氮氧化合物(NOx)传感器
氮氧化物传感器总成是由传感器和转换模块组成。
电化学反应的传感器将 NOx 的含量变为模拟的信号传给模块,模块将信号直接变
为通信信号发到 CAN 总线上。
不可维修
不可以重新编程
一、x NOx 传感器工作原理
在一个有允许发动机排气进入的孔的金属罐内,二氧化锆室被加热到 600 ºC
当电流施加到室壁的两侧时,二氧化锆结晶室可将氧气泵过室壁
有两个室腔:
第一个室腔用于除去发动机排气中存在的氧气
然后,除去氧气的排气进入第二个室腔,该室腔的白金涂层在 600 ºC 条件下可
将 NO 和 NO2 分解成氮气(N2)和氧气(O2)
第二个室腔在泵出氧气时,对泵出的氧气量进行测量
如果不存在 O2,也就不存在 NOx
二、x NOx 传感器工作过程
当接通点火开关时,NOx 传感器将加热到 100 ℃ 。(约 60 秒)
之后等待 ECM 发出一个 “露点”温度信号(Dew Point)
“露点” 温度是指:在这个温度后排气系统内将不会有能损坏 NOx 传感器
的湿气存在。目前露点温度被设定为 120℃,温度值是参考 EGP 的出口温度传感
器测出的数值。
传感器当接收到 ECM 发来的露点温度信号后,传感器将自行加热到一定温度
(最大可为 800 ℃ )
注意: 此时如果传感器头接触到水将会导致传感器损坏。
加热到工作温度后,传感器才开始正常的测量工作。
传感器将氮氧化物值发送到 CAN 总线上,发动机 ECM 通过这些信息对氮氧化
物的排放进行监测。
如果排气温度降至 120C 以下,NOx 监控器将关闭,并将传感器的残余热量
保持在 100C。
NOx 传感器在车辆上的位置
1.NOx 传感器的安装要求
氮氧化物电控模块 安装时需要注意连接电缆拉伸不能过紧,同时还要考虑
到应力的释放。
必须要考虑保护传感器模块,安装位置应避开排气系统高温的影响。
为了保证传感器背面的透气膜片不被杂质堵塞、遮蔽或污染,传感器模块必
须按照下图给出的位置安装固定。
2. 喷漆和振动
喷漆/涂装
氮氧化物传感器上应用了一种叫“Gortex”*的材料,来保证新鲜的空气进
入传感器内部的参考比较空间。因此确保这个通风口通畅是非常重要的,安装时
应避免杂质遮挡或覆盖到这个通风口。另外,应尽量保证在车身喷漆和涂装后再
安装传感器。如果一定要在传感器安装后进行车身喷漆及涂装工作,就必须对传
感器的通风口进行适当的保护,在喷漆涂装工作完成后拆除保护材料以保证传感
器工作正常。
Gortex ( 高尔泰克斯) 是一种柔软易塑的材料,外形像海绵,可耐高低温.
防风防雨。是人工血管的常用材料。
振动级别
如果车身振动过大,必须对传感器模块及探头采取保护措施。
传感器探头安装在 EGP 内部,它能够适应正常工作情况下产生的振动。
传感器模块通常安装在底盘和更高的位置上。
其他的电气连线不能拉伸过紧要留有一定的伸缩空间。
三、x NOx 监测诊断
氮氧化合物传感器在正常工作后实时的把排气中 NOx 值传送到 ECM。
ECM 并不是通过监测实时的 NOx 值来判断排气是否合格,而是通过一套氮氧
化物监测程序来对排气中的 NOx 值是否超标进行检测。
以下条件必须满足,以运行 NOx 监控
没有冷却水温度传感器相关故障码
没有环境压力传感器相关故障码
冷却水温度高于 70 摄氏度
海拔低于 1600 米
氮氧化物常规监控程序工作的条件为:
DEF 计量喷射量在
800 to 3800 ml/h 6cyl engine.
600 to 3800 ml/h 4cy engine.
发动机转速范围在
1400 - 1700 rpm 6 cylinder engine.
1400 – 1750 rpm 4 cylinder engine.
NOx 传感器给出一个相对稳定的读值
最少 15 秒钟稳定的喷油量
对于欧 4 和欧 4+发动机,以上条件满足后,ECM 将进行两次采样,然后将两
次采样的值平均,得到的平均值与设定好的限值进行比较。 如果得到的平均值
低于限值,NOx 常规监控完成一次。如果得到的平均值高于限值将进入附加监控
程序。
对于欧 5 发动机,不会执行附加监控程序,当第一次常规 NOx 监控不合格
ECM 会再运行一次常规监控程序
附加监控
注意:只有在常规监控程序超差后才会执行附加监控程序。如果常规监控合格将
不执行附加监控程序。
要想取消降功率运行,必须运行监控程序,且结果必须达标。
负荷与 DEF 喷射量和催化器前氮氧化物估算值之间的关系如下:
负荷大于 50%时,将使 DEF 喷射量超过:
800ml/h 6 缸发动机
600ml/h 4 缸发动机
6 缸发动机负荷大于 60%、4 缸发动机负荷大于 45%时,催化器前氮氧化物估算值
将超过 800ppm.
在以下条件下运行附加监控程序:
第一次运行常规监控程序的结果超标
发动机转速超过
1500 rpm 6 缸发动机
1500 rpm 4 缸发动机
进入排气系统的Nox的估算值在 800 至 1800 ppm, 这就意味着发动机在有一定
负荷的运转条件下
加料器处在加料状态
Nox 传感器提供稳定的读数
在以上条件满足后,系统将监测 NOx 值 15 秒钟然后给出一个读数平均值,
接下来命令加料器停止工作,然后再监测 20 秒后给出另一个读数平均值。将两
次取得的读数平均值进行比较:
如果两组数据差值过小,监测器会记录一次错误,如果连续两次差值过小,
故障代码 2772/2773 将被记录,MIL 灯将被点亮。
如果前后两次取样差值大于预设值,监控通过。
如果在运行监控程序时,上述的条件一旦不满足将退出附加监控程序,然后
等条件再一次满足后重新执行附加监控。
INSITE 中的“高氮氧化物复位”测试功能
INSITE 从 7.2 版开始提供了“高氮氧化物复位”的测试功能来帮助服务人
员熄灭因为 1694、2772、2773 点亮的 MIL 灯
背景:
有些点亮 MIL 灯的故障不能简单地用 INSITE 清除,尤其是 1694、2772、2773
导致 MIL 灯点亮时必须在故障修复后执行“高氮氧化物复位”的测试功能来熄灭
MIL 灯。
OBD1+ 中的新故障代码
1692 – 催化器 NOx 传感器内部错误
1694 – NOx 传感器范围内错误
2771 – 后处理 NOx 传感器通信错误
2772 – 后处理 NOx 过量(最低严重级别)> 5 g/kwh
2773 – 后处理 NOx 过量(最高严重级别)> 7 g/kwh
OBD 1+ 概述
1692 – 催化器 NOx 传感器内部错误
如果在 NOx 传感器内发现内部错误
故障
传感器将通过 J1939 Can 总线将内部错误上报至 ECM
内部加热器错误 – 带传感器的内部加热器故障
电源低 – 供至传感器的电压低于电压阈值
传感器内部错误 – 传感器内的其他电气故障
· The End ·
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