NOx 傳感器：設(shè)置、故障排除和維修說(shuō)明

氮氧化物傳感器由探頭和控制單元組成。它們使用電纜線束牢固地連接在一起，形成一個(gè)單元。該裝置安裝在廢氣系統(tǒng)中，用于識(shí)別廢氣流中的氮氧化物。氮氧化物對(duì)健康有害，由發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中的高溫、高壓或過(guò)量氧氣產(chǎn)生。因此，NOx 傳感器是現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)機(jī)動(dòng)車輛廢氣管理系統(tǒng)的重要組成部分。

一、設(shè)計(jì)和功能

? ? ? ? ? ??NOx 傳感器

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? NOx 傳感器安裝在 Euro 5/6 以上的汽油和柴油車輛上，符合嚴(yán)格的排放值。相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)需要傳感器數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算廢氣再循環(huán)率、空氣燃料混合物或尿素噴射量。該傳感器對(duì)于直接噴油的車輛是必需的，因?yàn)橛捎诜謱映潆娮?，這些車輛會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物。這些車輛還配備了 NOx 儲(chǔ)存催化器。在柴油車中，該傳感器與選擇性催化還原 （SCR） 系統(tǒng)結(jié)合使用。在這里，尿素被引入廢氣流中，并將氮氧化物還原為無(wú)害的氮?dú)?（N2） 和水 （H2O）。通過(guò)記錄廢氣測(cè)量數(shù)據(jù)，NOx 傳感器使發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)能夠提供最佳劑量的 尿素，從而有效減少對(duì)環(huán)境有害的氮氧化物。一旦達(dá)到所需的工作溫度，NOx 傳感器就會(huì)持續(xù)測(cè)量廢氣中的氮氧化物含量。確定的值由 NOx 傳感器的控制單元處理，并通過(guò) CAN 數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)發(fā)到更高級(jí)別的控制單元，例如 SCR 或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。根據(jù)收到的信息，這些控制單元可以計(jì)算出需要向 SCR 催化轉(zhuǎn)化器上游噴射多少尿素才能實(shí)現(xiàn)最佳的氮氧化物減少。直接集成在探頭中的加熱元件也確保了傳感器所需的約 300° 工作溫度。NOx 傳感器單元可以單獨(dú)安裝，也可以作為系統(tǒng)對(duì)安裝在排氣系統(tǒng)中。這取決于相應(yīng)車輛中安裝的系統(tǒng)版本。如果使用兩個(gè)傳感器，一個(gè)位于 SCR 催化轉(zhuǎn)化器的上游，另一個(gè)位于 SCR 催化轉(zhuǎn)化器的下游。下游傳感器的任務(wù)是監(jiān)測(cè) SCR 催化轉(zhuǎn)化器的效果。這確保了系統(tǒng)功能并更精確地控制廢氣凈化系統(tǒng)。這種安排有助于符合日益嚴(yán)格的排放限制。

二、相關(guān)信息

? ? ? ? ? ? 傳感器的工作原理

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 廢氣通過(guò)擴(kuò)散屏障進(jìn)入第一個(gè)腔室。該泵組容納了第一個(gè)泵單元和一個(gè)測(cè)量單元。廢氣中的殘余氧氣使用第一個(gè)腔室中的測(cè)量池測(cè)定。另一個(gè)與外部空氣相連的測(cè)量池用作參考。廢氣中的氧含量與參考空氣中的氧含量之差在兩個(gè)測(cè)量單元之間產(chǎn)生一個(gè)電壓，傳感器單元的控制單元將其用作測(cè)量變量，從而控制第一個(gè)泵單元的電流。泵單元將殘余氧氣從第一個(gè)測(cè)量室中輸送出來(lái)。剩余的氮氧化物 （NOx） 通過(guò)另一個(gè)擴(kuò)散屏障進(jìn)入包含涂層電極的腔室 2。該電極具有將氮氧化物 （NOx） 催化分解成氮?dú)?（N2） 和氧 （O2） 的特性。所得氮組分 （N2） 通過(guò)多孔層向外擴(kuò)散。氧氣成分 （O2） 通過(guò)第二個(gè)泵單元輸送到外部空氣中。傳感器單元的控制單元記錄第二個(gè)泵單元的泵電流，并通過(guò)數(shù)據(jù)總線將處理后的信息發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。該傳感器信號(hào)在那里進(jìn)行處理，因此可以監(jiān)測(cè)和控制 NOx 的減少。

? ? ? ? ? ? NOx 傳感器中的集成加熱元件

? ? ? ? ? ? ? ? ? ??集成的加熱元件可在傳感器中保持恒定和最佳的工作溫度。這使得傳感器可以被加熱到預(yù)定義的工作溫度，而不受環(huán)境溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的影響。這確保了 NOx 傳感器即使在低溫下也能做出最佳反應(yīng)。加熱元件的溫度通常由發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置調(diào)節(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)環(huán)境條件調(diào)整加熱輸出。這不僅提高了氮氧化物測(cè)量的精度，而且對(duì)傳感器的使用壽命也有積極影響。

