Samochodowy czujnik tlenku azotu: przeznaczenie, urządzenie, awarie
Zawartość
Lista wyposażenia nowoczesnego samochodu obejmuje dużą liczbę wyposażenia dodatkowego, które zapewnia maksymalny komfort kierowcy i pasażerom, a także sprawia, że samochód jest bezpieczniejszy przy różnych prędkościach. Ale zaostrzanie norm środowiskowych, zwłaszcza dla pojazdów z silnikiem Diesla, zmusza producentów do wyposażenia ich modeli w dodatkowe wyposażenie, które zapewnia jednostce napędowej możliwie najczystsze spaliny.
Wśród takich urządzeń jest system wtrysku mocznika. Mówiliśmy już o tym szczegółowo. w innej recenzji... Teraz skupimy się na czujniku, bez którego układ nie będzie działał lub będzie działał z błędami. Zastanówmy się, dlaczego czujnik NOx jest potrzebny nie tylko w dieslu, ale także w samochodzie benzynowym, jak działa i jak określić jego awarię.
Co to jest samochodowy czujnik tlenku azotu?
Inna nazwa czujnika tlenku azotu to czujnik mieszanki ubogiej. Miłośnik motoryzacji może nawet nie wiedzieć, że jego samochód można wyposażyć w taki sprzęt. Jedyne, co może wskazywać na obecność tego czujnika, to odpowiedni sygnał na desce rozdzielczej (Check Engine).
To urządzenie jest zainstalowane w pobliżu katalizatora. W zależności od modyfikacji elektrowni mogą występować dwa takie czujniki. Jeden jest zainstalowany przed analizatorem katalitycznym, a drugi za. Na przykład system AdBlue często działa tylko z dwoma czujnikami. Jest to konieczne, aby spaliny miały minimalną zawartość tlenku azotu. W przypadku awarii systemu pojazd nie będzie spełniał norm środowiskowych określonych przez producenta.
Większość silników benzynowych z rozproszonym układem wtrysku paliwa (opisano inne modyfikacje układów paliwowych w innej recenzji) weź inny czujnik, który rejestruje ilość tlenu w spalinach. Dzięki sondzie lambda jednostka sterująca reguluje mieszankę paliwowo-powietrzną w zależności od obciążenia jednostki napędowej. Przeczytaj więcej o celu i zasadzie działania czujnika tutaj.
Przypisanie urządzenia
Wcześniej tylko jednostka wysokoprężna była wyposażona w bezpośredni wtrysk, ale dla nowoczesnego samochodu z silnikiem benzynowym taki układ paliwowy nie jest już cudem. Ta modyfikacja wtrysku umożliwia wprowadzenie do silnika szeregu innowacji. Przykładem tego jest system wyłączania wielu cylindrów przy minimalnych obciążeniach. Takie technologie pozwalają nie tylko zapewnić maksymalną oszczędność paliwa, ale także usunąć najwyższą sprawność elektrowni.
Gdy silnik z takim układem wtrysku paliwa pracuje przy minimalnym obciążeniu, sterowanie elektroniczne tworzy ubogą mieszankę (minimalne stężenie tlenu). Ale podczas spalania takiego VTS spaliny zawierają dużą ilość toksycznych gazów, w tym tlenek azotu i węgiel. Jeśli chodzi o związki węgla, to są neutralizowane przez katalizator (o tym, jak działa i jak określić jego wady, przeczytaj osobno). Jednak związki azotowe są znacznie trudniejsze do zneutralizowania.
Problem dużej zawartości toksycznych substancji częściowo rozwiązuje się poprzez zainstalowanie dodatkowego katalizatora, który ma charakter magazynowy (wychwytywane są w nim tlenki azotu). Takie pojemniki mają ograniczoną pojemność, a zawartość NO musi być rejestrowana, aby utrzymać spaliny w jak największej czystości. To zadanie dotyczy tylko czujnika o tej samej nazwie.
