Sensor d’òxid nítric del cotxe: propòsit, dispositiu, avaries
Contingut
La llista d’equips d’un cotxe modern inclou un gran nombre d’equips addicionals que proporcionen la màxima comoditat per al conductor i els passatgers i que també fan que el cotxe sigui més segur a diferents velocitats. Però el reforçament de les normes mediambientals, especialment per als vehicles dièsel, obliga els fabricants a equipar els seus models amb equips addicionals que proporcionin a la unitat de potència l’escapament el més net possible.
Entre aquests equips hi ha un sistema d'injecció d'urea. Ja n’hem parlat amb detall. en una altra ressenya... Ara ens centrarem en el sensor, sense el qual el sistema no funcionarà, o funcionarà amb errors. Considerem per què es necessita un sensor de NOx no només en un dièsel, sinó també en un cotxe de gasolina, com funciona i com determinar el seu mal funcionament.
Què és un sensor d'òxid nítric del cotxe?
Un altre nom per a un sensor d’òxid nítric és un sensor de barreja magra. És possible que l’aficionat al cotxe ni tan sols sàpiga que el seu cotxe es pot equipar amb aquest equip. L’únic que pot indicar la presència d’aquest sensor és el senyal corresponent al tauler (Check Engine).
Aquest dispositiu s’instal·la a prop del catalitzador. Depenent de la modificació de la central, hi pot haver dos sensors. Un s’instal·la riu amunt de l’analitzador catalític i l’altre riu avall. Per exemple, el sistema AdBlue sovint funciona només amb dos sensors. Això és per garantir que l’escapament tingui un contingut mínim d’òxid de nitrogen. Si el sistema funciona malament, el vehicle no complirà les normes ambientals establertes pel fabricant.
La majoria de motors de gasolina amb un sistema d’injecció de combustible distribuït (es descriuen altres modificacions dels sistemes de combustible) en una altra ressenya) obteniu un altre sensor que registri la quantitat d’oxigen a l’escapament. Gràcies a la sonda lambda, la unitat de control regula la barreja aire-combustible en funció de la càrrega de la unitat de potència. Llegiu més sobre la finalitat i el principi de funcionament del sensor llegit aquí.
Finalitat del dispositiu
Anteriorment, només una unitat dièsel estava equipada amb injecció directa, però per a un cotxe modern amb motor de gasolina, aquest sistema de combustible ja no és una meravella. Aquesta modificació per injecció permet introduir diverses innovacions al motor. Un exemple d'això és el sistema per apagar diversos cilindres a càrregues mínimes. Aquestes tecnologies no només permeten obtenir el màxim estalvi de combustible, sinó també eliminar la màxima eficiència de la central.
Quan un motor amb aquest sistema d'injecció de combustible funciona a una càrrega mínima, el control electrònic forma una barreja magra (concentració mínima d'oxigen). Però durant la combustió d’aquest VTS, l’escapament conté una gran quantitat de gasos tòxics, inclosos l’òxid de nitrogen i l’òxid de carboni. Quant als compostos de carboni, són neutralitzats per un catalitzador (llegiu sobre com funciona i com se’n determinen les falles) per separat). No obstant això, els compostos nitrogenats són molt més difícils de neutralitzar.
El problema d’un elevat contingut de substàncies tòxiques es resol parcialment mitjançant la instal·lació d’un catalitzador addicional, de tipus emmagatzematge (s’hi capturen òxids de nitrogen). Aquests contenidors tenen una capacitat d’emmagatzematge limitada i s’ha de registrar el contingut de NO per mantenir els gasos d’escapament tan nets com sigui possible. Aquesta tasca és només per al sensor del mateix nom.
De fet, es tracta de la mateixa sonda lambda, només s’instal·la després del catalitzador d’emmagatzematge en el cas d’una unitat de gasolina. El sistema d’escapament d’un vehicle dièsel té un convertidor catalític de reducció i darrere hi ha instal·lat un dispositiu de mesura. Si el primer sensor corregeix la composició de BTC, el segon afecta el contingut de gasos d’escapament. Aquests sensors s’inclouen de sèrie amb el sistema de conversió catalítica selectiva.
Quan el sensor de NOx detecta un contingut augmentat de compostos nitrogenats, el dispositiu envia un senyal a la unitat de control. Al microprocessador s’activa un algoritme corresponent i s’envien les ordres necessàries als actuadors del sistema de combustible, amb l’ajut del qual es corregeix l’enriquiment de la barreja aire-combustible.
En el cas d’un motor dièsel, el senyal corresponent del sensor passa al control del sistema d’injecció d’urea. Com a resultat, una substància química s’aboca al corrent d’escapament per neutralitzar els gasos tòxics. Els motors de gasolina simplement canvien la composició del MTC.
Dispositiu sensor NOx
Els sensors que detecten compostos tòxics en els gasos d’escapament són dispositius electroquímics complexos. El seu disseny inclou:
- Escalfador;
- Cambra de bombament;
- Cambra de mesura.
