Auto stikstofmonoxide sensor: doel, apparaat, storingen

De lijst met uitrusting van een moderne auto bevat een groot aantal extra uitrusting die de bestuurder en passagiers maximaal comfort biedt en de auto ook veiliger maakt bij verschillende snelheden. Maar aanscherping van de milieunormen, vooral voor dieselvoertuigen, dwingt fabrikanten om hun modellen uit te rusten met extra apparatuur die de aandrijfeenheid voorziet van de schoonst mogelijke uitlaatgassen.

Een van dergelijke apparatuur is een ureuminjectiesysteem. We hebben er al uitgebreid over gesproken. in een andere recensie​ Nu zullen we ons concentreren op de sensor, zonder welke het systeem niet zal werken of zal functioneren met fouten. Laten we eens kijken waarom een ​​NOx-sensor niet alleen nodig is in een diesel, maar ook in een benzineauto, hoe deze werkt en hoe de storing kan worden vastgesteld.

Wat is een auto-stikstofmonoxide-sensor?

Een andere naam voor een stikstofoxidesensor is een magere mengselsensor. De autoliefhebber weet misschien niet eens dat zijn auto met dergelijke apparatuur kan worden uitgerust. Het enige dat de aanwezigheid van deze sensor kan aangeven, is het bijbehorende signaal op het dashboard (Check Engine).

Dit apparaat is geïnstalleerd nabij de katalysator. Afhankelijk van de aanpassing van de energiecentrale kunnen er twee van dergelijke sensoren zijn. De ene is stroomopwaarts van de katalytische analysator geïnstalleerd en de andere stroomafwaarts. Zo werkt het AdBlue-systeem vaak met slechts twee sensoren. Dit is om ervoor te zorgen dat de uitlaat een minimaal stikstofoxidegehalte heeft. Als het systeem niet goed werkt, voldoet het voertuig niet aan de milieunormen die door de fabrikant zijn gesteld.

De meeste benzinemotoren met een gedistribueerd brandstofinjectiesysteem (andere modificaties van brandstofsystemen worden beschreven in een andere recensie) neem een ​​andere sensor die de hoeveelheid zuurstof in de uitlaat registreert. Dankzij de lambdasonde regelt de besturingseenheid het lucht-brandstofmengsel afhankelijk van de belasting van de krachtbron. Lees meer over het doel en werkingsprincipe van de sensor. hier.

Toewijzing van apparaten

Voorheen was alleen een dieselmotor voorzien van directe injectie, maar voor een moderne auto met benzinemotor is zo'n brandstofsysteem geen wonder meer. Deze injectiemodificatie maakt het mogelijk een aantal innovaties in de motor te introduceren. Een voorbeeld hiervan is het systeem voor het uitschakelen van meerdere cilinders bij minimale belasting. Dergelijke technologieën zorgen niet alleen voor een maximale brandstofbesparing, maar ook om het hoogste rendement uit de energiecentrale te halen.

Wanneer een motor met een dergelijk brandstofinjectiesysteem op minimale belasting draait, vormt de elektronische regeling een arm mengsel (minimale zuurstofconcentratie). Maar tijdens de verbranding van zo'n VTS zit er in de uitlaat een grote hoeveelheid giftige gassen, waaronder stikstofoxide en koolstofoxide. Wat betreft koolstofverbindingen, ze worden geneutraliseerd door een katalysator (lees over hoe het werkt en hoe de fouten kunnen worden vastgesteld afzonderlijk​ Stikstofverbindingen zijn echter veel moeilijker te neutraliseren.

Het probleem van een hoog gehalte aan giftige stoffen wordt deels opgelost door het plaatsen van een extra katalysator, die van het opslagtype is (daarin worden stikstofoxiden afgevangen). Dergelijke containers hebben een beperkte opslagcapaciteit en het NO-gehalte moet worden geregistreerd om de uitlaatgassen zo schoon mogelijk te houden. Deze taak is alleen voor de sensor met dezelfde naam.