W rzeczywistości jest to ta sama sonda lambda, tyle że jest instalowana za katalizatorem akumulacyjnym w przypadku jednostki benzynowej. Układ wydechowy pojazdu z silnikiem Diesla posiada katalizator redukcyjny, a za nim zamontowane jest urządzenie pomiarowe. Jeśli pierwszy czujnik koryguje skład BTC, to drugi wpływa na zawartość spalin. Czujniki te są objęte obowiązkową konfiguracją systemu selektywnej redukcji katalitycznej.
Gdy czujnik NOx wykryje zwiększoną zawartość związków azotowych, urządzenie wysyła sygnał do centrali sterującej. Odpowiedni algorytm jest aktywowany w mikroprocesorze, a niezbędne polecenia są wysyłane do siłowników układu paliwowego, za pomocą których korygowane jest wzbogacenie mieszanki paliwowo-powietrznej.
W przypadku silnika wysokoprężnego odpowiedni sygnał z czujnika trafia do sterowania układem wtrysku mocznika. W rezultacie do strumienia spalin wtryskiwana jest substancja chemiczna neutralizująca toksyczne gazy. Silniki benzynowe po prostu zmieniają skład MTC.
Urządzenie czujnika NOx
Czujniki wykrywające toksyczne związki w spalinach to zaawansowane urządzenia elektrochemiczne. Ich projekt obejmuje:
- Podgrzewacz;
- Komora pompowania;
- Komora pomiarowa.
W niektórych modyfikacjach urządzenia wyposażono w dodatkową trzecią kamerę. Działanie urządzenia jest następujące. Spaliny opuszczają jednostkę napędową i przechodzą przez katalizator do drugiej sondy lambda. Dostarczany jest do niego prąd, a element grzejny podnosi temperaturę otoczenia do 650 stopni lub więcej.
W tych warunkach zawartość O2 spada pod wpływem prądu pompującego, który jest wytwarzany przez elektrodę. Wchodząc do drugiej komory, związki azotowe rozkładają się na bezpieczniejsze pierwiastki chemiczne (tlen i azot). Im wyższa zawartość tlenku, tym silniejszy będzie prąd pompowania.
Trzecia kamera, która jest obecna w niektórych modyfikacjach czujnika, dostosowuje czułość pozostałych dwóch komórek. Aby zneutralizować substancje toksyczne, oprócz narażenia na prąd i wysoką temperaturę, elektrody są wykonane z metali szlachetnych, które również można znaleźć w katalizatorze.
Każdy czujnik NOx ma również co najmniej dwie minipompki. Pierwszy wychwytuje nadmiar tlenu w spalinach, a drugi pobiera kontrolną porcję gazów w celu określenia ilości tlenu w przepływie (pojawia się on podczas rozkładu tlenku azotu). Licznik jest również wyposażony we własną jednostkę sterującą. Zadaniem tego elementu jest wychwytywanie sygnałów z czujników, wzmacnianie ich i przekazywanie tych impulsów do centralnej jednostki sterującej.
Działanie czujników NOx dla silnika wysokoprężnego i dla jednostki benzynowej jest inne. W pierwszym przypadku urządzenie określa skuteczność działania katalizatora redukcyjnego. Jeżeli ten element układu wydechowego przestaje spełniać swoje zadanie, czujnik zaczyna rejestrować zbyt dużą zawartość substancji toksycznych w strumieniu spalin. Odpowiedni sygnał jest wysyłany do ECU, a na panelu sterowania zapala się oznaczenie silnika lub napis Check Engine.
Ponieważ podobny komunikat pojawia się w przypadku innych awarii jednostki napędowej, to przed próbą naprawy należy przeprowadzić diagnostykę komputerową w centrum serwisowym. W niektórych pojazdach można wywołać funkcję autodiagnostyki (jak to zrobić, patrz osobno), aby znaleźć kod błędu. Te informacje są mało pomocne dla przeciętnego kierowcy. Jeśli istnieje lista oznaczeń, w niektórych modelach samochodów jednostka sterująca wydaje odpowiedni kod, ale w większości samochodów na ekranie komputera pokładowego wyświetlane są tylko ogólne informacje o usterkach. Z tego powodu, jeśli nie ma doświadczenia w wykonywaniu takich procedur diagnostycznych, wówczas naprawy należy wykonywać dopiero po wizycie w serwisie.
