氮氧傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理及使用經(jīng)驗(yàn)等資料說明

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)最貴的一個(gè)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。

一、傳感器結(jié)構(gòu)介紹

目前氮氧化合物傳感器只能用于測(cè)量出口NOx的值。它通過車身總線與ECM通訊，同時(shí)在NOx傳感器總成內(nèi)部也有自診斷系統(tǒng)，傳感器監(jiān)測(cè)自身的工作情況并通過車身CAN總線向ECM匯報(bào)是否出現(xiàn)故障。整個(gè)NOx傳感器總成是一個(gè)零件！

1.1. 氮氧傳感器類型

● 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。

1.2. 氮氧傳感器測(cè)量的參數(shù)及范圍

1.3.氮氧傳感器結(jié)構(gòu)組成

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。

二、傳感器工作測(cè)量原理

2.1.監(jiān)控診斷

氮氧化合物傳感器在正常工作后實(shí)時(shí)的把排氣中NOx值傳送到ECU。ECU并不是通過監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)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(cè)程序來對(duì)排氣中的NOx值是否超標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

以下條件必須滿足，以運(yùn)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(cè)量室內(nèi)尾氣中的氧氣被泵出同時(shí)在鉑金 材料上HC， CO， H2 被氧化。

● 第二測(cè)量室中，NOx在催化材料上還原同時(shí)釋放出O2。

● 測(cè)量第二測(cè)量室產(chǎn)生O2的量就代表了NOx含量。

2.2.氮氧化物監(jiān)控－常規(guī)監(jiān)控

氮氧化物常規(guī)監(jiān)控程序工作的條件為：

● 計(jì)量噴射量在800 to 3800 ml/h 6cyl engine.

600 to 3800 ml/h 4cy engine.

● 發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)相對(duì)穩(wěn)定的讀值

● 最少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(dòng)機(jī)上不會(huì)執(zhí)行附加監(jiān)控程序，當(dāng)?shù)谝淮纬Ｒ?guī)NOx監(jiān)控不合格ECU會(huì)再運(yùn)行一次常規(guī)監(jiān)控程序。

● 第一個(gè)腔室 泵出了氧氣但是剩下了NO。因?yàn)榈谝磺皇矣醒酰赃€原反應(yīng)不能發(fā)生。

● NO 滲透進(jìn)入第二個(gè)腔室并被還原成氮?dú)夂脱鯕狻?/p>

● 測(cè)量第二個(gè)腔室中被轉(zhuǎn)換出來的氧氣的含量。

2.3.氮氧化物監(jiān)控－附加監(jiān)控

在以下條件下運(yùn)行附加監(jiān)控程序：

● 第一次運(yùn)行常規(guī)監(jiān)控程序的結(jié)果超標(biāo)

● 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍在-1500 rpm 6 缸發(fā)動(dòng)機(jī)1500 rpm 4 缸發(fā)動(dòng)機(jī)

● 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(dòng)機(jī)在有一定負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下計(jì)量泵在噴射計(jì)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(cè)NOx值15秒鐘然后給出一個(gè)讀數(shù)平均值，接下來命令計(jì)量泵停止工作，然后再監(jiān)測(cè)20秒后給出另一個(gè)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(yùn)行監(jiān)控程序時(shí)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(duì)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(cè)器會(huì)

● 記錄一次錯(cuò)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(diǎn)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(huì)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。

要想清除降扭的影響，監(jiān)控程序必須運(yùn)行，且結(jié)果必須達(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50%時(shí)噴射量超過：800ml/h 6缸發(fā)動(dòng)機(jī)，600ml/h 4缸發(fā)動(dòng)機(jī)；

● 6缸發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大于60%、4缸發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大于45%時(shí)，催化器前氮氧化物值將超過800ppm.

2.4.傳感器的精度