En algunes modificacions, els dispositius estan equipats amb una tercera càmera addicional. El funcionament del dispositiu és el següent. Els gasos d’escapament surten de la unitat de potència i passen pel convertidor catalític fins a la segona sonda lambda. Se li subministra un corrent i l’element calefactor fa que la temperatura de l’entorn sigui de 650 graus o més.
En aquestes condicions, el contingut d'O2 disminueix a causa de l'efecte del corrent de bombament, que és creat per l'elèctrode. Entrant a la segona cambra, els compostos nitrogenats es descomponen en elements químics més segurs (oxigen i nitrogen). Com més alt sigui el contingut d’òxid, més fort serà el corrent de bombament.
La tercera càmera, present en algunes modificacions del sensor, ajusta la sensibilitat de les altres dues cel·les. Per neutralitzar substàncies tòxiques, a més de l’exposició a la temperatura actual i alta, els elèctrodes estan fets de metalls preciosos, que també es poden trobar al catalitzador.
Qualsevol sensor de NOx també té almenys dues mini bombes. El primer capta l’excés d’oxigen a l’escapament i el segon pren una part de control de gasos per determinar la quantitat d’oxigen al flux (apareix quan decau l’òxid de nitrogen). A més, el comptador està equipat amb la seva pròpia unitat de control. La tasca d’aquest element és captar els senyals del sensor, amplificar-los i transmetre aquests impulsos a la unitat de control central.
El funcionament dels sensors de NOx per a un motor dièsel i per a una unitat de gasolina és diferent. En el primer cas, el dispositiu determina l’eficàcia del funcionament del catalitzador de reducció. Si aquest element del sistema d’escapament deixa d’afrontar la seva tasca, el sensor comença a registrar un contingut massa elevat de substàncies tòxiques al flux de gasos d’escapament. S'envia un senyal corresponent a l'ECU i el marcatge del motor o la inscripció Check Engine s'encenen al tauler de control.
Com que apareix un missatge similar amb altres fallades de la unitat de potència, abans de provar de reparar alguna cosa, haureu de dur a terme un diagnòstic informàtic en un centre de serveis. En alguns vehicles, es pot activar la funció d’autodiagnòstic (veure com fer-ho) per separat) per esbrinar el codi d'error. Aquesta informació és de poca ajuda per als automobilistes mitjans. Si hi ha una llista de designacions, en alguns models de vehicles la unitat de control emet el codi corresponent, però a la majoria de vehicles només es mostra informació general sobre mal funcionament a la pantalla de l'ordinador de bord. Per aquest motiu, si no hi ha experiència en la realització d'aquests procediments de diagnòstic, les reparacions només s'han de fer després de visitar l'estació de servei.
En el cas dels motors de gasolina, el sensor també envia un pols a la unitat de control, però ara l’ECU envia una ordre als actuadors perquè corriguin l’enriquiment BTC. El convertidor catalític per si sol no pot eliminar els compostos nitrogenats. Per aquest motiu, el motor només pot emetre gasos d’escapament més nets si es canvia el mode d’injecció de gasolina perquè es cremi correctament.
El catalitzador pot fer front a una petita quantitat de substàncies tòxiques, però tan bon punt augmenta el seu contingut, el sensor inicia una millor combustió de la mescla aire-combustible perquè aquest element del sistema d’escapament es pugui “recuperar” una mica.
Un altre problema relacionat amb aquest sensor són els seus cables. Com que té un dispositiu complex, el seu cablejat també consta d’un major nombre de cables. En els sensors més avançats, el cablejat pot constar de sis cables. Cadascun d’ells té les seves pròpies marques (la capa aïllant està acolorida en el seu propi color), per tant, quan es connecta el dispositiu, cal observar el pinout perquè el sensor funcioni correctament.
Aquí teniu el propòsit de cadascun d’aquests cables:
- Groc: menys per l'escalfador;
- Blau: positiu per a l’escalfador;
- Blanc: fil de senyal de corrent de la bomba (LP I +);
- Verd: cable de senyal de corrent de la bomba (LP II +);
- Gris: cable de senyal de la cambra de mesura (VS +);
- El negre és el cable de connexió entre càmeres.
Algunes versions tenen un cable taronja al cablejat. Sovint es troba a la fixació de sensors per als models de cotxes americans. Aquesta informació la necessiten més els treballadors de les estacions de servei i, per a un automobilista normal, n’hi ha prou amb saber que el cablejat no està danyat i que els xips de contacte estan ben connectats als contactes de la unitat de control.
Mal funcionaments i les seves conseqüències
Un sensor d’òxid nítric que funciona no només proporciona emissions més respectuoses amb el medi ambient, sinó que, fins a cert punt, redueix la gola de la unitat de potència. Aquest dispositiu permet ajustar el funcionament del motor de combustió interna a baixes càrregues. Gràcies a això, el motor utilitzarà la quantitat mínima de combustible, però al mateix temps la barreja aire-combustible cremarà de la manera més eficient possible.
