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。

1.4.傳感器插頭

1.5.傳感器探頭

1.6.HD、HF型探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.7.Bc4型探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)

二、傳感器工作測量原理

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)測程序來對(duì)排氣中的NOx值是否超標(biāo)進(jìn)行檢測。 以下條件應(yīng)該滿足，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 ● 在測量室內(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。 ● 測量室中，NOx在催化材料上還原同時(shí)釋放出O2。 ● 測量測量室產(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 ●?至少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)一次常規(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。 ● 一個(gè)腔室 泵出了氧氣但是剩下了NO。因?yàn)橐磺皇矣醒酰赃€原反應(yīng)不能發(fā)生。 ● NO 滲透進(jìn)入二個(gè)腔室并被還原成氮?dú)夂脱鯕狻? ● 測量二個(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: ● 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。 要想去除降扭的影響，監(jiān)控程序應(yīng)該運(yùn)行，且結(jié)果應(yīng)該達(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(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)荷大于百分之60、4缸發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大于百分之45時(shí)，催化器前氮氧化物值將超過800ppm.

2.4.傳感器的精度

三、傳感器維修指導(dǎo)案例

3.1.傳感器問題檢測

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(shí)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

3.2.傳感器探頭更換演示

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(duì)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。

四、傳感器運(yùn)輸和儲(chǔ)存注意事項(xiàng)

4.1.氮氧化合物傳感器儲(chǔ)存條件

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(huì)非常敏感，液態(tài)或水會(huì)造成瞬間收縮造成機(jī)械應(yīng)力損傷。 運(yùn)輸箱應(yīng)該在密封的環(huán)境下運(yùn)輸和儲(chǔ)存，推薦客戶要保證傳感器在密封包裝箱 內(nèi)儲(chǔ)存知道使用，儲(chǔ)存溫度范圍為：-40℃至+105℃（無供電條件下）。

4.2.傳感器存儲(chǔ)注意事項(xiàng)

氮氧化合物傳感器是多為敏感的產(chǎn)品，為避免損壞，請(qǐng)嚴(yán)格遵守以下操作指南： ● 機(jī)械振動(dòng)：避免任何對(duì)傳感器產(chǎn)生的任何機(jī)械振動(dòng)，如果不小心將傳感器跌落在地上，應(yīng)做報(bào)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(jī)械振動(dòng)的。 ● 清潔：傳感器應(yīng)該在干凈、干燥和無壞氣候條件（如水、冰雪、沙塵）條件下操作和儲(chǔ)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(jī)械性、化學(xué)性以及壓縮氣體對(duì)傳感器任何部件進(jìn)行清洗那樣會(huì)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(huì)造成嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)動(dòng)機(jī)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：操作過程應(yīng)該滿足防靜電 ● 在組裝線是儲(chǔ)存和運(yùn)輸：請(qǐng)用合適的方式對(duì)傳感器儲(chǔ)存，避免任何潛在的機(jī)械振動(dòng)，請(qǐng)單個(gè)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）

五、傳感器裝配及安裝操作指南

5.1.傳感器安裝及注意事項(xiàng)

為將氮氧化合物傳感器安裝至尾氣系統(tǒng)上，請(qǐng)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(jī)械損傷時(shí)，請(qǐng)勿安裝。同時(shí)請(qǐng)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。 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(qǐng)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(shí)，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，緊固后線纜允許轉(zhuǎn)角為180°。 5、將配對(duì)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(hào)。 注意 若有多個(gè)傳感器安裝于該系統(tǒng)，請(qǐng)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(hào)匹配正確，對(duì)于Uninox傳感器，沒有相應(yīng)的標(biāo)號(hào)，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(jì)汽車線路時(shí)確定。 不同安裝位置（上游/下游）傳感器標(biāo)號(hào)匹配

5.2.氮氧化物電控模塊安裝時(shí)

需要注意連接電纜拉伸不能過緊，同時(shí)還要考慮到應(yīng)力的釋放。應(yīng)該要考慮保護(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。

5.3.傳感器拆卸及注意事項(xiàng)

若需要從尾氣系統(tǒng)拆卸氮氧化合物傳感器，請(qǐng)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(shí)請(qǐng)勿拆除，帶電拆除可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)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(qǐng)?jiān)趥鞲衅鲾嚯娭辽?5分鐘后進(jìn)行拆除，一個(gè)傳感器不能使用超過2個(gè)安裝拆卸周期，因?yàn)閭鞲衅魈筋^上螺紋的防磨劑會(huì)逐漸損耗，當(dāng)需要更多次安裝時(shí)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。