序須運行，且結(jié)果須達(dá)標(biāo)。
百分比負(fù)荷與噴射量及催化器前氮氧化物值之間的關(guān)系如下：
● 負(fù)荷大于百分之50時噴射量超過：800ml/h 6缸發(fā)動機，600ml/h 4缸發(fā)動機；
● 6缸發(fā)動機負(fù)荷大于百分之60、4缸發(fā)動機負(fù)荷大于百分之45時，催化器前氮氧化物值將超過800ppm.
探頭老化檢測不達(dá)標(biāo)：當(dāng)探頭在加熱高溫突然遇到水，容易膨脹冷縮導(dǎo)致陶瓷開裂。
電路問題：當(dāng)電路承受過大的電流和電壓時容易損壞元器件。
氮氧化合物傳感器室內(nèi)理論ppm值為：0±20ppm
使用尿素泵檢測設(shè)備檢測“確定”是否氮氧ppm超標(biāo)。
1、取下故障探頭，將損壞的氮氧化合物傳感器電纜線的外皮退去至電路板端，并使用膠布或扎帶固定住，防止退回原始位置（如下圖所示）。
2、在氮氧化合物傳感器電纜線的中間位置將其剪斷，取新探頭，將8根電纜線對應(yīng)相連接（如下圖所示）。
3、探頭匹配：將8條電纜線連接好后，使用尿素泵檢測設(shè)備將新探頭跟電路板進(jìn)行匹配設(shè)置，直到新的探頭和電路板成功匹配為止，（如下圖所示）。
4、探頭匹配成功后使用熱縮管套入電纜線上，并使用烙鐵將連接好的8條線進(jìn)行焊接，焊接完成后將熱縮管加熱處理（如下圖所示）。
5、將焊接好的傳感器外皮退回原來位置并固定好（如下圖所示）。
6、將維修完成的氮氧化合物傳感器再次使用尿素泵檢測設(shè)備測試確認(rèn)正常。
氮氧化合物傳感器原理決定了傳感器的工作溫度應(yīng)大于600℃，故處于高溫狀態(tài)下的陶瓷感應(yīng)體濺入的液態(tài)或水會非常敏感，液態(tài)或水會造成瞬間收縮造成機械應(yīng)力損傷。
運輸箱須在密封的環(huán)境下運輸和儲存，推薦客戶要保證傳感器在起初的密封包裝箱
內(nèi)儲存知道使用，儲存溫度范圍為：-40℃至+105℃（無供電條件下）。
氮氧化合物傳感器是很敏感的產(chǎn)品，為避免損壞，請嚴(yán)格遵守以下操作指南：
● 機械振動：避免任何對傳感器產(chǎn)生的任何機械振動，如果不小心將傳感器跌落在地上，應(yīng)做報廢處理，注意：保護(hù)帽是為保護(hù)感應(yīng)單元隔離灰塵和污垢，不是為保護(hù)機械振動的。
● 清潔：傳感器應(yīng)該在干凈、干燥、無污垢和無壞氣候條件（如水、冰雪、沙塵）條件下操作和儲存，在安裝感應(yīng)原件到排氣系統(tǒng)前拿掉保護(hù)帽后盡量避免任何灰塵、水、液體、污垢落在感應(yīng)原件上。
● 上漆：不要在傳感器的任何地方噴漆或涂鴉。
● 傳感器的清洗：不要使用機械性、化學(xué)性以及壓縮氣體對傳感器任何部件進(jìn)行清洗那樣會使傳感器中毒或老化，感應(yīng)原件和內(nèi)部未連接的連接器不應(yīng)接觸任何液體。
● 電子插頭：給傳感器供電后，不要拔出連接器插頭，這樣會造成嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)動機電子控制單元。
● 供電電壓：不要將供電電壓反向，連接器有保護(hù)反向安裝的措施。
● 防靜電：操作過程須滿足防靜電
