Автомобиль / Силовая установка / Двигатель внутреннего сгорания / Экологические системы двигателя / Диагностика - Экологические системы двигателя / Проверка датчика NOx

Проверка датчика NOx

Проверка датчика NOx - диагностическая процедура, которая должна определить, правильно ли Датчик NOx системы впрыска AdBlue измеряет содержание оксидов азота в выхлопных газах и корректно ли передает информацию электронному блоку управления.

Основная сложность заключается в том, что NOx Sensor часто показывает не собственную неисправность, а реальную проблему двигателя или Системы SCR. Высокий NOx может быть вызван недостаточной рециркуляцией EGR, отсутствием дозирования AdBlue, низким давлением восстановителя, неправильной температурой выпуска или недостаточной эффективностью SCR-катализатора.

Высокий NOx не означает автоматически неисправный NOx Sensor. Сначала нужно определить, датчик ошибается или правильно показывает плохую работу системы.

Что измеряет датчик NOx

NOx Sensor оценивает концентрацию оксидов азота в выхлопных газах. В диагностических данных результат часто отображается в ppm или другом параметре, предусмотренном производителем.

Данные могут использоваться для:

оценки NOx, образуемого двигателем;
контроля Системы EGR;
управления дозированием AdBlue;
контроля эффективности SCR;
OBD-мониторов;
самодиагностики Sensor;
контроля экологических параметров.

NOx Sensor и лямбда-зонд - разные детали

Оба компонента работают с составом выхлопных газов, но решают разные задачи.

Лямбда-зонд используется прежде всего для оценки кислорода и состава топливовоздушной смеси.

NOx Sensor оценивает оксиды азота и помогает контролировать систему их нейтрализации.

Методику проверки классического narrowband O2 Sensor нельзя механически переносить на NOx Sensor.

Расположение датчиков

Автомобиль может иметь:

один NOx Sensor;
два Sensor;
несколько датчиков в сложной системе нейтрализации.

Распространенная SCR-схема использует датчик до SCR и датчик после SCR.

Sensor до SCR

Он показывает NOx-нагрузку, которую двигатель направляет в систему нейтрализации.

Sensor после SCR

Он показывает остаточный NOx после прохождения через SCR.

Sensor 1 и Sensor 2

Передний датчик во многих системах обозначается Sensor 1, задний Sensor 2.

Но использовать это как универсальное правило нельзя.

До ремонта уточняют:

Bank;
Sensor;
физическое расположение;
положение относительно SCR;
OE.

Устройство современного NOx Sensor

Узел может включать:

зонд в выпускной системе;
электрохимический чувствительный элемент;
нагреватель;
термостойкий кабель;
внешний электронный модуль;
разъем;
цифровой канал связи.

Поэтому это значительно более сложный компонент, чем простой аналоговый датчик.

Электронный модуль

Он может выполнять:

управление нагревателем;
стабилизацию температуры;
обработку измерительных сигналов;
расчет NOx;
самодиагностику;
контроль внутренних цепей;
обмен информацией с ECU.

Можно ли полностью проверить Sensor мультиметром

Нет.

Мультиметр полезен для проверки:

питания;
массы;
падения напряжения;
целостности отдельных цепей.

Но он не проверяет точность электрокхимического измерения NOx.

Можно ли измерить сопротивление нагревателя

Только когда такая процедура предусмотрена схемой конкретного Sensor.

Универсальной нормы сопротивления для всех NOx Sensor нет.

Можно ли подать 12 В напрямую

Без точной распиновки - нельзя.

Можно повредить:

нагреватель;
электронный модуль;
измерительные цепи;
цифровой интерфейс.

С чего начинать диагностику

Уточнить сообщение автомобиля.
Выполнить полный скан.
Не стирать DTC.
Сохранить freeze frame.
Определить Bank и Sensor.
Найти физическое расположение Sensor.
Проверить связанные DTC.
Осмотреть проводку.
Проверить питание.
Проверить массу.
Проверить коммуникацию.
Проверить нагреватель.
Проверить readiness.
Просмотреть NOx live data.
Проверить EGT.
Проверить EGR.
Проверить AdBlue.
Сравнить NOx до и после SCR.

Полный скан

Нужно учитывать DTC:

NOx Sensor;
EGR;
MAF;
MAP;
турбонаддува;
топливной системы;
DPF;
EGT;
AdBlue;
давления восстановителя;
дозатора;
SCR;
питания;
CAN.

