Автомобилен сензор за азотен оксид: предназначение, устройство, неизправности

Списъкът с оборудване на съвременен автомобил включва голям брой допълнително оборудване, което осигурява максимален комфорт за водача и пътниците, а също така прави автомобила по-безопасен при различни скорости. Но затягането на екологичните стандарти, особено за дизеловите автомобили, принуждава производителите да оборудват своите модели с допълнително оборудване, което осигурява на силовия агрегат възможно най-чистата отработена газ.

Сред такова оборудване е системата за инжектиране на карбамид. Вече говорихме за това подробно. в друго ревю... Сега ще се съсредоточим върху сензора, без който системата няма да работи или ще функционира с грешки. Нека помислим защо е необходим NOx сензор не само в дизела, но и в бензиновата кола, как работи и как да определим неговата неизправност.

Какво е датчик за азотен оксид в автомобила?

Друго име на сензора за азотен оксид е сензорът за постна смес. Любителят на автомобила може дори да не знае, че колата му може да бъде оборудвана с такова оборудване. Единственото нещо, което може да показва наличието на този сензор, е съответният сигнал на таблото (Check Engine).

Това устройство е инсталирано близо до катализатора. В зависимост от модификацията на електроцентралата, може да има два такива сензора. Едната е инсталирана нагоре по веригата на каталитичния анализатор, а другата надолу по веригата. Например системата AdBlue често работи само с два сензора. Това е необходимо, за да може отработените газове да имат минимално съдържание на азотен оксид. Ако системата се повреди, автомобилът няма да отговаря на екологичните стандарти, посочени от производителя.

Повечето бензинови двигатели с разпределена система за впръскване на гориво (описани са други модификации на горивните системи в друго ревю) вземете друг сензор, който записва количеството кислород в отработените газове. Благодарение на ламбда сондата управляващият блок регулира въздушно-горивната смес в зависимост от натоварването на силовия агрегат. Прочетете повече за целта и принципа на действие на прочетения сензор тук.

Предназначение на устройството

Преди това само дизелов агрегат беше оборудван с директно впръскване, но за модерна кола с бензинов двигател подобна горивна система вече не е чудо. Тази модификация на впръскването позволява да бъдат внесени редица нововъведения в двигателя. Пример за това е системата за изключване на множество цилиндри при минимални натоварвания. Такива технологии не само позволяват да се осигури максимална икономия на гориво, но и да се премахне най-високата ефективност от електроцентралата.

Когато двигател с такава система за впръскване на гориво работи при минимално натоварване, електронното управление образува постна смес (минимална концентрация на кислород). Но по време на изгарянето на такъв VTS, отработените газове съдържат голямо количество токсични газове, включително азотен оксид и въглероден оксид. Що се отнася до въглеродните съединения, те се неутрализират от катализатор (за това как работи и как да се определят неговите грешки, прочетете отделно). Азотните съединения обаче са много по-трудни за неутрализиране.

Проблемът с високото съдържание на токсични вещества е частично решен чрез инсталиране на допълнителен катализатор, който е от тип съхранение (в него се улавят азотни оксиди). Такива контейнери имат ограничен капацитет за съхранение и съдържанието на NO трябва да се записва, за да се поддържат отработените газове възможно най-чисти. Тази задача е само за едноименния сензор.

Всъщност това е същата ламбда сонда, само че е инсталирана след катализатора за съхранение в случай на бензинов агрегат. Изпускателната система на дизеловото превозно средство има редукционен каталитичен преобразувател и измервателно устройство е монтирано зад него. Ако първият сензор коригира състава на BTC, тогава вторият влияе върху съдържанието на отработени газове. Тези сензори са включени стандартно в системата за селективно каталитично преобразуване.

Когато NOx сензорът открие повишено съдържание на азотни съединения, устройството изпраща сигнал до контролния блок. В микропроцесора се активира съответен алгоритъм и към изпълнителните механизми на горивната система се изпращат необходимите команди, с помощта на които се коригира обогатяването на въздушно-горивната смес.

В случай на дизелов двигател, съответният сигнал от сензора отива към управлението на системата за инжектиране на карбамид. В резултат на това химикал се напръсква в отработения поток, за да неутрализира токсичните газове. Бензиновите двигатели просто променят състава на MTC.

NOx сензорно устройство

Сензорите, които откриват токсични съединения в отработените газове, са сложни електрохимични устройства. Техният дизайн включва:

• Нагревател;
• Помпена камера;
• Измервателна камера.

