Sensore di ossido nitrico per auto: scopo, dispositivo, malfunzionamenti

L'elenco delle attrezzature di un'auto moderna include un gran numero di apparecchiature aggiuntive che offrono il massimo comfort per il conducente e i passeggeri e rende anche l'auto più sicura a velocità diverse. Ma l'inasprimento degli standard ambientali, in particolare per i veicoli diesel, costringe i produttori a dotare i loro modelli di apparecchiature aggiuntive che forniscono al propulsore lo scarico più pulito possibile.

Tra queste apparecchiature c'è un sistema di iniezione dell'urea. Ne abbiamo già parlato in dettaglio. in un'altra recensione... Ora ci concentreremo sul sensore, senza il quale il sistema non funzionerà o funzionerà con errori. Consideriamo perché un sensore NOx è necessario non solo in un diesel, ma anche in un'auto a benzina, come funziona e come determinarne il malfunzionamento.

Che cos'è un sensore di ossido nitrico per auto?

Un altro nome per un sensore di ossido di azoto è un sensore di miscela magra. L'appassionato di auto potrebbe anche non sapere che la sua auto può essere equipaggiata con tale attrezzatura. L'unica cosa che può indicare la presenza di questo sensore è il segnale corrispondente sul cruscotto (Check Engine).

Questo dispositivo è installato vicino al catalizzatore. A seconda della modifica della centrale elettrica, potrebbero esserci due di questi sensori. Uno è installato a monte dell'analizzatore catalitico e l'altro a valle. Ad esempio, il sistema AdBlue spesso funziona con solo due sensori. Ciò è necessario affinché lo scarico abbia un contenuto minimo di ossido di azoto. In caso di malfunzionamento del sistema, il veicolo non sarà conforme agli standard ambientali dichiarati dal produttore.

La maggior parte dei motori a benzina con un sistema di iniezione del carburante distribuito (vengono descritte altre modifiche dei sistemi di alimentazione in un'altra recensione) prendi un altro sensore che registra la quantità di ossigeno nello scarico. Grazie alla sonda lambda, la centralina regola la miscela aria-carburante in funzione del carico sulla centralina. Leggi di più sullo scopo e sul principio di funzionamento del sensore leggi qui.

Assegnazione del dispositivo

In precedenza, solo un'unità diesel era dotata di iniezione diretta, ma per un'auto moderna con un motore a benzina, un tale sistema di alimentazione non è più una meraviglia. Questa modifica dell'iniezione consente di introdurre una serie di innovazioni nel motore. Un esempio di ciò è il sistema per lo spegnimento di più cilindri a carichi minimi. Tali tecnologie non solo consentono di fornire il massimo risparmio di carburante, ma anche di rimuovere la massima efficienza dalla centrale elettrica.

Quando un motore con un tale sistema di iniezione del carburante funziona al carico minimo, il controllo elettronico forma una miscela povera (concentrazione minima di ossigeno). Ma durante la combustione di un tale VTS, lo scarico contiene una grande quantità di gas tossici, tra cui ossido di azoto e ossido di carbonio. Per quanto riguarda i composti di carbonio, vengono neutralizzati da un catalizzatore (su come funziona e su come determinarne i difetti, leggi separatamente). Tuttavia, i composti azotati sono molto più difficili da neutralizzare.

Il problema di un alto contenuto di sostanze tossiche è in parte risolto installando un catalizzatore aggiuntivo, che è di tipo immagazzinante (in esso vengono catturati gli ossidi di azoto). Tali contenitori hanno una capacità di stoccaggio limitata e il contenuto di NO deve essere registrato per mantenere i gas di scarico il più puliti possibile. Questa attività è solo per il sensore con lo stesso nome.

In effetti, questa è la stessa sonda lambda, solo che è installata dopo il catalizzatore di accumulo nel caso di un'unità a benzina. L'impianto di scarico di un veicolo diesel ha un convertitore catalitico di riduzione e dietro di esso è installato un dispositivo di misurazione. Se il primo sensore corregge la composizione del BTC, il secondo influisce sul contenuto di gas di scarico. Questi sensori sono inclusi come standard con il sistema di conversione catalitica selettiva.

