Cảm biến oxit nitric trên ô tô: mục đích, thiết bị, trục trặc
nội dung
Danh sách thiết bị của một chiếc xe hơi hiện đại bao gồm một số lượng lớn các thiết bị bổ sung mang lại sự thoải mái tối đa cho người lái và hành khách, đồng thời cũng giúp xe an toàn hơn ở các tốc độ khác nhau. Tuy nhiên, việc thắt chặt các tiêu chuẩn về môi trường, đặc biệt là đối với xe chạy bằng động cơ diesel, đang buộc các nhà sản xuất phải trang bị thêm cho các mẫu xe của họ thiết bị cung cấp cho bộ nguồn thải khí sạch nhất có thể.
Trong số các thiết bị đó có một hệ thống phun urê. Chúng tôi đã nói về nó một cách chi tiết. trong một bài đánh giá khác... Bây giờ chúng ta sẽ tập trung vào cảm biến, nếu không có cảm biến, hệ thống sẽ không hoạt động hoặc sẽ hoạt động với lỗi. Chúng ta hãy xem xét lý do tại sao cảm biến NOx cần thiết không chỉ trong động cơ diesel mà còn trong ô tô chạy xăng, cách thức hoạt động và cách xác định sự cố của nó.
Cảm biến Oxit Nitric Xe hơi là gì?
Một tên khác của cảm biến oxit nitơ là cảm biến hỗn hợp nạc. Người mê xe thậm chí có thể không biết rằng chiếc xe của mình có thể được trang bị những thiết bị như vậy. Điều duy nhất có thể chỉ ra sự hiện diện của cảm biến này là tín hiệu tương ứng trên bảng đồng hồ (Check Engine).
Thiết bị này được lắp đặt gần chất xúc tác. Tùy thuộc vào sự sửa đổi của nhà máy điện, có thể có hai cảm biến như vậy. Một cái được lắp ở thượng nguồn của máy phân tích xúc tác và cái kia ở hạ nguồn. Ví dụ, hệ thống AdBlue thường hoạt động chỉ với hai cảm biến. Điều này là cần thiết để khí thải có hàm lượng nitơ oxit tối thiểu. Nếu hệ thống trục trặc, xe sẽ không đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường do nhà sản xuất công bố.
Hầu hết các động cơ xăng có hệ thống phun nhiên liệu phân tán (các sửa đổi khác của hệ thống nhiên liệu được mô tả trong một bài đánh giá khác) lấy một cảm biến khác ghi lại lượng oxy trong khí thải. Nhờ đầu dò lambda, bộ phận điều khiển điều chỉnh hỗn hợp không khí-nhiên liệu tùy thuộc vào tải trên bộ nguồn. Đọc thêm về mục đích và nguyên lý hoạt động của cảm biến đọc đây.
Phân bổ thiết bị
Trước đây, chỉ có động cơ diesel mới được trang bị hệ thống phun trực tiếp, nhưng đối với một chiếc ô tô hiện đại với động cơ xăng, hệ thống nhiên liệu như vậy không còn là điều quá băn khoăn. Việc sửa đổi hệ thống phun này cho phép một số cải tiến được đưa vào động cơ. Một ví dụ về điều này là hệ thống ngắt nhiều xi lanh ở mức tải tối thiểu. Những công nghệ như vậy không chỉ cho phép tiết kiệm nhiên liệu tối đa mà còn mang lại hiệu suất cao nhất cho nhà máy điện.
Khi một động cơ có hệ thống phun nhiên liệu như vậy đang hoạt động ở mức tải tối thiểu, điều khiển điện tử sẽ tạo thành một hỗn hợp nạc (nồng độ oxy tối thiểu). Nhưng trong quá trình đốt cháy VTS như vậy, khí thải chứa một lượng lớn khí độc, bao gồm nitơ oxit và cacbon oxit. Đối với các hợp chất cacbon, chúng được trung hòa bởi một chất xúc tác (về cách nó hoạt động và cách xác định lỗi của nó, hãy đọc riêng). Tuy nhiên, các hợp chất nitơ khó trung hòa hơn nhiều.
Vấn đề hàm lượng cao các chất độc hại được giải quyết một phần bằng cách lắp đặt thêm một chất xúc tác, thuộc loại lưu trữ (các oxit nitơ được thu giữ trong đó). Các thùng chứa như vậy có khả năng lưu trữ hạn chế và hàm lượng NO phải được ghi lại để giữ cho khí thải càng sạch càng tốt. Nhiệm vụ này chỉ dành cho cảm biến cùng tên.