При някои модификации устройствата са оборудвани с допълнителна, трета, камера. Работата на устройството е както следва. Отработените газове напускат силовия агрегат и преминават през каталитичния преобразувател към втората ламбда сонда. Към него се подава ток и нагревателният елемент довежда температурата на околната среда до 650 градуса или повече.

При тези условия съдържанието на O2 намалява поради ефекта на изпомпващия ток, който се създава от електрода. Постъпвайки във втората камера, азотните съединения се разлагат на по-безопасни химични елементи (кислород и азот). Колкото по-високо е съдържанието на оксид, толкова по-силен ще бъде изпомпващият ток.

Третата камера, която присъства в някои модификации на сензора, регулира чувствителността на другите две клетки. За да се неутрализират токсичните вещества, в допълнение към излагането на ток и висока температура, електродите са изработени от благородни метали, които също могат да бъдат намерени в катализатора.

Всеки NOx сензор също има поне две мини помпи. Първият улавя излишния кислород в отработените газове, а вторият взема контролна част от газовете, за да определи количеството кислород в потока (той се появява по време на разлагането на азотния оксид). Също така, измервателният уред е оборудван със собствен блок за управление. Задачата на този елемент е да улавя сигналите на сензора, да ги усилва и да предава тези импулси на централния блок за управление.

Работата на NOx сензорите за дизелов двигател и бензинов агрегат е различна. В първия случай устройството определя колко ефективно работи редукционният катализатор. Ако този елемент на изпускателната система престане да се справя със задачата си, сензорът започва да регистрира твърде високо съдържание на токсични вещества в потока отработени газове. Съответният сигнал се изпраща до ECU и на контролния панел светва маркировката на двигателя или надписът Check Engine.

Тъй като подобно съобщение се появява с други неизправности на захранващия блок, преди да се опитате да поправите нещо, трябва да извършите компютърна диагностика в сервизен център. В някои превозни средства може да се извика функцията за самодиагностика (как да направите това, вижте отделно), за да разберете кода на грешката. Тази информация е малко полезна за обикновения шофьор. Ако има списък с обозначения, при някои модели автомобили управляващият блок издава съответния код, но в повечето автомобили на екрана на бордовия компютър се показва само обща информация за неизправности. Поради тази причина, ако няма опит в извършването на такива диагностични процедури, ремонтът трябва да се извършва само след посещение на сервиза.

При бензиновите двигатели сензорът също изпраща импулс към блока за управление, но сега ECU изпраща команда към изпълнителните механизми, така че те да коригират обогатяването на BTC. Самият каталитичен конвертор не може да елиминира азотни съединения. Поради тази причина двигателят може да отделя по-чисти отработени газове само ако режимът на впръскване на бензин е променен, така че да гори правилно.

Катализаторът може да се справи с малко количество токсични вещества, но веднага щом тяхното съдържание се увеличи, сензорът инициира по-добро изгаряне на въздушно-горивната смес, така че този елемент на изпускателната система да може да се "възстанови" малко.

Отделен въпрос относно този сензор са неговите проводници. Тъй като има сложно устройство, неговото окабеляване също се състои от по-голям брой проводници. В най-модерните сензори окабеляването може да се състои от шест кабела. Всеки от тях има свои собствени маркировки (изолационният слой е оцветен в собствен цвят), следователно, когато свързвате устройството, е необходимо да наблюдавате щифта, така че сензорът да работи правилно.

Ето целта на всеки от тези проводници:

• Жълто - минус за нагревателя;
• Синьо - положително за нагревателя;
• Бяло - сигнален проводник за ток на помпата (LP I +);
• Зелено - сигнален кабел за помпа за ток (LP II +);
• Сиво - сигнален кабел на измервателната камера (VS +);
• Черното е свързващият кабел между камерите.

Някои версии имат оранжев кабел в окабеляването. Често се среща в щифтовете на сензорите за американски модели автомобили. Тази информация е по-необходима на работниците в сервиза, а за един обикновен шофьор е достатъчно да се знае, че окабеляването не е повредено и контактните чипове са добре свързани към контактите на контролния блок.

Неизправности и техните последици

Работещ сензор за азотен оксид не само осигурява по-екологични емисии, но и до известна степен намалява лакомията на силовия агрегат. Това устройство ви позволява да прецизирате работата на двигателя с вътрешно горене при ниски натоварвания. Благодарение на това двигателят ще използва минималното количество гориво, но в същото време въздушно-горивната смес ще гори възможно най-ефективно.

Ако сензорът се повреди, той ще предава сигнал твърде бавно или този импулс ще бъде много слаб, дори на изхода от контролния блок на устройството. Когато ECU не регистрира сигнал от този сензор или този импулс е твърде слаб, електрониката преминава в авариен режим. В съответствие с фабричния фърмуер се активира алгоритъм, в съответствие с който към цилиндрите се подава по-обогатена смес. Подобно решение се взема при отказ на сензора за детонация, за който говорихме. в друго ревю.

