Датчык аксіду азоту аўтамабіля: прызначэнне, прылада, няспраўнасці

У спіс абсталявання сучаснага аўтамабіля ўваходзіць вялікая колькасць дадатковага абсталявання, якое забяспечвае максімальны камфорт для вадзіцеля і пасажыраў, а таксама робіць аўтамабіль больш бяспечным на розных хуткасцях. Але ўзмацненне жорсткасці экалагічных стандартаў, асабліва для дызельнага транспарта, прымушае вытворцаў абсталёўваць свае мадэлі дадатковым абсталяваннем, якое забяспечвае сілавому агрэгату максімальна чысты выхлап.

Сярод такога абсталявання - сістэма ўпырску мачавіны. Пра яе мы ўжо падрабязна казалі у іншым аглядзе. Цяпер засяродзімся на датчыку, без якога сістэма не будзе працаваць, альбо будзе функцыянаваць з памылкамі. Разгледзім, навошта патрэбен датчык NOx не толькі ў дызельным, але і ў бензінавым аўтамабілі, як ён працуе, і як вызначыць яго няспраўнасць.

Што такое датчык аксіду азоту аўтамабіля?

Іншая назва датчыка аксіду азоту гэта сэнсар збедненай сумесі. Аўтааматар можа і не здагадвацца аб тым, што яго аўтамабіль можа абсталёўвацца падобным абсталяваннем. Адзінае, што можа паказаць на наяўнасць гэтага датчыка, гэта які адпавядае сігнал на прыборнай панэлі (Check Engine).

Дадзеная прылада ўсталёўваецца поруч каталізатара. У залежнасці ад мадыфікацыі сілавой усталёўкі такіх датчыкаў можа быць два. Адзін усталяваны да каталітычнага аналізатара, а іншы - за ім. Напрыклад, сістэма AdBlue часта працуе менавіта з двума сэнсарамі. Гэта неабходна для таго, каб выхлап меў мінімальнае ўтрыманне аксіду азоту. Калі сістэма будзе працаваць няспраўна, аўтамабіль не будзе адпавядаць экалагічным стандартам, заяўленым вытворцам.

Большасць бензінавых матораў з размеркаванай сістэмай упырску паліва (пра іншыя мадыфікацыі паліўных сістэм распавядаецца у іншым аглядзе) атрымліваюць іншы датчык, які фіксуе колькасць кіслароду ў выхлапе. Дзякуючы лямбда-зонду блок кіравання рэгулюе склад паветрана-паліўнай сумесі ў залежнасці ад нагрузкі на сілавы агрэгат. Падрабязней аб прызначэнні і прынцыпе працы сэнсара чытайце тут.

прызначэнне прылады

Раней непасрэдным упырскам абсталёўваўся толькі дызельны агрэгат, але для сучаснага аўтамабіля з бензінавым маторам такая паліўная сістэма ўжо не дзівоцтва. Такая мадыфікацыя ўпырску дазваляе ўкараніць у рухавік шэраг навін. Прыкладам таму з'яўляецца сістэма адключэння некалькіх цыліндраў пры мінімальных нагрузках. Такія тэхналогіі не толькі дазваляюць забяспечваць максімальную эканомію паліва, але і здымаць найвышэйшы ККД з сілавой усталёўкі.

Калі матор з падобнай сістэмай упырску паліва працуе з мінімальнымі нагрузкамі, электроннае кіраванне фармуе збедненую сумесь (мінімальная канцэнтрацыя кіслароду). Але пры згаранні такой ВТС у выхлапе змяшчаецца вялікая колькасць таксічных газаў, сярод якіх аксід азоту і вугляроду. Што да вугляродзістых злучэнняў, іх нейтралізуе каталізатар (пра тое, як ён працуе і як вызначыць яго няспраўнасці, чытайце асобна). Аднак азоцістыя злучэнні нейтралізуюцца значна складаней.

Часткова праблема высокага ўтрымання таксічных рэчываў вырашаецца ўсталёўкай дадатковага каталізатара, які мае назапашвальны тып (у ім улоўліваюцца аксіды азоту). Падобныя ёмістасці маюць абмежаваную магутнасць назапашвання, і каб выхлапныя газы былі максімальна чыстымі, утрыманне NO неабходна рэгістраваць. Гэта задача якраз для аднайменнага датчыка.

