两个故障案例，帮你了解氮氧传感器

作者 l 小轨

来源 l 大神修卡车

今天我们来聊一聊氮氧传感器是怎么工作的，

如果氮氧传感器出现故障会导致什么故障现象？

首先，我们来看一下氮氧传感器会出现什么故障？

一辆一汽解放的柴油车，

发动机型号： CA6DL2-35E4，

电脑板型号： EDC17CV44带SCR的后处理，

故障现象： 仪表显示的信息不全。

修车师傅反应具体现象是车辆启动后，仪表不能显示机油压力、水温、发动机转速。用解码器读到的故障码为P0035。

首先小轨在线工程师让师傅使用小轨的故障码查询功能查找该故障码P0035。

P0035： CAN网络A通讯故障,可能症状： 通过CAN网络通讯部件无法正常工作。可能原因： CAN线束故障、CAN信号收发模块故障。

那我们的排查步骤具体如下：

首先， 根据搜索结果在线指导，

师傅拔下尿素压力管的加热线束，

测量加热电阻。师傅测量结果电阻无穷大。

显然是加热管出现问题，

师傅对加热管进行了替换，

但是P0035这个故障码依然存在。

接着， 小轨在线工程师让师傅通过小轨的电路图搜索功能找到该车型匹配的CAN电路图，按照该电路图对车辆电路进行排查。

最后， 经过仔细的排查，在排查氮氧传感器插头时拔下插头，仪表恢复正常，插上NOX 传感器插头，测量针脚1、2、3、4的电压应该分别是电瓶电压、0V、2.5V、2.5V。于是让师傅替换氮氧传感器后故障码消除，车辆修好。

市面上商用车仪表的发动机信息一般都是通过CAN网络传输过来的，如果CAN网络中的某个设备坏了，可能会导致整个CAN网络的通讯故障。所以在修车过程中，师傅们往往会碰到需要故障码、电路图等维修资料时正好没有需要的资料；车主催的紧又碰到疑难杂症一时搞不定。

【 故障案例二 】

一辆三一重工车辆

故障现象： 限速限扭，

电脑板型号： 潍柴博世EDC17CV44

故障码： P2209 氮氧传感器加热故障

P2204 氮氧传感器氮氧信号故障

P2201 氮氧传感器氧信号故障

首先， 检查尿素浓度是否合格，用尿素检测仪检测尿素浓度是否处于32.5%，来判断尿素是否含有杂质或加了水。尿素喷嘴的清洗，用开水烫喷嘴，防止尿素结晶。

接着， 我们也更换了氮氧传感器，并没有发现什么问题。

之后， 我们就考虑是不是氮氧传感器线路的问题，去查了氮氧传感器针脚的电压，电压是24V，0V ,2.6V ,2.4V,电压也没有问题。

最后， 我们用试灯测了一下，氮氧传感器的供电线，发现试灯比较暗是虚电。那我们我们重新拉了一根线之后，故障解决。

从这些故障案例可以看出来，很多排放超标的问题，其实可能就是氮氧传感器及其线路的问题导致的。

那么氮氧传感器究竟是怎么工作的呢？

我们一起来学习一下，氮氧传感器的工作原理。

首先，当接通点火开关时，氮氧传感器不会立即工作，等待 ECU 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。

通常露点温度被设定为 140℃（不同项目不一样），温度值是参考 SCR 箱的出口温度传感器测出的数值。当传感器接收到 ECU 发来的露点温度信号后，氮氧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。所以当加热到工作温度后，氮氧传感器才开始正常的测量尾气中的氮氧量。氮氧传感器将氮氧化物值发送到 CAN 总线上，发动机 ECU 通过这些信息对氮氧化物的排放进行监测。

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手把手教你检修氮氧传感器

氮氧传感器结构分类及工作原理

1、氮氧传感器总成分为：测量探头、线束、控制单元。

目前市面上按照控制插口一共有三种：扁口四针、扁口五针和方口四针。扁口四针和方口四针接口以康明斯为代表，扁口五针以博世氮氧传感器为代表。测量探头通过8根颜色不同的线与控制盒连接，控制盒再通过CAN总线实现与后处理控制单元通信。