● 在組裝線是儲存和運輸：請用合適的方式對傳感器儲存，避免任何潛在的機械振動，請單個拿傳感器，避免成捆拿（如下圖所示）。
1、不要將電纜線纏繞在傳感器電子控制單元上方（如下圖所示）
2、不要拖拽電纜線（如下圖所示）
3、不要把電纜線打結(jié)（如下圖所示）
4、不要折疊電纜線（如下圖所示）
5、在感應(yīng)單元索環(huán)處，電纜線彎曲半徑要大于20mm（如下圖所示）
6、支路電纜與傳感器電子控制單元縱向軸角度應(yīng)小于15度（如下圖所示）
7、由于環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的水滴（如下圖所示）
為將氮氧化合物傳感器安裝至尾氣系統(tǒng)上，請使用完好、清潔、干燥的工具，務(wù)必使用標(biāo)準(zhǔn)扭矩扳手來緊固螺絲，當(dāng)發(fā)現(xiàn)氮氧化合物傳感器有機械損傷時，請勿安裝。同時請遵照以下順序安裝：
1、用螺絲將傳感器的電子控制單元固定在汽車的相應(yīng)位置，依據(jù)螺絲類型確定相應(yīng)的扭矩，扭矩容許力由安裝表規(guī)定（＜60N/mm2）。
2、摘去傳感器探頭的保護(hù)蓋，并勿使任何塵土弄臟被潤滑的螺紋，請勿擦拭螺紋表面的防磨劑。
3、將傳感器探頭插入尾氣系統(tǒng)的排氣管，用手?jǐn)Q緊六角螺母，在擰六角螺母時，握住傳感器觸頭底部，接觸金屬卡扣的部分，防止電纜線彎曲扭轉(zhuǎn)。
4、用標(biāo)準(zhǔn)扭力扳手（推薦扭矩在50±10Nm之間）來緊固六角螺母，緊固后線纜的允許轉(zhuǎn)角為180°。
5、將配對的插頭連接到傳感器電子控制單元部分的插座上，保證插座內(nèi)清潔，為防止反接插頭插座均使用了接插指示標(biāo)號。
注意
若有多個傳感器安裝于該系統(tǒng)，請注意將不同安裝位置（上游/下游）傳感器的相應(yīng)插頭插座標(biāo)號匹配正確，對于Uninox傳感器，沒有相應(yīng)的標(biāo)號，標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)刂酚蓀in5開路獲得，另外的傳輸?shù)刂酚蓀in5短路到GND獲得，獲得地址在設(shè)計汽車線路時確定。
不同安裝位置（上游/下游）傳感器標(biāo)號匹配
需要注意連接電纜拉伸不能過緊，同時還要考慮到應(yīng)力的釋放。須考慮保護(hù)傳感器模塊，安裝位置應(yīng)避開排氣系統(tǒng)高溫的影響。為了保證傳感器背面的透氣膜片不被雜質(zhì)堵塞、遮蔽或污染。
若需要從尾氣系統(tǒng)拆卸氮氧化合物傳感器，請遵照以下順序。
1、拆除傳感器的電子控制單元部分與插座相連接的接插頭，在氮氧化合物傳感器上電時請勿拆除，帶電拆除可能導(dǎo)致發(fā)動機電子控制單元的嚴(yán)重故障。
2、將傳感器電子控制單元部分拆除。
3、將排氣管上的傳感器探頭拆除
注意
為防止探頭溫度過高引起燙傷，請在傳感器斷電至少15分鐘后進(jìn)行拆除，一個傳感器不能使用超過2個安裝拆卸周期，因為傳感器探頭上螺紋的防磨劑會逐漸損耗，當(dāng)需要更多次安裝時需在螺紋處涂抹更多的防磨劑，推薦電子控制單元連接器的插頭插拔次數(shù)不超過20次。
一般氮氧化合物傳感器在車身上的安裝位置