У сутнасці, гэта той жа лямбда зонд, толькі ўсталёўваецца ён пасля назапашвальнага каталізатара ў выпадку бензінавага агрэгата. Выхлапная сістэма дызельнага аўтамабіля мае аднаўленчы каталітычны нейтралізатар, і вымяральны прыбор усталёўваецца за ім. Калі першы датчык карэктуе склад ВТС, то другі ўплывае на ўтрыманне выхлапных газаў. Гэтыя сэнсары ўваходзяць у абавязковую камплектацыю сістэмы выбарчай каталітычнай нейтралізацыі.

Калі NOx-сэнсар рэгіструе павялічанае ўтрыманне азоцістых злучэнняў, прылада пасылае сігнал на блок кіравання. У мікрапрацэсары актывуецца які адпавядае алгарытм, і на выканаўчыя механізмы паліўнай сістэмы падаюцца неабходныя каманды, з дапамогай якіх карэктуецца ўзбагачэнне паветрана-паліўнай сумесі.

У выпадку з дызелем які адпавядае сігнал ад датчыка паступае на кіраванне сістэмы ўпырску мачавіны. У выніку ў струмень выхлапных газаў распыляецца хімічнае рэчыва, якое нейтралізуе таксічныя газы. У бензінавых матораў проста мяняецца склад ВТС.

Прылада датчыка NOx

Сэнсары, якія ўлоўліваюць таксічны склад у выхлапных газах, уяўляюць сабою складаныя электрахімічныя прыборы. У іх канструкцыю ўваходзяць:

• Награвальнік;
• Фотаапаратныя свавольствы;
• Камера вымярэння.

У некаторых мадыфікацыях прыборы абсталёўваюцца дадатковай, трэцяй, камерай. Праца прылады зводзіцца да наступнага. Адпрацаваныя газы пакідаюць сілавы агрэгат і ідуць праз каталізатар на другі лямбда-зонд. У яго падаецца ток, і награвальны элемент даводзіць тэмпературу асяроддзя да 650 градусаў і больш.

У гэтых умовах змяншаецца ўтрыманне О2 за кошт уздзеяння току адпампоўкі, які стварае электрод. Паступаючы ў другую камеру, азоцістыя злучэнні распадаюцца на больш бяспечныя хімічныя элементы (аксіген і азот). Чым вышэй утрыманне аксідаў, тым мацней будзе ток адпампоўкі.

Трэцяя камера, якая прысутнічае ў некаторых мадыфікацыях датчыкаў, рэгулюе адчувальнасць двух іншых ячэек. Каб адбывалася нейтралізацыя таксічных рэчываў, апроч уздзеяння току і высокай тэмпературы, электроды вырабляюцца з каштоўных металаў, якія таксама можна знайсці і ў каталізатары.

У любым сэнсары NOx таксама маецца прынамсі два міні помпы. Першы захоплівае лішак кіслароду ў выхлапе, а другі ажыццяўляе плот кантрольнай порцыі газаў для вызначэння колькасці кіслароду ў патоку (ён з'яўляецца пры распадзе аксіду азоту). Таксама вымяральнік абсталёўваецца ўласным блокам кіравання. Задача гэтага элемента ў тым, каб улоўліваць сігналы датчыка, узмацняць іх і перадаваць гэтыя імпульсы на цэнтральны блок кіравання.

Праца датчыкаў NOx для дызеля і для бензінавага агрэгата адрозніваецца. У першым выпадку прылада вызначае, наколькі эфектыўна працуе аднаўленчы каталізатар. Калі гэты элемент выхлапной сістэмы перастае спраўляцца са сваёй задачай, сэнсар пачынае рэгістраваць занадта высокае ўтрыманне таксічных рэчываў у струмені адпрацаваных газаў. На ЭБУ паступае які адпавядае сігнал, і на панэлі кіравання загараецца маркіроўка матора ці надпіс Check Engine.

Бо падобнае паведамленне з'яўляецца і пры іншых няспраўнасцях сілавога агрэгата, то перш чым спрабаваць нешта рамантаваць, трэба правесці кампутарную дыягностыку ў сэрвісным цэнтры. У некаторых аўтамабілях можна выклікаць функцыю самодіагностікі (пра тое, як гэта зрабіць, распавядаецца асобна), каб даведацца код памылкі. Гэтая інфармацыя мала чым дапаможа радавому аўтамабілісту. Калі маецца спіс пазначэнняў, у некаторых мадэлях аўта блок кіравання выдае які адпавядае код, але ў большасці аўтамабіляў на экране бартавога кампутара выводзіцца толькі агульная інфармацыя аб няспраўнасцях. Па гэтым чынніку калі няма досведу ў выкананні падобных дыягнастычных працэдур, то рамонт трэба рабіць толькі пасля наведвання СТА.