In feite is dit dezelfde lambda-sonde, alleen wordt deze in het geval van een benzine-eenheid achter de opslagkatalysator geïnstalleerd. Het uitlaatsysteem van een dieselvoertuig heeft een reductiekatalysator en daarachter is een meetinstrument gemonteerd. Als de eerste sensor de BTC-samenstelling corrigeert, dan beïnvloedt de tweede het uitlaatgasgehalte. Deze sensoren zijn opgenomen in de verplichte configuratie van het selectieve katalytische reductiesysteem.

Wanneer de NOx-sensor een verhoogd gehalte aan stikstofverbindingen detecteert, stuurt het apparaat een signaal naar de regeleenheid. Een overeenkomstig algoritme wordt geactiveerd in de microprocessor en de nodige commando's worden naar de actuatoren van het brandstofsysteem gestuurd, met behulp waarvan de verrijking van het lucht-brandstofmengsel wordt gecorrigeerd.

In het geval van een dieselmotor gaat het bijbehorende signaal van de sensor naar de besturing van het ureuminjectiesysteem. Als resultaat wordt een chemische stof in de uitlaatstroom gesproeid om de giftige gassen te neutraliseren. Benzinemotoren veranderen simpelweg de samenstelling van de MTC.

NOx-sensorapparaat

Sensoren die giftige verbindingen in uitlaatgassen detecteren, zijn complexe elektrochemische apparaten. Hun ontwerp omvat:

• Verwarming;
• Pompkamer;
• Meting camera.

Bij sommige aanpassingen zijn de apparaten uitgerust met een extra, derde camera. De werking van het apparaat is als volgt. De uitlaatgassen verlaten de motor en gaan via de katalysator naar de tweede lambdasonde. Er wordt stroom aan toegevoerd en het verwarmingselement brengt de temperatuur van de omgeving op 650 graden of meer.

Onder deze omstandigheden neemt het O2-gehalte af onder invloed van de pompstroom, die wordt opgewekt door de elektrode. Bij het binnenkomen van de tweede kamer vallen stikstofverbindingen uiteen in veiligere chemische elementen (zuurstof en stikstof). Hoe hoger het oxidegehalte, hoe sterker de pompstroom zal zijn.

De derde camera, die bij sommige sensoraanpassingen aanwezig is, past de gevoeligheid van de andere twee cellen aan. Om giftige stoffen te neutraliseren, worden naast blootstelling aan stroom en hoge temperatuur elektroden gemaakt van edelmetalen, die ook in de katalysator voorkomen.

Elke NOx-sensor heeft ook minimaal twee minipompen. De eerste vangt de overtollige zuurstof op in de uitlaat, en de tweede neemt een controlegedeelte van gassen om de hoeveelheid zuurstof in de stroom te bepalen (het verschijnt tijdens de ontleding van stikstofoxide). Tevens is de meter voorzien van een eigen besturingseenheid. De taak van dit element is om de sensorsignalen op te vangen, te versterken en deze impulsen door te geven aan de centrale besturingseenheid.

De werking van de NOx-sensoren voor een dieselmotor en voor een benzinemotor is anders. In het eerste geval bepaalt het apparaat hoe efficiënt de reductiekatalysator werkt. Als dit element van het uitlaatsysteem zijn taak niet meer aankan, begint de sensor een te hoog gehalte aan giftige stoffen in de uitlaatgasstroom te registreren. Een overeenkomstig signaal wordt naar de ECU gestuurd en de motormarkering of de Check Engine-inscriptie gaat branden op het bedieningspaneel.

Aangezien een soortgelijk bericht verschijnt in het geval van andere storingen van de voedingseenheid, moet u, voordat u iets probeert te repareren, een computerdiagnose uitvoeren bij een servicecentrum. Bij sommige voertuigen kan de zelfdiagnosefunctie worden opgeroepen (hoe u dit doet, staat beschreven in afzonderlijk) om de foutcode te achterhalen. Deze informatie helpt de gemiddelde automobilist weinig. Als er een lijst met aanduidingen is, geeft de regeleenheid bij sommige automodellen de bijbehorende code af, maar bij de meeste auto's wordt alleen algemene informatie over storingen weergegeven op het scherm van de boordcomputer. Om deze reden, als er geen ervaring is met het uitvoeren van dergelijke diagnostische procedures, mogen reparaties pas worden uitgevoerd na een bezoek aan het servicestation.