Freeze frame

Сохраняют:

обороты;
нагрузку;
скорость;
температуру двигателя;
EGT;
NOx Sensor 1;
NOx Sensor 2;
давление AdBlue;
команду дозирования;
EGR;
режим DPF;
напряжение сети.

DTC датчика NOx

В зависимости от автомобиля могут использоваться коды групп P22xx, P229F и другие.

Направления проверки:

электрическая цепь;
range/performance;
низкий сигнал;
высокий сигнал;
нагреватель;
внутренняя электроника;
коммуникация;
неправдоподобная работа.

P2200-P2203

На соответствующих автомобилях эти коды могут относиться к электрическому или функциональному состоянию Sensor.

Разделяют:

внутренний дефект;
потерю питания;
плохую массу;
проводку;
разъем;
коммуникацию;
ошибку измерения.

P229F

На части автомобилей этот код относится к заднему NOx Sensor или его рабочему диапазону.

Перед заменой точное определение проверяют по документации.

P20EE

P20EE не является прямым кодом неисправности NOx Sensor.

Причины недостаточной эффективности SCR:

неправильное дозирование;
низкое давление AdBlue;
неправильный реагент;
плохой факел;
неподходящая температура;
слишком высокий upstream NOx;
ошибка NOx Sensor;
деградация SCR;
утечка выпуска.

Визуальный осмотр

Проверяют:

зонд;
кабель;
электронный модуль;
разъем;
крепления;
контакт с горячим выпуском;
перетирание;
воду;
коррозию;
следы масла и антифриза.

Проводка возле выпуска

Возможны:

оплавление;
старение изоляции;
короткое замыкание;
обрыв после прогрева;
контакт с корпусом выхлопа.

Разъем

Проверяют:

влагу;
окисление;
коррозию;
слабые контакты;
фиксатор;
правильную посадку;
натяжение проводки.

Питание

Проверяют по заводской схеме.

Важно установить:

есть ли питание;
сохраняется ли оно под нагрузкой;
исправен ли предохранитель;
исправно ли реле;
нет ли большого падения напряжения.

Масса

Качество массы лучше проверять с учетом реальной нагрузки, а не только измерением сопротивления отключенной цепи.

Коммуникация

Современный NOx Sensor часто передает данные цифровым способом.

При ошибке связи проверяют:

питание;
массу;
сетевые провода;
разъем;
коррозию;
короткое замыкание;
состояние других модулей сети.

Нагреватель

Чувствительный элемент должен выйти в рабочий температурный диапазон.

После запуска Sensor проходит:

самопроверку;
прогрев;
стабилизацию;
переход в рабочий статус.

Readiness

До анализа ppm нужно убедиться, что Sensor готов к измерению.

В сканере могут встречаться статусы:

ready;
not ready;
heating;
initializing;
valid;
invalid.

Почему не нужно оценивать Sensor сразу после холодного запуска

В этот период:

Sensor прогревается;
SCR холодный;
дозирование может быть отключено;
EGR работает в другой стратегии;
температуры быстро меняются.

Live data

Одновременно полезно записывать:

NOx upstream;
NOx downstream;
статус Sensor;
EGT;
обороты;
нагрузку;
MAF;
MAP;
EGR commanded;
EGR actual;
давление AdBlue;
дозирование;
режим DPF.

Одна цифра ppm без контекста почти никогда не является полноценной диагностикой.

Универсальной нормы ppm нет

NOx зависит от:

двигателя;
нагрузки;
температуры сгорания;
EGR;
наддува;
топливной стратегии;
температуры выхлопа;
AdBlue;
SCR.

Высокий NOx до SCR

Возможны:

недостаточная EGR;
забитые каналы EGR;
неисправный клапан EGR;
ошибка MAF;
ошибка MAP;
наддув;
высокая нагрузка;
особенности сгорания;
неисправный upstream Sensor.

При таком сценарии полезна Диагностика клапана EGR.

Высокий NOx после SCR

Возможны:

отсутствие дозирования;
низкое давление;
малая доза;
неправильный факел;
плохой реагент;
низкая температура;
деградация SCR;
чрезмерный upstream NOx;
неисправный downstream Sensor.

Сравнение двух Sensor

Сравнение имеет смысл при:

прогретом двигателе;
готовых NOx Sensor;
прогретом SCR;
активном дозировании;
нормальном давлении AdBlue;
достаточно стабильном режиме.

Транспортная задержка

Газ проходит расстояние от первого датчика ко второму не мгновенно.