Trên thực tế, đây là cùng một đầu dò lambda, chỉ khác là nó được lắp đặt sau chất xúc tác lưu trữ trong trường hợp đơn vị xăng. Hệ thống xả của xe động cơ diesel có một bộ chuyển đổi xúc tác khử và một thiết bị đo lường được lắp đặt phía sau. Nếu cảm biến đầu tiên hiệu chỉnh thành phần BTC, thì cảm biến thứ hai ảnh hưởng đến hàm lượng khí thải. Các cảm biến này được đưa vào cấu hình bắt buộc của hệ thống khử xúc tác chọn lọc.
Khi cảm biến NOx phát hiện hàm lượng hợp chất nitơ tăng lên, thiết bị sẽ gửi tín hiệu đến bộ phận điều khiển. Một thuật toán tương ứng được kích hoạt trong bộ vi xử lý và các lệnh cần thiết được gửi đến các cơ cấu chấp hành của hệ thống nhiên liệu, với sự trợ giúp của việc làm giàu hỗn hợp nhiên liệu không khí được hiệu chỉnh.
Trong trường hợp động cơ diesel, tín hiệu tương ứng từ cảm biến sẽ chuyển đến điều khiển hệ thống phun urê. Kết quả là, một chất hóa học được phun vào dòng khí thải để trung hòa các khí độc hại. Động cơ xăng chỉ đơn giản là thay đổi thành phần của MTC.
Thiết bị cảm biến NOx
Cảm biến phát hiện các hợp chất độc hại trong khí thải là thiết bị điện hóa phức tạp. Thiết kế của chúng bao gồm:
- Máy sưởi;
- Buồng bơm;
- Buồng đo lường.
Trong một số sửa đổi, các thiết bị được trang bị thêm một camera thứ ba. Hoạt động của thiết bị như sau. Khí thải rời khỏi bộ phận nguồn và đi qua bộ chuyển đổi xúc tác đến đầu dò lambda thứ hai. Một dòng điện được cung cấp cho nó, và bộ phận làm nóng sẽ đưa nhiệt độ của môi trường lên 650 độ hoặc hơn.
Trong điều kiện này, hàm lượng O2 giảm do tác dụng của dòng bơm tạo ra bởi điện cực. Bước vào khoang thứ hai, các hợp chất nitơ phân hủy thành các nguyên tố hóa học an toàn hơn (oxy và nitơ). Hàm lượng oxit càng cao thì dòng bơm càng mạnh.
Máy ảnh thứ ba, có mặt trong một số sửa đổi cảm biến, điều chỉnh độ nhạy của hai ô còn lại. Để trung hòa các chất độc hại, ngoài việc tiếp xúc với dòng điện và nhiệt độ cao, các điện cực được làm bằng kim loại quý, có thể tìm thấy chất này trong chất xúc tác.
Bất kỳ cảm biến NOx nào cũng có ít nhất hai máy bơm mini. Loại đầu tiên thu giữ lượng oxy dư thừa trong khí thải, và lần thứ hai lấy một phần khí kiểm soát để xác định lượng oxy trong dòng chảy (nó xuất hiện trong quá trình phân hủy nitơ oxit). Đồng thời, máy đo được trang bị bộ điều khiển riêng. Nhiệm vụ của phần tử này là thu nhận các tín hiệu cảm biến, khuếch đại chúng và truyền các xung động này về khối điều khiển trung tâm.
Hoạt động của cảm biến NOx đối với động cơ diesel và đối với đơn vị xăng là khác nhau. Trong trường hợp đầu tiên, thiết bị xác định mức độ hoạt động hiệu quả của chất xúc tác khử. Nếu phần tử này của hệ thống xả không còn hoạt động được nữa, cảm biến sẽ bắt đầu ghi nhận hàm lượng các chất độc hại trong dòng khí thải quá cao. Một tín hiệu tương ứng được gửi đến ECU và nhãn động cơ hoặc dòng chữ Check Engine sáng lên trên bảng điều khiển.
Vì một thông báo tương tự xuất hiện trong trường hợp bộ nguồn bị trục trặc khác, nên trước khi cố gắng sửa chữa thứ gì đó, bạn cần tiến hành chẩn đoán máy tính tại trung tâm bảo hành. Trong một số loại xe, chức năng tự chẩn đoán có thể được gọi lên (cách thực hiện việc này, xem riêng) để tìm ra mã lỗi. Thông tin này giúp ích rất ít cho người lái xe bình thường. Nếu có một danh sách các ký hiệu, trong một số kiểu xe, bộ phận điều khiển sẽ cấp mã tương ứng, nhưng trong hầu hết các xe chỉ thông tin chung về các trục trặc được hiển thị trên màn hình máy tính trên xe. Vì lý do này, nếu không có kinh nghiệm trong việc thực hiện các quy trình chẩn đoán như vậy, thì việc sửa chữa chỉ nên được thực hiện sau khi đến trạm dịch vụ.
