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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：保護帽是為保護感應(yīng)單元隔離灰塵和污垢，不是為保護機械振動的。
● 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