三、重要信息

? ? ? ? ? ? 失敗的原因和癥狀

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?由于排氣系統(tǒng)中的安裝位置及其環(huán)境條件，傳感器的功能壽命不是無(wú)限的。

故障或故障可能由以下原因引起

• 傳感器功能效率下降
• 因老化而磨損。與 lambda 傳感器一樣，NOx 傳感器單元也會(huì)老化
• 由于廢氣成分、溫度和振動(dòng)等作條件
• 傳感器頭 煙灰
• 短距離運(yùn)行、混合氣成分不正確或油耗高
• 環(huán)境影響
• 濕氣、水或道路鹽
• 機(jī)械損傷
• 安裝不正確、事故或貂咬傷
• 電源故障
• 電纜中斷
• 外部或內(nèi)部短路
• SCR 系統(tǒng)故障
• 有缺陷的組件 – 尿素的劑量不正確會(huì)導(dǎo)致沉積物。這些可能會(huì)損壞傳感器并導(dǎo)致其故障

如果 NOx 傳感器發(fā)生故障，可能會(huì)出現(xiàn)以下癥狀。

• 發(fā)動(dòng)機(jī)警告燈亮起
• 組合儀表顯示屏中的 SCR 系統(tǒng)警告
• 在控制單元中保存錯(cuò)誤代碼
• SCR 系統(tǒng)故障或緊急作
• 油耗增加或發(fā)動(dòng)機(jī)性能不佳

四、實(shí)用技巧

? ? ? ? ? ? NOx 傳感器故障排除

? ? ? ? ? ? ? ? ? ??NOX 傳感器的功能由相應(yīng)的上級(jí)系統(tǒng)控制單元監(jiān)控，從而通過(guò)車載診斷 （OBD） 進(jìn)行監(jiān)控。與組件相關(guān)的故障，如不正確的運(yùn)行準(zhǔn)備、電氣短路或電纜中斷，被直接識(shí)別并記錄在故障存儲(chǔ)器中。因此，應(yīng)首先使用合適的診斷設(shè)備讀出廢氣相關(guān)系統(tǒng)的故障存儲(chǔ)器。來(lái)自控制單元通信的數(shù)據(jù)構(gòu)成了實(shí)際故障排除和成功維修工作的基礎(chǔ)。但是，建議在直接開始擴(kuò)展控制單元診斷之前，對(duì)整個(gè)排氣管進(jìn)行目視檢查。當(dāng)噪聲行為發(fā)生變化時(shí)，通?？梢詸z測(cè)到外部損壞，并且可能是由管道、連接或消聲器處的裂紋或生銹引起的。還應(yīng)通過(guò)搖晃或敲擊相應(yīng)的組件來(lái)檢查已安裝的消音器和催化轉(zhuǎn)化器是否有缺陷，例如內(nèi)部部件松動(dòng)。由于污垢、水或道路鹽等環(huán)境影響，此處的接線或電源插頭連接可能已損壞。因此，控制單元上的電氣插頭連接也應(yīng)包含在故障排除過(guò)程中。如果未檢測(cè)到損壞，則應(yīng)根據(jù)制造商的規(guī)格使用合適的測(cè)量設(shè)備檢查電源和數(shù)據(jù)總線通信。

五、其他提示

? ? ? ? ? ? 維護(hù)和維修說(shuō)明

• 安裝只能由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的合格人員進(jìn)行。
• 作為故障排除過(guò)程的一部分，在控制單元診斷后，應(yīng)首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙或排氣系統(tǒng)上的組件和外圍設(shè)備進(jìn)行目視檢查。
• 如果接線或傳感器外殼損壞，應(yīng)更換 NOx 傳感器。
• 在維修時(shí)，應(yīng)始終將傳感器作為一個(gè)完整的單元進(jìn)行更換。
• 確保傳感器和安裝位置正確！不要混淆催化器前后的位置。
• NOx 傳感器的螺紋不得額外涂上熱螺絲膏。
• NOx 傳感器必須以規(guī)定的擰緊扭矩?cái)Q緊！
• 我們建議傳感器的擰緊扭矩為 50 Nm。
• 在安裝之前，重要的是要確保產(chǎn)品適合預(yù)期的應(yīng)用，并且它具有所需的尺寸、連接和特性或功能。
• 在安裝帶有控制單元的 NOx 傳感器后，可能還需要使用合適的診斷設(shè)備將其調(diào)整到車輛上！
• 請(qǐng)始終遵守車輛制造商提供的相關(guān)安裝和拆卸說(shuō)明！