Задержка зависит от:

оборотов;
нагрузки;
массового расхода;
объема выпускной системы.

Почему полезен график

Он показывает:

реакцию на изменение нагрузки;
зависший сигнал;
аномальные скачки;
тепловой дефект;
изменение downstream NOx после начала дозирования.

Постоянное фиксированное значение

Если режим двигателя существенно меняется, а Sensor остается на одной цифре, проверяют:

readiness;
DTC;
коммуникацию;
питание;
внутреннее состояние Sensor.

Постоянный ноль

Может означать:

Sensor не готов;
неправильный PID;
подменное значение ECU;
неисправность;
реальный низкий результат в конкретном режиме.

Активный тест SCR

Штатная процедура может позволять одновременно контролировать:

температуру;
давление AdBlue;
дозирование;
NOx до SCR;
NOx после SCR;
статус Sensor.

Интерпретация выполняется по заводскому алгоритму.

NOx Sensor и AdBlue

При Диагностике системы AdBlue Sensor является источником обратной связи.

Если AdBlue не поступает, исправный Sensor после SCR должен показывать плохой результат системы.

Давление AdBlue

Проверяют:

requested pressure;
actual pressure;
скорость набора;
удержание;
утечки.

Модуль дозирования

Модуль дозирования AdBlue может иметь:

засорение;
неправильный факел;
недостаточную производительность;
подтекание;
кристаллизацию.

Каждая из этих неисправностей способна создать высокий downstream NOx при исправном Sensor.

Кристаллизация AdBlue

Кристаллизация AdBlue может нарушить дозирование и смешивание.

Очистить белый налет недостаточно - нужно устранить первичную причину.

NOx Sensor и EGR

EGR влияет на образование NOx непосредственно в двигателе.

Если фактический поток EGR недостаточен, upstream NOx может увеличиваться при исправном Sensor.

NOx Sensor и DPF

Сажевый фильтр находится в той же системе выпуска.

Регенерация DPF меняет:

температуру;
режим подачи топлива;
EGR;
поток газов;
стратегию SCR.

EGT Sensor

Повреждение датчика температуры выхлопных газов может изменить управление дозированием.

Высокий downstream NOx в этом случае может быть последствием неправильной температурной информации.

Герметичность выпуска

При сложной диагностике выполняется Проверка герметичности выпускной системы.

Масло в выхлопе

Длительное загрязнение маслом может повреждать чувствительный элемент.

Проверяют:

турбокомпрессор;
поршневую группу;
маслосъемные колпачки;
вентиляцию картера.

Антифриз в выхлопе

Охлаждающая жидкость также способна повреждать компоненты послеобработки.

Одним из возможных источников на дизеле является негерметичный Охладитель EGR.

Можно ли очистить NOx Sensor

NOx Sensor не является обслуживаемым фильтром.

Не нужно:

чистить металлической щеткой;
замачивать в кислоте;
использовать агрессивный растворитель;
греть горелкой;
продувать высоким давлением.

Осциллограф

Он может быть полезен для отдельных электрических и коммуникационных проверок.

Но универсального аналогового NOx-сигнала для всех Sensor нет.

Проверка на столе

Полноценная проверка точности требует специального стенда, контролируемой газовой среды и правильного управления электроникой.

Простой источник питания такую проверку не заменяет.

Можно ли поменять Sensor 1 и Sensor 2

Не как универсальный диагностический метод.

Они могут различаться:

OE;
калибровкой;
кабелем;
разъемом;
электроникой;
ревизией;
положением в системе.

Когда Sensor действительно нужно менять

При подтвержденном:

внутреннем DTC;
дефекте нагревателя;
неисправности внутреннего модуля;
внутренней потере коммуникации при исправной внешней сети;
неправдоподобном измерении после исключения внешних причин;
отсутствии реакции;
физическом повреждении;
невосстановимом загрязнении.

Когда замена преждевременна

Самих по себе недостаточно:

высокого NOx;
P20EE;
SCR warning;
AdBlue warning;
аварийного режима;
большого пробега.

Подбор нового датчика

По:

VIN;
коду двигателя;
OE;
экологической версии;
Bank;
Sensor;
позиции относительно SCR;
кабелю;
разъему;
электронному модулю;
ревизии;
программной совместимости.

Одинаковая резьба и похожий корпус не подтверждают взаимозаменяемость.