У выпадку бензінавых матораў датчык гэтак жа пасылае імпульс на блок кіравання, але зараз ЭБУ пасылае каманду на выканаўчыя механізмы, каб яны падкарэктавалі ўзбагачэнне ВТС. Самастойна каталітычны нейтралізатар не можа ўхіліць азоцістыя злучэнні. Па гэтым чынніку матор можа выкідваць чысцейшыя адпрацаваныя газы толькі ў выпадку змены рэжыму ўпырску бензіну, каб ён правільнай выявай згараў.

З невялікай колькасцю таксічных рэчываў каталізатар можа зладзіцца, але як толькі іх утрыманне павялічваецца, датчык ініцыюе больш якаснае згаранне паветрана-паліўнай сумесі, каб гэты элемент выхлапной сістэмы змог трохі «аднавіцца».

Асобнае пытанне, якое тычыцца дадзенага датчыка, гэта яго праводзіны. Бо ён мае складаную прыладу, то і яго праводка складаецца з большай колькасці правадоў. У самых прасунутых датчыках праводка можа складацца з шасці кабеляў. Кожны з іх мае сваю маркіроўку (ізаляцыйны пласт афарбаваны ў свой колер), таму пры падлучэнні прылады неабходна выконваць распіноўку, каб сэнсар працаваў правільна.

Вось прызначэнне кожнага з такіх правадоў:

• Жоўты - мінусовы для награвальніка;
• Сіні плюсавы для награвальніка;
• Белы - сігнальны провад току накачкі (LP I +);
• Зялёны - сігнальны кабель току накачкі (LP II +);
• Шэры - сігнальны кабель камеры вымярэння (VS +);
• Чорны - злучальны кабель паміж камерамі.

У некаторых мадыфікацыях у праводцы маецца аранжавы кабель. Часцяком ён сустракаецца ў распіноўцы датчыкаў для амерыканскіх мадэляў аўта. Дадзеная інфармацыя больш патрэбна працаўнікам СТА, а для радавога аўтааматара дастаткова ведаць, што праводка не мае пашкоджанняў і кантактныя фішкі добра злучаны з кантактамі блока кіравання.

Няспраўнасці і іх наступствы

Спраўны датчык аксіду азоту не толькі забяспечвае больш экалагічны выкід, але і ў некаторай ступені змяншае пражэрлівасць сілавога агрэгата. Гэта прылада дазваляе больш тонка наладзіць працу ДВС пры малых нагрузках. Дзякуючы гэтаму матор будзе задзейнічаць мінімальную колькасць паліва, але пры гэтым паветрана-паліўная сумесь будзе згараць максімальна эфектыўна.

Калі датчык выходзіць з ладу, то ён будзе занадта павольна перадаваць сігнал ці гэты імпульс будзе моцна слабым, нават на вынахадзе з блока кіравання прылады. Калі ЭБУ не рэгіструе сігнал ад дадзенага сэнсара ці гэты імпульс занадта слабы, то электроніка пераходзіць у аварыйны рэжым. У адпаведнасці з завадской прашыўкай актывуецца алгарытм, у згодзе з якім у цыліндры падаецца больш узбагачаная сумесь. Падобнае рашэнне робіцца пры выхадзе са строю датчыка дэтанацыі, аб якім мы казалі у іншым аглядзе.

У аварыйным рэжыме немагчыма дасягнуць максімальнай эканамічнасці матора. У многіх выпадках павелічэнне расходу паліва назіраецца ў межах 15-20 працэнтаў, а ў гарадскім рэжыме нават больш.

Калі датчык зламаны, то назапашвальны каталізатар пачынае працаваць некарэктна з-за таго, што парушаны аднаўленчы цыкл. Калі аўтамабіль праходзіць праверку на адпаведнасць экалагічным стандартам, то замена дадзенага датчыка абавязковая, бо з-за некарэктнай працы сістэмы нейтралізацыі ў навакольнае асяроддзе выкідваецца вялікая колькасць таксічных рэчываў, і машына не пройдзе кантроль.

Што да дыягностыкі, то не заўсёды паломку прасунутага датчыка можна распазнаць па пэўным кодзе памылкі. Калі арыентавацца толькі на гэты параметр, то давядзецца мяняць усе зонды. Больш дакладнае вызначэнне няспраўнасці магчымае толькі на сэрвісным цэнтры пры дапамозе кампутарнай дыягностыкі. Для гэтага выкарыстоўваецца асцылограф (пра яго расказваецца тут).

