从国四柴油机开始,在原有的电子控制系统中增设SCR系统,用于改善发动机排放,以满足排放标准。
SCR系统主要由控制单元(DCU),尿素箱、尿素泵、喷嘴、后处理器、尿素温度与液位传感器、氮
氧传感器等组成。在日常使用中,氮
氧传感器的故障率较高,且从国六排放标准开始,在后处理系统中要设置两个氮
氧传感器。本文仅就氮
氧传感器的工作原理和检修,结合案例,作以说明。
一、NOx传感器的作用及工作原理
NOx传感器的作用是为柴油机控制单元提供NOx浓度信号。该传感器和其
ECU加工在一起,所以NOx传感器首先将废气中的NOx浓度信号传递给NOx传感器
ECU,传感器
ECU对信号进行处理后,通过CAN线将信号最终传递至柴油机
ECU。
需要注意的是,NOx传感器总成是一个零件,其中任何一个部件都不能独立更换,并且防水要求极高。
二、NOx传感器的类型及常见故障
目前常见的 NOx传感器有两种类型:四线式、五线式。四线式常用于国四、国五排放标准,五线式常用于国六排放标准。四线式因版本不同,线号定义不同。五线式因上下游位置不同,接法不同。
当NOx传感器出现插接器接触不良、进水、机械损伤等不良情况后,有可能会导致传感器测量精度变化,影响NOx传感器与发动机
ECU之间的通信,从而
ECU会记录故障,点亮MIL灯,并在一定时间后实施限制转矩。常见的故障码释义有:NOx传感器CAN报文超时故障、NOx传感器开路或短路故障、NOx传感器数值超限等。
三、NOx传感器的线路检测
以欧曼GTL重卡所用四线式为例,NOx传感器的连接线路如图1所示。NOx传感器
ECU的1号针脚为24V电源电压,2号针脚为搭铁,3号针脚为CAN L线,4号针脚为CAN H线。
在插接件没有腐蚀、断裂且接触良好的情况下,断开NOx传感器
ECU插接件,检测结果应如表1所示。
如有问题,需进一步排查:钥匙转到OFF挡,拔下NOx传感器
ECU插接器和柴油机
ECU插头,测试NOx传感器
ECU插接器与柴油机
ECU插头之间的连接线束的阻值,正常应小于1Ω,否则说明线速中有断路现象;分别测试1、3、4号针脚与车身搭铁之间的电阻值,正常值应大于1 MΩ,否则说明线束中,有对地短路的故障。
NOx传感器总成部件的检测:
1.车上检测
利用诊断仪,进
数据流,查看PPM数值,NOx传感器没有工作时,数值为3076ppm; NOx传感器正常工作时,数值有变化并且在1000ppm以内(国六标准的NOx传感器不超过1500ppm),超过3076ppm为损坏。
2.检测仪检查
目前市场上有很多设备都可以进行检查,其原理大同小异。给NOx传感器发送已达到漏点温度的信号,让NOx传感器进入工作状态,检测其内部电路是否正常,空气中的NOx浓度是否正常,氧气浓度是否正常。等待测试稳定后,空气中的NOx浓度一般在-30一30ppm之间,氧气浓度一般在18%-22%。与上述结果不一致,为异常。图2所示,为某一正在测试的检测仪。
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