Замена

При демонтаже:

дают выпуску остыть;
отсоединяют разъем;
освобождают кабель;
не перекручивают его;
используют правильный инструмент;
не повреждают резьбу.

Момент затяжки берут из документации.

Антипригарный состав

Некоторые новые Sensor уже имеют подготовленную резьбу.

Дополнительный состав используют только при разрешении производителя и не допускают его попадания на чувствительный элемент.

Нужна ли адаптация

Зависит от автомобиля.

Могут использоваться:

автоматическое распознавание;
reset замененного компонента;
инициализация;
адаптация;
кодирование;
программирование;
drive cycle.

После замены DTC остался

Проверяют:

правильный ли Sensor заменен;
OE;
питание;
массу;
проводку;
коммуникацию;
адаптацию;
SCR;
AdBlue;
первоначальную причину DTC.

Базовый алгоритм проверки

Считать все DTC.
Сохранить freeze frame.
Определить Bank и Sensor.
Найти физическое расположение.
Проверить историю ремонта.
Осмотреть кабель.
Осмотреть модуль.
Осмотреть разъем.
Проверить предохранители.
Проверить питание.
Проверить массу под нагрузкой.
Проверить цифровую сеть.
Проверить нагреватель.
Дождаться readiness.
Просмотреть NOx live data.
Проверить EGT.
Проверить MAF и MAP.
Проверить EGR.
Проверить давление AdBlue.
Проверить дозирование.
Проверить кристаллизацию.
Сравнить upstream и downstream NOx.
Учесть транспортную задержку.
Выполнить штатный SCR test при необходимости.
Проверить герметичность выпуска.
Учесть режим DPF.
Исключить масло и антифриз в выхлопе.
Только затем подтвердить неисправность Sensor.
После ремонта повторить тесты.
Проверить SCR readiness.

Проверка после ремонта

Убеждаются, что:

Sensor проходит инициализацию;
нагреватель работает;
статус становится ready;
live data правдоподобна;
нет коммуникационных DTC;
NOx реагирует на режим;
SCR monitor завершается.

Пять практических случаев

P20EE и исправный Sensor 2

Задний датчик заменили из-за высокого NOx. Код вернулся. Давление AdBlue было нормальным, но тест дозатора показал неправильный факел из-за кристаллизации. Старый Sensor правильно показывал проблему SCR.

Ошибка связи только после прогрева

На холодную система работала. После длительной поездки появлялся DTC связи. Кабель касался горячей части выпуска и после прогрева возникала электрическая неисправность.

Высокий upstream NOx

Sensor собирались заменить, но Диагностика клапана EGR обнаружила сильно ограниченный газовый канал EGR. После ремонта NOx снизился.

Заменили не тот Sensor

DTC относился к Sensor 1, но был заменен Sensor 2. Перед заказом детали не проверили схему выпуска и физическую нумерацию датчиков.

Новый Sensor снова вышел из строя

В выхлоп поступала охлаждающая жидкость через негерметичный EGR cooler. Первый ремонт ограничился новым Sensor, поэтому первичная причина осталась.

Типичные ошибки

менять Sensor только из-за высокого NOx;
менять Sensor по P20EE;
не определять Bank;
не определять Sensor;
заменять не тот датчик;
определять Sensor 1 визуально;
стирать DTC до freeze frame;
не выполнять полный скан;
не проверять EGR;
не проверять AdBlue;
не проверять давление;
не проверять дозатор;
не проверять EGT;
игнорировать DPF regeneration;
сравнивать NOx на холодной системе;
читать ppm до readiness;
использовать универсальную норму ppm;
сравнивать два Sensor без стабильного режима;
не учитывать транспортную задержку;
считать ноль автоматической нормой;
не проверять статус Sensor;
не проверять нагреватель;
не проверять питание;
не проверять массу под нагрузкой;
не проверять цифровую связь;
менять Sensor при поврежденной проводке;
игнорировать коррозию разъема;
игнорировать кабель возле горячего выпуска;
не проверять тепловой дефект;
подавать 12 В на неизвестные контакты;
искать универсальное сопротивление нагревателя;
проверять сложный Sensor только омметром;
искать обычный аналоговый сигнал;
чистить Sensor щеткой;
греть горелкой;
замачивать в кислоте;
не устранять расход масла;
не устранять антифриз в выхлопе;
менять Sensor 1 и Sensor 2 местами без проверки;
подбирать по фотографии;
подбирать по резьбе;
не проверять OE;
не проверять ревизию;
игнорировать обязательную адаптацию;
выполнять ненужное кодирование;
считать отсутствие DTC сразу после стирания подтверждением ремонта;
не выполнять дорожный тест;
не проверять readiness SCR.