W przypadku silników benzynowych czujnik wysyła również impuls do sterownika, ale teraz ECU wysyła polecenie do siłowników, aby skorygowały wzbogacenie BTC. Sam katalizator nie jest w stanie wyeliminować związków azotowych. Z tego powodu silnik może emitować czystsze spaliny tylko wtedy, gdy tryb wtrysku benzyny zostanie zmieniony tak, aby spalał prawidłowo.
Katalizator radzi sobie z niewielką ilością substancji toksycznych, ale gdy tylko ich zawartość wzrośnie, czujnik inicjuje lepsze spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej, aby ten element układu wydechowego mógł trochę się „zregenerować”.
Osobną kwestią dotyczącą tego czujnika są jego przewody. Ponieważ ma złożone urządzenie, jego okablowanie również składa się z większej liczby przewodów. W najbardziej zaawansowanych czujnikach okablowanie może składać się z sześciu kabli. Każdy z nich posiada własne oznaczenia (warstwa izolacyjna jest zabarwiona na swój własny kolor), dlatego przy podłączaniu urządzenia należy obserwować wyprowadzenia, aby czujnik działał poprawnie.
Oto przeznaczenie każdego z tych przewodów:
- Żółty - minus za grzałkę;
- Niebieski - dodatni dla grzałki;
- Biały - przewód sygnałowy prądu pompy (LP I +);
- Zielony - przewód sygnałowy prądu pompy (LP II +);
- Szary - przewód sygnałowy komory pomiarowej (VS +);
- Czarny to kabel połączeniowy między kamerami.
Niektóre wersje mają pomarańczowy kabel w okablowaniu. Często występuje w pinoutach czujników amerykańskich modeli samochodów. Ta informacja jest bardziej potrzebna pracownikom stacji paliw, a dla zwykłego kierowcy wystarczy wiedzieć, że okablowanie nie jest uszkodzone, a chipy stykowe są dobrze podłączone do styków jednostki sterującej.
Awarie i ich konsekwencje
Działający czujnik tlenku azotu nie tylko zapewnia bardziej przyjazne dla środowiska emisje, ale także w pewnym stopniu ogranicza łaknienie jednostki napędowej. To urządzenie pozwala na precyzyjne dostrojenie pracy silnika spalinowego przy niskich obciążeniach. Dzięki temu silnik zużyje minimalną ilość paliwa, ale jednocześnie mieszanka paliwowo-powietrzna będzie spalać się maksymalnie efektywnie.
Jeśli czujnik ulegnie awarii, to przesyła sygnał zbyt wolno lub impuls ten będzie bardzo słaby, nawet na wyjściu z jednostki sterującej urządzenia. Gdy ECU nie rejestruje sygnału z tego czujnika lub impuls ten jest zbyt słaby, elektronika przechodzi w tryb awaryjny. Zgodnie z oprogramowaniem fabrycznym aktywowany jest algorytm, zgodnie z którym do cylindrów dostarczana jest bardziej wzbogacona mieszanka. Podobną decyzję podejmuje się w przypadku awarii czujnika stuków, o czym rozmawialiśmy. w innej recenzji.
W trybie awaryjnym nie jest możliwe osiągnięcie maksymalnej sprawności silnika. W wielu przypadkach wzrost zużycia paliwa obserwuje się w przedziale 15-20 proc., Aw trybie miejskim jeszcze większy.
Jeśli czujnik jest uszkodzony, katalizator akumulacyjny zaczyna działać nieprawidłowo z powodu przerwania cyklu odzyskiwania. Jeśli samochód jest testowany pod kątem zgodności z normami środowiskowymi, wówczas wymiana tego czujnika jest obowiązkowa, ponieważ z powodu nieprawidłowego działania układu neutralizacji do środowiska przedostaje się duża ilość toksycznych substancji, a samochód nie przejdzie kontrola.
Jeśli chodzi o diagnostykę, nie zawsze można rozpoznać awarię zaawansowanego czujnika po określonym kodzie błędu. Jeśli skupisz się tylko na tym parametrze, będziesz musiał zmienić wszystkie sondy. Dokładniejsze określenie usterki jest możliwe tylko w centrum serwisowym za pomocą diagnostyki komputerowej. W tym celu używany jest oscyloskop (jest opisany tutaj).