В авариен режим е невъзможно да се постигне максимална ефективност на двигателя. В много случаи се наблюдава увеличение на разхода на гориво от порядъка на 15-20 процента и дори повече в градски режим.

Ако сензорът е счупен, катализаторът за съхранение започва да работи неправилно поради факта, че цикълът на възстановяване е нарушен. Ако автомобилът е тестван за съответствие с екологичните стандарти, тогава подмяната на този сензор е задължителна, тъй като поради неправилната работа на системата за неутрализация, голямо количество токсични вещества се отделя в околната среда и автомобилът няма да премине през контрол.

Що се отнася до диагностиката, не винаги е възможно да се разпознае повреда на усъвършенстван сензор по определен код за грешка. Ако се фокусирате само върху този параметър, ще трябва да смените всички сонди. По-точно определяне на неизправността е възможно само в сервизния център с помощта на компютърна диагностика. За това се използва осцилоскоп (той е описан тук).

Избор на нов сензор

На пазара на авточасти често можете да намерите бюджетни резервни части. При сензорите за азотен оксид обаче това не може да се направи - оригинални стоки се продават в магазините. Причината за това е, че устройството използва скъпи материали, които осигуряват химическа реакция. Цената на евтините сензори няма да се различава драстично от цената на оригинала.

Това обаче не пречи на недобросъвестни производители да се опитват да изковат дори толкова скъпо оборудване (цената на сензора може да е същата като общите части на автомобила, например панела на тялото или предното стъкло при някои модели автомобили).

Външно фалшификатът не се различава от оригинала. Дори етикетите на продуктите може да са подходящи. Единственото нещо, което ще помогне да се разпознае фалшив, е лошото качество на изолацията на кабела и контактните чипове. Платката, на която са закрепени управляващият блок и контактният чип, също ще бъде с по-лошо качество. В тази част на фалшификата също ще липсва топлоизолация, влага и вибрации.

Най-добре е да закупите продукти от известни производители, например Denso и NTK (японски производители), Bosch (немски продукти). Ако изборът се извършва съгласно електронния каталог, тогава е по-добре да направите това чрез VIN-кода. Това е най-лесният начин да намерите оригиналното устройство. Можете също да търсите продукти по код на сензора, но в повечето случаи тази информация не е известна на обикновения шофьор.

Ако не е възможно да намерите стоките на изброените производители, трябва да обърнете внимание на опаковката. Това може да означава, че купувачът има OEM продукти, продавани от опаковъчната компания. Често опаковката ще съдържа стоките на изброените производители.

Много шофьори задават въпроса: защо този сензор е толкова скъп? Причината е, че в производството се използват благородни метали, а работата му е свързана с измерване с висока точност и голям работен ресурс.

Продукция

И така, сензорът за азотен оксид е едно от многото електронни устройства, без които не работи нито една съвременна кола. Ако такова оборудване се провали, шофьорът ще трябва сериозно да похарчи пари. Не всички бензиностанции ще могат правилно да диагностицират неговите неизправности.

Въпреки високите разходи за диагностика, сложността на устройството и тънкостта на работа, NOx сензорът има дълъг ресурс. Поради тази причина шофьорите рядко се сблъскват с необходимостта от подмяна на това оборудване. Но ако сензорът е счупен, тогава трябва да го потърсите сред оригиналните продукти.

Освен това предлагаме кратко видео за работата на датчика, обсъдено по-горе:

22/34: Диагностика на системата за управление на бензиновия двигател. NOX сензор. Теория.

Въпроси и отговори:

Какво прави сензорът за NOx? Този сензор открива азотни оксиди в изгорелите газове на автомобила. Монтира се на всички съвременни автомобили, така че транспортът да отговаря на екологичните стандарти.

Къде се намира сензорът за NOx? Инсталира се близо до катализатора, за да може управляващият блок да регулира работата на двигателя за по-добро изгаряне на горивото и неутрализиране на вредните вещества в отработените газове.

Защо NOx е опасен? Вдишването на този газ е вредно за човешкото здраве. Концентрацията на веществото над 60 ppm причинява усещане за парене в белите дробове. По-ниските концентрации причиняват главоболие, белодробни проблеми. Смъртоносно при висока концентрация.

Какво е NOX? Това е сборното наименование на азотните оксиди (NO и NO2), които се появяват в резултат на химична реакция, придружена от горене. NO2 се образува при контакт със студен въздух.