Si el sensor falla, transmetrà un senyal massa lent o aquest pols serà molt feble, fins i tot a la sortida de la unitat de control del dispositiu. Quan l'ECU no registra cap senyal d'aquest sensor o aquest impuls és massa feble, l'electrònica passa al mode d'emergència. D’acord amb el firmware de fàbrica, s’activa un algoritme segons el qual es proporciona una barreja més enriquida als cilindres. Es pren una decisió similar quan falla el sensor de cop, de la qual hem parlat. en una altra ressenya.
En mode d’emergència, és impossible aconseguir la màxima eficiència del motor. En molts casos, s’observa un augment del consum de combustible entre el 15 i el 20 per cent, i encara més, en mode urbà.
Si el sensor es trenca, el catalitzador d’emmagatzematge comença a funcionar incorrectament a causa del fet que el cicle de recuperació es trenca. Si es prova que el cotxe compleix les normes mediambientals, és obligatori substituir aquest sensor, ja que a causa del funcionament incorrecte del sistema de neutralització, s’allibera una gran quantitat de substàncies tòxiques al medi ambient i el cotxe no passa control.
Pel que fa al diagnòstic, no sempre és possible reconèixer un desglossament d’un sensor avançat per un codi d’error específic. Si només us centreu en aquest paràmetre, haureu de canviar totes les sondes. Una determinació més precisa del mal funcionament només és possible al centre de servei mitjançant diagnòstics informàtics. Per a això, s’utilitza un oscil·loscopi (es descriu aquí).
Selecció d’un sensor nou
Al mercat de recanvis d’automòbils, sovint podeu trobar recanvis econòmics. No obstant això, en el cas dels sensors d’òxid de nitrogen, això no es pot fer: els productes originals es venen a les botigues. La raó d'això és que el dispositiu utilitza materials cars que proporcionen una reacció química. El cost dels sensors barats no diferirà dràsticament del cost de l’original.
Tot i això, això no impedeix que els fabricants sense escrúpols intentin forjar fins i tot equips tan cars (el preu del sensor pot ser el mateix que les parts generals del cotxe, per exemple, el panell de la carrosseria o el parabrisa en alguns models de cotxes).
Exteriorment, el fals no és diferent de l’original. Fins i tot les etiquetes dels productes poden ser adequades. L’únic que ajudarà a reconèixer un fals és la mala qualitat de l’aïllament del cable i dels encenalls de contacte. La placa on es fixen la unitat de control i el xip de contacte també serà de pitjor qualitat. En aquesta part, la falsificació també no tindrà aïllament tèrmic, d’humitat i de vibracions.
El millor és comprar productes de fabricants coneguts, per exemple, Denso i NTK (fabricants japonesos), Bosch (productes alemanys). Si la selecció es realitza segons el catàleg electrònic, és millor fer-ho mitjançant el codi VIN. Aquesta és la forma més senzilla de trobar el dispositiu original. També podeu cercar productes per codi de sensor, però en la majoria dels casos aquesta informació no és coneguda per l’automobilista mitjà.
Si no és possible trobar els productes dels fabricants que figuren a la llista, hauríeu de fixar-vos en l’embalatge. Pot indicar que el comprador té productes OEM venuts per l’empresa d’envasos. Sovint l’envàs conté els productes dels fabricants que figuren a la llista.
Molts automobilistes fan la pregunta: per què és tan car aquest sensor? La raó és que s’utilitzen metalls preciosos en la fabricació i el seu treball s’associa amb una mesura d’alta precisió i un gran recurs de treball.
Sortida
Per tant, el sensor d’òxid de nitrogen és un dels molts dispositius electrònics sense els quals no funciona cap cotxe modern. Si aquest equipament falla, l’automobilista haurà de gastar diners greument. No totes les estacions de servei podran diagnosticar correctament el seu mal funcionament.
Tot i l’elevat cost del diagnòstic, la complexitat del dispositiu i la subtilesa del treball, el sensor de NOx té un recurs llarg. Per aquest motiu, els automobilistes poques vegades s’enfronten a la necessitat de substituir aquest equipament. Però si el sensor està trencat, cal que el busqueu entre els productes originals.
A més, oferim un petit vídeo sobre el funcionament del sensor comentat anteriorment:
Preguntes i respostes:
Què fa un sensor de NOx? Aquest sensor detecta òxids de nitrogen als gasos d'escapament del vehicle. S'instal·la en tots els cotxes moderns perquè el transport compleixi els estàndards ambientals.
On es troba el sensor de NOx? S'instal·la prop del catalitzador perquè la unitat de control pugui ajustar el funcionament del motor per a una millor combustió del combustible i la neutralització de les substàncies nocives a l'escapament.
Per què els NOx són perillosos? La inhalació d'aquest gas és perjudicial per a la salut humana. Una concentració de substància superior a 60 ppm provoca una sensació de cremor als pulmons. Les concentracions més baixes causen mals de cap, problemes pulmonars. Mortal en alta concentració.
Què és el NOX? Aquest és el nom col·lectiu dels òxids de nitrogen (NO i NO2), que apareixen com a resultat d'una reacció química acompanyada de combustió. El NO2 es forma en contacte amb l'aire fred.