Trong trường hợp động cơ xăng, cảm biến cũng gửi một xung đến bộ phận điều khiển, nhưng lúc này ECU sẽ gửi lệnh đến các cơ cấu chấp hành để chúng điều chỉnh sự làm giàu BTC. Bộ chuyển đổi xúc tác một mình không thể loại bỏ các hợp chất nitơ. Vì lý do này, động cơ chỉ có thể thải ra khí thải sạch hơn nếu chế độ phun xăng được thay đổi để nó cháy đúng cách.
Chất xúc tác có thể đối phó với một lượng nhỏ các chất độc hại, nhưng ngay khi hàm lượng của chúng tăng lên, cảm biến sẽ kích hoạt quá trình đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu tốt hơn để phần tử này của hệ thống xả có thể "phục hồi" một chút.
Một vấn đề riêng biệt liên quan đến cảm biến này là dây dẫn của nó. Vì nó có một thiết bị phức tạp, hệ thống dây điện của nó cũng bao gồm số lượng dây lớn hơn. Trong các cảm biến tiên tiến nhất, hệ thống dây có thể bao gồm sáu dây cáp. Mỗi cái đều có ký hiệu riêng (lớp cách điện có màu riêng), do đó, khi kết nối thiết bị, cần quan sát sơ đồ chân để cảm biến hoạt động chính xác.
Đây là mục đích của từng loại dây này:
- Màu vàng - trừ cho lò sưởi;
- Màu xanh dương - tích cực cho lò sưởi;
- Trắng - dây tín hiệu dòng bơm (LP I +);
- Màu xanh lá cây - cáp tín hiệu dòng bơm (LP II +);
- Xám - cáp tín hiệu của buồng đo (VS +);
- Màu đen là cáp kết nối giữa các camera.
Một số phiên bản có cáp màu cam trong hệ thống dây. Nó thường được tìm thấy trong sơ đồ chân của cảm biến cho các mẫu xe hơi của Mỹ. Thông tin này được nhân viên trạm dịch vụ cần nhiều hơn, và đối với một người lái xe bình thường, đủ để biết rằng hệ thống dây điện không bị hỏng và các chip tiếp xúc được kết nối tốt với các tiếp điểm của bộ điều khiển.
Trục trặc và hậu quả của chúng
Một cảm biến oxit nitric đang hoạt động không chỉ cung cấp lượng khí thải thân thiện với môi trường hơn mà ở một mức độ nào đó còn làm giảm sự háu ăn của đơn vị điện. Thiết bị này cho phép bạn tinh chỉnh hoạt động của động cơ đốt trong ở mức tải thấp. Nhờ đó, động cơ sẽ sử dụng lượng nhiên liệu tối thiểu nhưng đồng thời hỗn hợp nhiên liệu không khí sẽ được đốt cháy một cách hiệu quả nhất có thể.
Nếu cảm biến bị lỗi, thì nó sẽ truyền tín hiệu quá chậm hoặc xung này sẽ rất yếu, ngay cả ở lối ra từ bộ phận điều khiển thiết bị. Khi ECU không đăng ký tín hiệu từ cảm biến này hoặc xung này quá yếu, thiết bị điện tử sẽ chuyển sang chế độ khẩn cấp. Theo chương trình cơ sở của nhà máy, một thuật toán được kích hoạt, theo đó một hỗn hợp được làm giàu hơn được cung cấp cho các xi lanh. Một quyết định tương tự cũng được thực hiện khi cảm biến tiếng gõ bị lỗi, điều mà chúng ta đã nói đến. trong một bài đánh giá khác.
Trong chế độ khẩn cấp, không thể đạt được hiệu quả tối đa của động cơ. Trong nhiều trường hợp, mức tiêu thụ nhiên liệu tăng lên trong khoảng 15-20% và thậm chí nhiều hơn ở chế độ đô thị.
Nếu cảm biến bị hỏng, thì chất xúc tác lưu trữ bắt đầu hoạt động không chính xác do chu trình phục hồi bị hỏng. Nếu xe được kiểm tra tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường, thì việc thay thế cảm biến này là bắt buộc, vì do hệ thống trung hòa hoạt động không chính xác, một lượng lớn chất độc hại được thải ra môi trường và xe sẽ không vượt qua được. điều khiển.
Đối với chẩn đoán, không phải lúc nào cũng có thể nhận ra sự cố của một cảm biến nâng cao bằng một mã lỗi cụ thể. Nếu bạn chỉ tập trung vào tham số này, thì bạn sẽ phải thay đổi tất cả các đầu dò. Chỉ có thể xác định chính xác hơn sự cố tại trung tâm bảo hành bằng cách sử dụng chẩn đoán máy tính. Đối với điều này, một máy hiện sóng được sử dụng (nó được mô tả đây).