2、目前常见的氮氧传感器有三种

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3、传感器工作原理

氮氧传感器核心元件是多孔的Zro2氧化锆陶瓷管，他是一种固态电解质，两侧面分别烧结上多孔锆（pt）电极。在加热到一定温度下（800℃），由于两侧氧浓度不同，氧化锆会产生化学反应，电极两侧产生电荷移动，移动电荷产生电流，根据产生电流的大小反映出氧的浓度不同，将氧的浓度反馈至控制器计算出当前氮氧浓度通过CAN总线传送给ECU。

1） NOx传感器的主要作用是检测排气中的NOx浓度值是否超限，同时为诊断催化器是否老化，拆除等故障作为依据。

2） NOx传感器通过CAN总线与控制单元通讯，其自带诊断功能。在传感器自检无故障后，控制单元指令加热对NOx传感器加热，加热过程中，若超过最大加热时间限值仍未收到传感器信号，则判定传感器信号不可信。

3）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，另一个是反馈电流信号给芯片，在芯片内部进行一些比较计算。

传感器测量原理、参数及影响

1、传感器工作测量原理

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ECU。ECU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

2、氮氧传感器的参数

工作电压：（16~36）V

工作电流：0.6A

启动峰值电流：12A

供电功率：20W

NOX 输出范围：0~3000ppm

O2浓度数值范围: 0-21％

操作环境温度：（-40~105）℃

探头工作温度范围：（200~800）℃

探头拧紧力矩：（50±10）Nm

探头与处理单元线束长度：（908±8）mm

3、氮氧传感器的故障的影响

①启动后，OBD故障灯常亮；

②发动机限扭、没劲；

③氮氧传感器无法正常工作，不烧尿素，系统报警。

L235S检测氮氧传感器步骤

1、首先我们打开L235S诊断仪，找到“电控系统”，把氮氧传感器线连接好

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（大陆扁4针氮氧传感器使用解码器测试方法）

2、在后处理系统中，第17个选项：“氮氧传感器引线测试”， 这个就是我们检测氮氧传感器的一个测试系统。

可在车上直接破线进行引线也可在车下接线，如在车下接线can之间需要开启120欧姆电阻。

3、点击功能测试→点击氮氧测试

4、点击启动测试

5、测试结果：氮氧化物超标，需要更换传感器

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本次氮氧功能测试中，对引线进行测试，根据系统测出的NOx和O2等数值，得出结论氮氧化物已超标，传感器可能老化。这时我们更换氮氧传感器探头或者氮氧传感器总成，问题即可得到解决。

氮氧传感器排查步骤

1、找到氮氧传感器连接插头，拔下插头测量传感器的供电线，分别为25.6V和0V，说明传感器供电正常，接下来测量氮氧传感器通讯线，CAN高2.7V和CAN低2.3V通讯线正常，关闭钥匙门测量两线间电阻为60Ω正常。

2、处理氮氧传感器插头以防插头接虚造成故障，之后连接“L235S解码仪”使用氮氧传感器测试功能测试发现传感器依旧无法通讯。

3、至此确定是氮氧传感器本身故障，更换氮氧传感器后，故障解决动力恢复正常！(如Nox传感器与其他传感器共用同一个供电线，也要检查)

知识拓展

博世电控系统EDC17CV44/54ECU氮氧传感器

线束检查之开路检查

1）将点火开关置于OFF档（如果点火开关的上一个状态为ON，则置于OFF档后，请等待足够长的时间（至少2分钟）后再进行后续操作以免带电插拔）；

2）拔出整车线束K；

3）拔出NOx传感器线束接头；

4）测量引脚4和引脚3到ECU整车线束K引脚的电阻值：

正常值：～ 0Ω / 引脚4到ECU 引脚K54

正常值：～ 0Ω / 引脚3到ECU 引脚K76

测试异常的可能原因：

-线束开路

-线束接头损坏（目视检查）。

线束检查之短路检查

1）将点火开关置于OFF档（如果点火开关的上一个状态为ON，则置于OFF档后，请等待足够长的时间（至少2分钟）后再进行后续操作以免带电插拔）；

2）拔出ECU整车线束；

3）拔出NOx传感器线束接头；

4）测量引脚4和引脚3到车厢地的电阻：

正常值：≥ 1MΩ / 引脚4到车厢地

正常值：≥ 1MΩ / 引脚3 到车厢地

测试异常的可能原因：

-线束短路到地

-接头损坏（目视检查）。

传感器CAN通讯线电阻值测量：

连接传感器插头，测量传感器CAN通讯线之间的电阻值，正常值：为60Ω。（个别车系约为120Ω）。

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