Выбар новага датчыка

На рынку аўтазапчастак часта можна знайсці бюджэтныя запчасткі. Аднак у выпадку з датчыкамі аксіду азоту гэтага зрабіць не атрымаецца - у крамах прадаецца арыгінальны тавар. Чыннік таму – у прыладзе выкарыстоўваюцца дарагія матэрыялы, якія забяспечваюць хімічную рэакцыю. Кошт танных датчыкаў не будзе кардынальна адрознівацца ад кошту арыгінала.

Аднак гэта не замінае нядобрасумленным вытворцам спрабаваць падрабіць нават такое дарагое абсталяванне (кошт датчыка можа быць такі ж, што і габарытныя дэталі аўтамабіля, напрыклад, кузаўная панэль ці лабавое шкло ў некаторых мадэлях аўта).

Вонкава падробка нічым не адрозніваецца ад арыгінала. Нават налепкі на прадукцыю могуць быць адпаведнымі. Адзінае, што дапаможа распазнаць падробку, гэтая нізкая якасць ізаляцыі кабеля і кантактных фішак. Поплатак, на якой замацаваны блок кіравання і кантактная фішка, будзе таксама якасцю горай. На гэтай частцы ў падробкі таксама будзе адсутнічаць тэрмічная, вільгаце-і вібраізаляцыя.

Лепш за ўсё набываць прадукцыю вядомых вытворцаў, напрыклад, Denso і NTK (японскія вытворцы), Bosch (нямецкая прадукцыя). Калі падбор вядзецца па электронным каталогу, то лепей гэта рабіць праз VIN-код. Так лягчэй за ўсё знайсці арыгінальную прыладу. Можна таксама шукаць прадукцыю па кодзе датчыка, але ў большасці выпадкаў радавому аўтамабілісту гэтая інфармацыя невядомая.

Калі няма магчымасці знайсці тавар пералічаных вытворцаў, варта звярнуць увагу на пакаванне. На ёй можа паказвацца, што перад пакупніком ОЕМ-прадукцыя, якую рэалізуе кампанія-ўпакоўшчык. Часта ў пакаванні будзе знаходзіцца тавар пералічаных фірм-вытворцаў.

Многія аўтамабілісты задаюць пытанне: чаму гэты датчык каштуе так дорага? Чыннік у тым, што пры вырабе выкарыстоўваюцца каштоўныя металы, а яго праца злучана з вымярэннем высокай дакладнасці і вялікім працоўным рэсурсам.

Выснова

Такім чынам, датчык аксіду азоту адзін з шматлікіх электронных прылад, без якіх не працуе ніводны сучасны аўтамабіль. Калі падобнае абсталяванне выходзіць са строю, аўтамабілісту давядзецца сур'ёзна патраціцца. Карэктна дыягнаставаць яго няспраўнасці змогуць далёка не ўсе СТА.

Нягледзячы на ​​высокі кошт дыягностыкі, складанасць прылады і тонкасць працы, у датчыка NOx вялікі рэсурс. З гэтай прычыны аўтамабілісты рэдка сутыкаюцца з неабходнасцю замены гэтага абсталявання. Але калі датчык зламаўся, тое яго трэба шукаць сярод арыгінальнай прадукцыі.

Дадаткова прапануем невялікае відэа аб працы разгледжанага вышэй датчыка:

22/34: Дыягностыка сістэмы кіравання бензінавым ДВС. Датчык NOX. Тэорыя.

Пытанні і адказы:

Што робіць Датчык NOx? Гэты датчык выяўляе аксіды азоту ў выхлапных газах аўтамабіля. Яго ўстанаўліваюць на ўсе сучасныя аўто, каб транспарт адпавядаў экалагічным стандартам.

Дзе знаходзіцца датчык NOx? Ён усталёўваецца поруч каталізатара, каб блок кіравання мог падбудаваць працу матора для больш якаснага спальвання паліва і нейтралізацыі шкодных рэчываў у выхлапе.

Чым небяспечны NOx? Удыханне гэтага газу шкоднае для здароўя чалавека. Канцэнтрацыя рэчыва вышэй за 60 ppm выклікае паленне ў лёгкіх. Меншыя канцэнтрацыі выклікаюць галаўны боль, праблемы з лёгкімі. У вялікай канцэнтрацыі смяротны.

Што такое NOХ? Гэта зборная назва аксідаў азоту (NO і NO2), якія з'яўляюцца ў выніку хімічнай рэакцыі, якая суправаджаецца гарэннем. NO2 утворыцца пры кантакце з халодным паветрам.