2016年01月5日转载共轨之家---共轨原创氮氧传感器工作原理与常见失效分析

1、2016年01月5日转载共轨之家-共轨原创氮氧传感器工作原理与常见失效分析共轨导读柴油车排放法规日趋严格，国四上来以后增加了尿素后处理系统，其中特别增加监控氮氧化物NOX的监控系统。在日常维修过程中，氮氧传感器相关的故障经常让各位泵友摸不着头脑。氮氧传感器作为后处理系统最贵的一个传感器，它是怎么工作的？出现故障后又要怎么解决？小轨今天就来和大家分享氮氧传感器的工作原理与常见失效。故障案例：还是从故障案例说起：一台某品牌吊车，配备玉柴4110博士共轨发动机，加装SCR后处理系统，未过保修期。司机反映车辆限速并且尿素不减少，检查发现报以下故障：以上都是典型的氮氧传感器的故障。从故障码可以明显看出是

2、后处理氮氧传感器出问题了。找到NOX传感器后发现：因为是改装车型，安装消声器的大梁处正好多出一些，与传感器触碰到，车辆行驶过程中把NOX传感器磨破皮，从而导致传感器工作不正常。因为手上没有备件，只能先把破损的NOX传感器修复好让司机使用。修复好后把多余的大梁接触点切除，安装好传感器后故障依然依旧。那就奇了怪了，还能有什么故障原因呢？确定氮氧传感器没有问题后，接着排查氮氧传感器相关的线束。排查后发现，NOX传感器线束插头1、2、3、4对应的电压分别是0V、0V、2.3V、2.8V。1号插孔没上电，正常情况下应该是24V电的。顺着1号头的线去找，找到给1号线供电的线束上保险没插牢，保险插上后故障排

3、除。以上故障就是简单的线束问题导致氮氧传感器不工作，从而尿素系统不工作，车辆限速。氮氧传感器作为国四阶段最重要的监控传感器，它具体是怎么工作的，又有哪些常见的故障呢，小轨为大家详细解析：传感器原理1传感器作用：氮氧传感器用于测量发动机尾气中氮氧浓度，以满足发动机后处理系统闭环控制的需要及车载OBD诊断系统的需要。一般装在排气管的催化剂后端。可应用于气体机或者柴油发动机，其结构包括陶瓷探头、线缆和处理芯片控制器，通过CAN通讯和ECU进行通讯连接。2工作原理氮氧传感器核心元件是多孔的ZrO2氧化锆陶瓷管，它是一种固态电解质，两侧面分别烧结上多孔铂（Pt）电极。在加热到一定温度下，由于两侧氧浓度不

4、同，氧化锆会产生化学反应，电极两侧产生电荷移动，移动的电荷产生电流，根据产生电流的大小反映出氮氧的浓度不同，将氮氧的浓度通过CAN通讯反馈给电脑板ECU:露点保护功能：因为氮氧传感器本身电极工作时就需要较高的温度才能进行，氮氧传感器内部有陶瓷结构。大家都知道陶瓷在高温情况下是万万不能碰到水的，碰到水后就会炸裂，所以氮氧传感器会设置一个露点保护功能，这个功能的作用就是在检测排温达到一定的温度后再等待一段时间。电脑版认为在这么高温度下，经过这么长时间后就算传感器上有水也能被高温的废气吹干。这就是为什么氮氧传感器不是起动后立即检测氮氧浓度，而是要经过一段时间后才开始检测，就是为了保护传感器不炸裂。3

5、连接方式氮氧传感器的计算芯片是比较复杂的，市场上用的最多的氧探头上面有8根线，这些线都是连接到传感器的控制芯片上的。主要有两个作用：一是控制陶瓷探头的加热，另一个是反馈一些电流信号给芯片，在芯片内部进行一些比较计算。芯片计算过的氮氧信号再通过CAN通讯传输给电脑版，芯片出来的有五个针脚。但其实只有其中的4四根针脚有线跟电源以及电脑版进行连接，其中一个针脚没有使用，是标示位。其余的4跟针脚分别对应的是电源的正负极、CAN线的高位K54和低位K76（以博世EDC17CV电脑版为例）:4氮氧传感器相关故障码氮氧传感器作为监控后处理唯一的一个传感器，出现故障后会导致无法正常监控后处理的排放，有些故障还会导致车辆限速后处理系统不工作。OBD法规要求，很多的后处理故障都会存为不可清楚的历史故障，不可清除的时间是400天或9600个小时（发动机运行时间），与氮氧传感器相关故障码如下：5氮氧传感器常见失效除了上面讲的传感器线束容易出问题外，还有最常见的问题是：由于线束防水不好，导致水进入传感器芯片内部，造成芯片