Wybór nowego czujnika
Na rynku części samochodowych często można znaleźć niedrogie części zamienne. Jednak w przypadku czujników tlenku azotu nie da się tego zrobić - w sklepach sprzedawane są oryginalne towary. Powodem tego jest to, że urządzenie wykorzystuje drogie materiały, które zapewniają reakcję chemiczną. Koszt tanich czujników nie będzie drastycznie różnić się od kosztu oryginału.
Nie przeszkadza to jednak pozbawionym skrupułów producentom prób fałszowania nawet tak drogiego sprzętu (cena czujnika może pokrywać się z całością części auta np. Panel karoserii czy przednia szyba w niektórych modelach aut).
Na zewnątrz podróbka nie różni się od oryginału. Nawet etykiety produktów mogą być odpowiednie. Jedyne, co pomoże rozpoznać podróbkę, to zła jakość izolacji kabla i chipów stykowych. Płytka, na której zamocowana jest jednostka sterująca i chip kontaktowy, również będzie gorszej jakości. Z tej strony podróbce będzie również brakować izolacji termicznej, przed wilgocią i wibracjami.
Najlepiej kupować produkty znanych producentów, na przykład Denso i NTK (producenci japońscy), Bosch (produkty niemieckie). Jeśli wybór odbywa się zgodnie z katalogiem elektronicznym, lepiej to zrobić za pomocą kodu VIN. To najłatwiejszy sposób na znalezienie oryginalnego urządzenia. Możesz również wyszukiwać produkty według kodu czujnika, ale w większości przypadków informacje te nie są znane przeciętnemu kierowcy.
Jeśli nie można znaleźć towarów wymienionych producentów, należy zwrócić uwagę na opakowanie. Może to oznaczać, że kupujący ma produkty OEM sprzedawane przez firmę pakującą. Często opakowanie będzie zawierało towary wymienionych producentów.
Wielu kierowców zadaje pytanie: dlaczego ten czujnik jest taki drogi? Powodem jest to, że do produkcji wykorzystywane są metale szlachetne, a jego praca wiąże się z dużą dokładnością pomiaru i dużym zasobem pracy.
Wniosek
Tak więc czujnik tlenku azotu jest jednym z wielu urządzeń elektronicznych, bez których żaden nowoczesny samochód nie działa. Jeśli taki sprzęt zawiedzie, kierowca będzie musiał poważnie wydać pieniądze. Nie wszystkie stacje paliw będą w stanie poprawnie zdiagnozować jego awarie.
Pomimo wysokich kosztów diagnostyki, złożoności urządzenia i subtelności pracy, czujnik NOx ma długi zasób. Z tego powodu kierowcy rzadko mają do czynienia z koniecznością wymiany tego sprzętu. Ale jeśli czujnik jest uszkodzony, musisz go poszukać wśród oryginalnych produktów.
Dodatkowo oferujemy krótki film o działaniu omawianego powyżej czujnika:
Pytania i odpowiedzi:
Co robi czujnik NOx? Ten czujnik wykrywa tlenki azotu w spalinach pojazdu. Jest instalowany we wszystkich nowoczesnych samochodach, dzięki czemu transport spełnia normy środowiskowe.
Gdzie znajduje się czujnik NOx? Montowany jest w pobliżu katalizatora, dzięki czemu jednostka sterująca może regulować pracę silnika w celu lepszego spalania paliwa i neutralizacji szkodliwych substancji w spalinach.
Dlaczego NOx jest niebezpieczne? Wdychanie tego gazu jest szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. Stężenie substancji powyżej 60 ppm powoduje uczucie pieczenia w płucach. Niższe stężenia powodują bóle głowy, problemy z płucami. Zabójczy w wysokim stężeniu.
Co to jest NOX? To zbiorcza nazwa tlenków azotu (NO i NO2), które powstają w wyniku reakcji chemicznej, której towarzyszy spalanie. NO2 powstaje w kontakcie z zimnym powietrzem.