Bij benzinemotoren stuurt de sensor ook een puls naar de regeleenheid, maar nu stuurt de ECU een commando naar de actuatoren zodat ze de BTC-verrijking corrigeren. De katalysator alleen kan stikstofverbindingen niet elimineren. Om deze reden kan de motor alleen schonere uitlaatgassen uitstoten als de benzine-injectiemodus wordt gewijzigd zodat deze goed brandt.

De katalysator kan een kleine hoeveelheid giftige stoffen aan, maar zodra hun gehalte toeneemt, initieert de sensor een betere verbranding van het lucht-brandstofmengsel zodat dit element van het uitlaatsysteem een ​​beetje kan "herstellen".

Een apart probleem met deze sensor zijn de draden. Omdat het een complex apparaat heeft, bestaat de bedrading ook uit een groter aantal draden. Bij de meest geavanceerde sensoren kan de bedrading uit zes kabels bestaan. Elk van hen heeft zijn eigen markeringen (de isolatielaag is gekleurd in zijn eigen kleur), daarom is het bij het aansluiten van het apparaat noodzakelijk om de pinout te observeren zodat de sensor correct werkt.

Hier is het doel van elk van deze draden:

• Geel - minus voor de kachel;
• Blauw - positief voor de kachel;
• Wit - pompstroomsignaaldraad (LP I +);
• Groen - pompstroomsignaalkabel (LP II +);
• Grijs - signaalkabel van de meetkamer (VS +);
• Zwart is de verbindingskabel tussen camera's.

Sommige versies hebben een oranje kabel in de bedrading. Het wordt vaak gevonden in de pin-out van sensoren voor Amerikaanse automodellen. Deze informatie is meer nodig door de medewerkers van het servicestation en voor een gewone automobilist is het voldoende om te weten dat de bedrading niet beschadigd is en dat de contactchips goed zijn aangesloten op de contacten van de besturingseenheid.

Storingen en hun gevolgen

Een werkende stikstofmonoxide-sensor zorgt niet alleen voor meer milieuvriendelijke emissies, maar vermindert ook tot op zekere hoogte de vraatzucht van de krachtbron. Met dit apparaat kunt u de werking van de verbrandingsmotor bij lage belasting afstemmen. Hierdoor verbruikt de motor zo min mogelijk brandstof, maar zal tegelijkertijd het lucht-brandstofmengsel zo efficiënt mogelijk verbranden.

Valt de sensor uit, dan zendt hij te traag een signaal uit of is deze puls erg zwak, zelfs bij het verlaten van de besturingseenheid van het apparaat. Wanneer de ECU geen signaal van deze sensor registreert of deze impuls te zwak is, gaat de elektronica in noodbedrijf. In overeenstemming met de fabrieksfirmware wordt een algoritme geactiveerd, in overeenstemming waarmee een meer verrijkt mengsel aan de cilinders wordt geleverd. Een soortgelijk besluit wordt genomen wanneer de pingelsensor het laat afweten, waarover we het hadden. in een andere recensie.

In de noodmodus is het onmogelijk om het maximale rendement van de motor te bereiken. In veel gevallen wordt een toename van het brandstofverbruik waargenomen in de orde van grootte van 15-20 procent, en zelfs meer in de stadsmodus.

Als de sensor kapot is, begint de opslagkatalysator niet goed te werken doordat de herstelcyclus is verbroken. Als de auto wordt getest op naleving van milieunormen, is vervanging van deze sensor verplicht, omdat door de onjuiste werking van het neutralisatiesysteem een ​​grote hoeveelheid giftige stoffen in het milieu vrijkomen en de auto de controle.

Wat diagnostiek betreft, is het niet altijd mogelijk om een ​​defect van een geavanceerde sensor te herkennen aan een specifieke foutcode. Als u zich alleen op deze parameter concentreert, moet u alle sondes wijzigen. Een nauwkeurigere bepaling van de storing is alleen mogelijk in het servicecentrum met behulp van computerdiagnostiek. Hiervoor wordt een oscilloscoop gebruikt (deze wordt beschreven hier).

