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氮氧化物传感器及工作原理

发表时间:2020-09-21 11:01

氮氧化合物传感器总成是一个全智能设备,它由三个部分组成:传感头、控制模块和连接电缆。 康明斯目前提供的传感器只能用于测量出口NOx的值。 它通过车身总线与ECM通讯,同时在NOx传感器总成内部也有自诊断系统,传感器监测自身的工作情况并通过车身CAN总线向ECM汇报是否出现故障。整个NOx传感器总成是一个零件,任何一个分部件都不能被独立更换!

NOx 传感器的工作条件

当接通点火开关时,NOx传感器将加热到100 ℃ 。

之后等待ECM发出一个 “露点”温度信号(Dew Point)

“露点” 温度是指:在这个温度后排气系统内将不会有能损坏NOx传感器的湿气存在。目前露点温度被设定为140℃,温度值是参考EGP的出口温度传感器测出的数值。

传感器当接收到ECM发来的露点温度信号后,传感器将自行加热到一定温度(最大可为800 ℃ )

注意: 此时如果传感器头接触到水将会导致传感器损坏。

加热到工作温度后,传感器才开始正常的测量工作。

传感器将氮氧化物值发送到CAN总线上,发动机ECM通过这些信息对氮氧化物的排放进行监测。

“有供电 – 传感器激活状态”

在收到露点温度信号后,传感器测量部件将被加热到大约800摄氏度左右。

一旦当传感器被加热到正常工作温度后,氮氧化物和氧气的浓度就会被传感器发送到CAN总线上。

“有供电 - 传感器非激活状态”

此时电源已经通过点火开关提供到传感器。

传感器进入到预加热阶段,预加热的目的是为了蒸发所有在传感器头上的湿气。

预加热阶段会持续大约60秒钟。

“无电源状态”

在这种状态下, 24V电没有提供到传感器.

在车身点火开关关闭的情况下,这是传感器的正常的状态。

此时传感器没有任何输出。

喷漆和振动

喷漆/涂装

氮氧化物传感器上应用了一种叫“Gortex”*的材料,来保证新鲜的空气进入传感器内部的参考比较空间。因此确保这个通风口通畅是非常重要的,安装时应避免杂质遮挡或覆盖到这个通风口。另外,应尽量保证在车身喷漆和涂装后再安装传感器。如果一定要在传感器安装后进行车身喷漆及涂装工作,就必须对传感器的通风口进行适当的保护,在喷漆涂装工作完成后拆除保护材料以保证传感器工作正常。

* Gortex ( 高尔泰克斯) 是一种柔软易塑的材料,外形像海绵,可耐高低温.防风防雨。是人工血管的常用材料。

振动级别

如果车身振动过大,必须对传感器模块及探头采取保护措施。

传感器探头安装在EGP内部,它能够适应正常工作情况下产生的振动。

传感器模块通常安装在底盘和更高的位置上。

其他的电气连线不能拉伸过紧要留有一定的伸缩空间。

NOx监控诊断

氮氧化合物传感器在正常工作后实时的把排气中NOx值传送到ECM。

ECM并不是通过监测实时的NOx值来判断排气是否合格,而是通过一套氮氧化物监测程序来对排气中的NOx值是否超标进行检测。

以下条件必须满足,以运行NOx监控

没有冷却水温度传感器相关故障码

没有环境压力传感器相关故障码

冷却水温度高于70摄氏度

海拔低于1600米

输氮氧化物监控(NOxMonitor)

CM2150/CM2220/CM876 engine

氮氧化物监控程序工作的条件为:

发动机转速范围在:1200 - 2200 rpm

稳定的喷油量

DEF计量喷射量在一定范围内

EGP达到一定的温度

NOx传感器给出一个相对稳定的读值

以上条件满足后,ECM将通过Nox传感器对排气进行采样。如果车辆行驶中不满足以上条件时,取样终止。

在国4发动机上,一个完整的氮氧化物监控需要取样20次左右。

氮氧化物监控(NOx Monitor)

一旦一次氮氧化物监控程序完成,ECM将对取得的数据进行比较:

如果监控过程中所有取得的Nox数值的平均值小于设定的限值,监控通过。

如果所记录的所有数据的平均值高过限值,监测器会记录一次错误。但不点亮MIL灯。

如果连续两次监控都没有通过,故障代码2772或2773将被记录,MIL灯将被点亮。

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