NOx Sensor нужно признавать неисправным не потому, что он показывает плохой результат, а потому, что доказано неправильное измерение или собственная электрическая, коммуникационная либо внутренняя неисправность.

Товарные группы TESMA

Датчики и управление двигателем

Датчики управления двигателем

AdBlue и SCR

Выпускная система

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

Частые вопросы

Что такое NOx Sensor?

Датчик концентрации оксидов азота в выхлопных газах.

Зачем его проверять?

Чтобы отличить неисправность Sensor от реальной проблемы двигателя или SCR.

Высокий NOx означает неисправный датчик?

Нет.

Что реально увеличивает NOx?

В том числе недостаточная EGR, режим двигателя и особенности процесса сгорания.

Почему NOx высокий после SCR?

Возможны проблемы AdBlue, давления, дозатора, температуры, SCR или самого Sensor.

Что такое upstream Sensor?

NOx Sensor перед контролируемой секцией SCR.

Что такое downstream Sensor?

Датчик после SCR.

Sensor 1 всегда перед SCR?

Не во всех архитектурах.

Sensor 1 и Sensor 2 одинаковые?

Не обязательно.

Можно менять их местами?

Только при подтвержденной совместимости.

Можно проверить мультиметром?

Только часть внешних электрических цепей.

Можно проверить омметром?

Не как универсальную функциональную проверку.

Можно подать 12 В?

Без схемы нельзя.

Для чего нагреватель?

Для выхода чувствительного элемента на рабочую температуру.

Что такое readiness?

Статус готовности Sensor к достоверному измерению.

Почему после запуска нет нормального значения?

Sensor может еще прогреваться.

Есть универсальная норма ppm?

Нет.

Почему нельзя смотреть только одну цифру?

NOx зависит от нагрузки, EGR, температуры и работы SCR.

Зачем график?

Для анализа динамики Sensor во времени.

Почему два Sensor реагируют с задержкой?

Из-за времени прохождения выхлопных газов между ними.

P2200 означает замену Sensor?

Не автоматически.

P229F означает неисправный Sensor 2?

На части автомобилей код связан с задним Sensor, но точное определение проверяют по документации.

P20EE означает неисправность NOx Sensor?

Нет.

Может EGR увеличить NOx?

Да.

Может низкое давление AdBlue вызвать высокий downstream NOx?

Да.

Может дозатор быть причиной?

Да.

Влияет ли EGT?

Да.

Влияет ли регенерация DPF?

Да.

Может утечка выпуска мешать диагностике?

Да.

Масло может повредить Sensor?

Длительное загрязнение способно сократить его ресурс.

Антифриз может повредить Sensor?

Да.

Можно очистить NOx Sensor?

Надежной универсальной процедуры восстановления очисткой нет.

Можно греть его горелкой?

Не следует.

Почему ошибка бывает только на горячую?

Возможны тепловой дефект проводки, модуля или самого Sensor.

Как подобрать новый Sensor?

По VIN, коду двигателя, OE, экологической версии, Bank, Sensor, позиции, разъему и ревизии.

Достаточно одинаковой резьбы?

Нет.

Нужна адаптация?

Зависит от конкретной системы.

Как проверить ремонт?

Проверить readiness, live data, отсутствие DTC и успешное завершение SCR monitor.

Главное правило проверки?

Сначала доказать, что Sensor измеряет неправильно, а не менять его за то, что он правильно показал неисправность другой части системы.

Вывод

Проверка датчика NOx начинается с полного сканирования, правильного определения Bank и Sensor, проверки питания, массы, коммуникации, нагревателя и readiness.

Затем live data оценивают вместе с EGT, EGR, давлением и дозированием AdBlue, режимом DPF и работой SCR. Upstream и downstream NOx сравнивают только при подходящих условиях и с учетом транспортной задержки.

P20EE, высокий NOx или SCR warning не являются автоматическим диагнозом Sensor. Исправный датчик может правильно показывать недостаточную подачу AdBlue, проблему EGR или снижение эффективности SCR.

Сервисное правило простое: NOx Sensor меняют тогда, когда доказано, что он измеряет неправильно или имеет собственную электрическую, коммуникационную либо внутреннюю неисправность. Если Sensor правильно показывает плохой выхлоп - ремонтировать нужно причину плохого выхлопа.