Un sensore di ossigeno e azoto (sensore NOx) è un sensore utilizzato per rilevare il contenuto di ossidi di azoto (NOx) come N2O, no, NO2, N2O3, N2O4 e N2O5 nello scarico del motore. Secondo il principio di funzionamento, può essere suddiviso in sensori elettrochimici, ottici e altri sensori NOx. Utilizzando la conduttività del materiale ceramico elettrolitico solido di zirconio drogato con ossido di ittrio (YSZ) agli ioni di ossigeno, la sensibilità catalitica selettiva dello speciale materiale dell'elettrodo sensibile agli NOx al gas NOx e combinandosi con la speciale struttura del sensore per ottenere il segnale elettrico di NOx, infine, utilizzando speciale rilevamento dei segnali deboli e tecnologia di controllo elettronico di precisione, il gas NOx negli scarichi delle automobili viene rilevato e convertito in segnali digitali bus CAN standard.
Funzione del sensore di ossigeno e azoto
- Intervallo di misurazione NOx: 0-1500 / 2000 / 3000 ppm NOx
- Intervallo di misurazione O2: 0 – 21%
- Temperatura massima dei gas di scarico: 800 ℃
- può essere utilizzato con O2 (21%), HC, Co, H2O (< 12%)
- interfaccia di comunicazione: can
Campo di applicazione del sensore NOx
- Sistema SCR per le emissioni di scarico dei motori diesel (conforme agli standard nazionali sulle emissioni IV, V e VI)
- sistema di trattamento dei gas di scarico dei motori a benzina
- sistema di rilevamento e controllo della desolforazione e denitrazione della centrale elettrica
Composizione del sensore di ossigeno e azoto
I principali componenti principali del sensore NOx sono componenti sensibili alla ceramica e componenti SCU
Nucleo del sensore NOx
A causa dello speciale ambiente di utilizzo del prodotto, il chip ceramico è sviluppato con una struttura elettrochimica. La struttura è complessa, ma il segnale di uscita è stabile, la velocità di risposta è rapida e la durata è lunga. Il prodotto soddisfa il monitoraggio del contenuto di emissioni di NOx nel processo di emissione di gas di scarico dei veicoli diesel. Le parti sensibili in ceramica contengono molteplici cavità interne in ceramica, che coinvolgono zirconio, allumina e una varietà di paste conduttive metalliche della serie Pt. Il processo di produzione è complesso, è richiesta la precisione della serigrafia e sono richiesti i requisiti corrispondenti di formula del materiale/stabilità e processo di sinterizzazione
Attualmente sul mercato sono disponibili tre sensori NOx comuni: piatto a cinque pin, piatto a quattro pin e quadrato a quattro pin
Il sensore NOx può comunicare
Il sensore NOx comunica con l'ECU o la DCU tramite la comunicazione can. Il gruppo NOx è integrato internamente con un sistema di autodiagnosi (il sensore di azoto e ossigeno può completare questa fase da solo senza richiedere alla ECU o alla DCU di calcolare la concentrazione di azoto e ossigeno). Monitora il proprio stato di funzionamento e restituisce il segnale di concentrazione di NOx all'ECU o alla DCU attraverso il bus di comunicazione della carrozzeria.
Precauzioni per l'installazione del sensore NOx
La sonda del sensore NOx deve essere installata sulla metà superiore del catalizzatore del tubo di scarico e non deve essere posizionata nella posizione più bassa del catalizzatore. Evitare che la sonda dell'azoto e dell'ossigeno si rompa quando incontra l'acqua. Direzione di installazione dell'unità di controllo del sensore di ossigeno e azoto: installare l'unità di controllo verticalmente per prevenirlo meglio. Requisiti di temperatura dell'unità di controllo del sensore NOx: il sensore di azoto e ossigeno non deve essere installato in luoghi con temperatura eccessivamente elevata. Si consiglia di tenersi lontano dal tubo di scarico e vicino al serbatoio dell'urea. Se a causa della disposizione dell'intero veicolo il sensore dell'ossigeno deve essere installato vicino al tubo di scarico e al serbatoio dell'urea, è necessario installare lo scudo termico e il cotone isolante termico e valutare la temperatura intorno alla posizione di installazione. La migliore temperatura di lavoro non è superiore a 85 ℃.
Funzione di protezione del punto di rugiada: poiché l'elettrodo del sensore NOx necessita di una temperatura più elevata per funzionare, il sensore NOx ha una struttura ceramica all'interno. La ceramica non può toccare l'acqua ad alta temperatura ed è facile espandersi e contrarsi quando incontra l'acqua, provocando la rottura della ceramica. Pertanto, il sensore NOx sarà dotato di una funzione di protezione del punto di rugiada, che consiste nell'attendere un periodo di tempo dopo aver rilevato che la temperatura del tubo di scarico raggiunge il valore impostato. L'ECU o la DCU pensano che a una temperatura così elevata, anche se c'è acqua sul sensore NOx, verrà asciugato dai gas di scarico ad alta temperatura
Rilevazione e diagnosi del sensore NOx
Quando il sensore NOx funziona normalmente, rileva il valore NOx nel tubo di scarico in tempo reale e lo restituisce all'ECU/DCU tramite il bus CAN. L'ECU non giudica se lo scarico è qualificato rilevando il valore di NOx in tempo reale, ma rileva se il valore di NOx nel tubo di scarico supera lo standard attraverso una serie di programmi di monitoraggio di NOx. Per eseguire il rilevamento degli NOx, devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
Il sistema dell'acqua di raffreddamento funziona normalmente senza codici di errore. Non esiste alcun codice di errore per il sensore di pressione ambiente.
La temperatura dell'acqua è superiore a 70 ℃. Un rilevamento completo di NOx richiede circa 20 campioni. Dopo un rilevamento di NOx, ECU/DCU confronterà i dati campionati: se il valore medio di tutti i valori di NOx campionati è inferiore al valore impostato durante il rilevamento, il rilevamento passa. Se il valore medio di tutti i valori di NOx campionati è maggiore del valore impostato durante il rilevamento, il monitor registrerà un errore. Tuttavia, la lampada mil non è accesa. Se il monitoraggio fallisce per due volte consecutive, il sistema segnalerà i codici di errore Super 5 e Super 7 e la spia mil si accenderà.
Quando viene superato il codice di errore 5, la spia mil sarà accesa, ma la coppia non sarà limitata. Quando viene superato il codice di errore 7, la lampada mil si accenderà e il sistema limiterà la coppia. Il limite di coppia è impostato dal produttore del modello.
Nota: anche se il guasto di superamento delle emissioni di alcuni modelli viene riparato, la lampada mil non si spegnerà e lo stato di guasto verrà visualizzato come guasto storico. In questo caso, è necessario spazzolare i dati o eseguire la funzione di ripristino degli NOx elevati.
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Orario di pubblicazione: 02 settembre 2022