Chọn một cảm biến mới
Trên thị trường phụ tùng ô tô, bạn thường có thể tìm thấy những phụ tùng thay thế bình dân. Tuy nhiên, trong trường hợp cảm biến oxit nitơ, điều này không thể được thực hiện - hàng hóa nguyên bản được bán trong các cửa hàng. Lý do là thiết bị sử dụng vật liệu đắt tiền cung cấp phản ứng hóa học. Giá thành của cảm biến rẻ sẽ không chênh lệch đáng kể so với giá gốc.
Tuy nhiên, điều này không ngăn cản các nhà sản xuất vô đạo đức cố gắng giả mạo ngay cả những thiết bị đắt tiền như vậy (giá của cảm biến có thể bằng với các bộ phận tổng thể của xe hơi, ví dụ như bảng điều khiển thân xe hoặc kính chắn gió ở một số mẫu xe hơi).
Nhìn bề ngoài, đồ giả không khác gì bản chính. Ngay cả nhãn sản phẩm cũng có thể phù hợp. Điều duy nhất giúp nhận biết hàng giả là chất lượng kém của lớp cách điện cáp và chip tiếp xúc. Bo mạch mà bộ phận điều khiển và chip tiếp xúc được cố định cũng sẽ có chất lượng kém hơn. Về phần này, hàng giả cũng sẽ thiếu khả năng cách nhiệt, chống ẩm và chống rung.
Tốt nhất bạn nên mua sản phẩm của các nhà sản xuất nổi tiếng, ví dụ như Denso và NTK (nhà sản xuất Nhật Bản), Bosch (hàng Đức). Nếu việc lựa chọn được thực hiện theo danh mục điện tử, thì tốt hơn nên thực hiện việc này thông qua mã VIN. Đây là cách dễ nhất để tìm thiết bị gốc. Bạn cũng có thể tìm kiếm sản phẩm theo mã cảm biến, nhưng trong hầu hết các trường hợp, thông tin này không được người lái xe trung bình biết.
Nếu không thể tìm thấy hàng của các nhà sản xuất đã niêm yết, bạn nên chú ý đến bao bì. Nó có thể chỉ ra rằng người mua có các sản phẩm OEM được bán bởi công ty đóng gói. Thường thì bao bì sẽ chứa hàng hóa của các nhà sản xuất được liệt kê.
Nhiều người đi xe máy đặt câu hỏi: tại sao loại cảm biến này lại đắt như vậy? Lý do là vì kim loại quý được sử dụng trong sản xuất, và công việc của nó gắn liền với phép đo độ chính xác cao và nguồn lực làm việc lớn.
Đầu ra
Vì vậy, cảm biến oxit nitơ là một trong nhiều thiết bị điện tử mà không có chiếc xe hơi hiện đại nào hoạt động được. Nếu thiết bị như vậy không thành công, người lái xe sẽ phải nghiêm túc chi tiền. Không phải tất cả các trạm dịch vụ đều có thể chẩn đoán chính xác các trục trặc của nó.
Mặc dù chi phí chẩn đoán cao, sự phức tạp của thiết bị và sự tinh vi trong công việc, cảm biến NOx có một nguồn lực lâu dài. Vì lý do này, người lái xe hiếm khi phải thay thế thiết bị này. Nhưng nếu cảm biến bị hỏng, thì bạn cần phải tìm nó trong số các sản phẩm ban đầu.
Ngoài ra, chúng tôi cung cấp một video ngắn về hoạt động của cảm biến được thảo luận ở trên:
Câu hỏi và trả lời:
Cảm biến NOx làm gì? Cảm biến này phát hiện các oxit nitơ trong khí thải của xe. Nó được lắp đặt trên tất cả các xe ô tô hiện đại để việc vận chuyển đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường.
Cảm biến NOx nằm ở đâu? Nó được lắp đặt gần bộ xúc tác để bộ phận điều khiển có thể điều chỉnh hoạt động của động cơ nhằm đốt cháy nhiên liệu tốt hơn và trung hòa các chất độc hại trong khí thải.
Tại sao NOx lại nguy hiểm? Hít phải khí này có hại cho sức khỏe con người. Nồng độ chất trên 60 ppm gây ra cảm giác nóng trong phổi. Nồng độ thấp hơn gây đau đầu, các vấn đề về phổi. Gây chết người ở nồng độ cao.
NOX là gì? Đây là tên chung của các oxit nitơ (NO và NO2), xuất hiện do kết quả của một phản ứng hóa học kèm theo sự đốt cháy. NO2 được hình thành khi tiếp xúc với không khí lạnh.