Een nieuwe sensor selecteren

Op de markt voor auto-onderdelen kunt u vaak budgetonderdelen vinden. In het geval van stikstofoxidesensoren is dit echter niet mogelijk - originele goederen worden in winkels verkocht. De reden hiervoor is dat het apparaat dure materialen gebruikt die voor een chemische reactie zorgen. De kosten van goedkope sensoren zullen niet drastisch verschillen van de kosten van het origineel.

Dit belet echter niet dat gewetenloze fabrikanten proberen zelfs dergelijke dure apparatuur te vervalsen (de prijs van de sensor kan hetzelfde zijn als de totale onderdelen van de auto, bijvoorbeeld het carrosseriepaneel of de voorruit in sommige automodellen).

Uiterlijk verschilt de nep niet van het origineel. Zelfs productstickers kunnen geschikt zijn. Het enige dat zal helpen om een ​​vervalsing te herkennen, is de slechte kwaliteit van de kabelisolatie en contactchips. Het bord waarop de besturingseenheid en de contactchip zijn bevestigd, zal ook van slechtere kwaliteit zijn. Op dit deel zal de nep ook geen thermische, vocht- en trillingsisolatie hebben.

Het is het beste om producten van bekende fabrikanten te kopen, bijvoorbeeld Denso en NTK (Japanse fabrikanten), Bosch (Duitse producten). Als de selectie wordt uitgevoerd volgens de elektronische catalogus, is het beter om dit te doen via de VIN-code. Dit is de gemakkelijkste manier om het originele apparaat te vinden. Je kunt ook naar producten zoeken op sensorcode, maar in de meeste gevallen is deze informatie niet bekend bij de gemiddelde automobilist.

Als u de goederen van de vermelde fabrikanten niet kunt vinden, moet u op de verpakking letten. Het kan erop wijzen dat de koper OEM-producten laat verkopen door het verpakkingsbedrijf. Vaak bevat de verpakking de goederen van de vermelde fabrikanten.

Veel automobilisten stellen de vraag: waarom is deze sensor zo duur? De reden is dat er bij de fabricage edele metalen worden gebruikt, en het werk ervan wordt geassocieerd met metingen met een hoge nauwkeurigheid en een grote werkbron.

Uitgang

De stikstofoxidesensor is dus een van de vele elektronische apparaten zonder welke geen enkele moderne auto werkt. Als dergelijke apparatuur het begeeft, zal de automobilist serieus geld moeten uitgeven. Niet alle servicestations kunnen de storingen correct diagnosticeren.

Ondanks de hoge diagnostische kosten, de complexiteit van het apparaat en de subtiliteit van het werk, heeft de NOx-sensor een lange bron. Om deze reden worden automobilisten zelden geconfronteerd met de noodzaak om deze apparatuur te vervangen. Maar als de sensor kapot is, moet u deze bij de originele producten zoeken.

Daarnaast bieden we een korte video over de werking van de hierboven besproken sensor:

22/34: Diagnose van het controlesysteem van de benzinemotor. NOX-sensor. Theorie.

Vragen en antwoorden:

Wat doet een NOx-sensor? Deze sensor detecteert stikstofoxiden in de uitlaatgassen van het voertuig. Het is geïnstalleerd op alle moderne auto's zodat het transport voldoet aan de milieunormen.

Waar zit de NOx-sensor? Het wordt in de buurt van de katalysator geïnstalleerd, zodat de regeleenheid de werking van de motor kan aanpassen voor een betere brandstofverbranding en neutralisatie van schadelijke stoffen in de uitlaat.

Waarom is NOx gevaarlijk? Inademing van dit gas is schadelijk voor de menselijke gezondheid. Een stofconcentratie boven 60 ppm veroorzaakt een branderig gevoel in de longen. Lagere concentraties veroorzaken hoofdpijn, longproblemen. Dodelijk in hoge concentratie.

Wat is NOX? Dit is de verzamelnaam voor stikstofoxiden (NO en NO2), die ontstaan ​​als gevolg van een chemische reactie die gepaard gaat met verbranding. NO2 wordt gevormd bij contact met koude lucht.