Quando il sensore di NOx rileva un contenuto aumentato di composti azotati, il dispositivo invia un segnale alla centralina. Un algoritmo corrispondente viene attivato nel microprocessore e i comandi necessari vengono inviati agli attuatori del sistema di alimentazione, con l'aiuto del quale viene corretto l'arricchimento della miscela aria-carburante.

Nel caso di un motore diesel, il segnale corrispondente dal sensore va al controllo del sistema di iniezione dell'urea. Di conseguenza, una sostanza chimica viene spruzzata nel flusso di scarico per neutralizzare i gas tossici. I motori a benzina cambiano semplicemente la composizione dell'MTC.

Dispositivo sensore NOx

I sensori che rilevano i composti tossici nei gas di scarico sono dispositivi elettrochimici complessi. Il loro design include:

• Riscaldatore;
• Camera di pompaggio;
• Camera di misura.

In alcune modifiche, i dispositivi sono dotati di una terza telecamera aggiuntiva. Il funzionamento del dispositivo è il seguente. I gas di scarico escono dal propulsore e passano attraverso il catalizzatore fino alla seconda sonda lambda. Viene fornita una corrente e l'elemento riscaldante porta la temperatura dell'ambiente a 650 gradi o più.

In queste condizioni, il contenuto di O2 diminuisce per effetto della corrente di pompaggio, che viene creata dall'elettrodo. Entrando nella seconda camera, i composti azotati si decompongono in elementi chimici più sicuri (ossigeno e azoto). Maggiore è il contenuto di ossido, maggiore sarà la corrente di pompaggio.

La terza fotocamera, presente in alcune modifiche del sensore, regola la sensibilità delle altre due celle. Per neutralizzare le sostanze tossiche, oltre all'esposizione alla corrente e alle alte temperature, gli elettrodi sono realizzati con metalli preziosi, che si trovano anche nel catalizzatore.

Ogni sensore NOx ha anche almeno due mini pompe. Il primo cattura l'ossigeno in eccesso nello scarico e il secondo prende una porzione di controllo dei gas per determinare la quantità di ossigeno nel flusso (appare durante la decomposizione dell'ossido di azoto). Inoltre, lo strumento è dotato di una propria unità di controllo. Il compito di questo elemento è catturare i segnali del sensore, amplificarli e trasmettere questi impulsi all'unità di controllo centrale.

Il funzionamento dei sensori NOx per un motore diesel e un'unità a benzina è diverso. Nel primo caso, il dispositivo determina l'efficacia del funzionamento del catalizzatore di riduzione. Se questo elemento del sistema di scarico cessa di far fronte al suo compito, il sensore inizia a registrare un contenuto troppo elevato di sostanze tossiche nel flusso di gas di scarico. Un segnale corrispondente viene inviato all'ECU e la marcatura del motore o la scritta Check Engine si accende sul pannello di controllo.

Poiché un messaggio simile viene visualizzato con altri malfunzionamenti dell'unità di potenza, prima di provare a riparare qualcosa, è necessario eseguire la diagnostica del computer presso un centro di assistenza. In alcuni veicoli è possibile richiamare la funzione di autodiagnosi (come fare, vedere separatamente) per scoprire il codice di errore. Questa informazione è di scarso aiuto per l'automobilista medio. Se è presente un elenco di designazioni, in alcuni modelli di auto la centralina emette il codice corrispondente, ma nella maggior parte delle auto sullo schermo del computer di bordo vengono visualizzate solo le informazioni generali sui malfunzionamenti. Per questo motivo, se non c'è esperienza nell'esecuzione di tali procedure diagnostiche, le riparazioni dovrebbero essere eseguite solo dopo aver visitato la stazione di servizio.

Nel caso dei motori a benzina, il sensore invia anche un impulso alla centralina, ma ora la ECU invia un comando agli attuatori affinché correggano l'arricchimento del BTC. Il convertitore catalitico da solo non può eliminare i composti azotati. Per questo motivo, il motore può emettere gas di scarico più puliti solo se la modalità di iniezione benzina viene modificata in modo che bruci correttamente.

Il catalizzatore può far fronte a una piccola quantità di sostanze tossiche, ma non appena il loro contenuto aumenta, il sensore avvia una migliore combustione della miscela aria-carburante in modo che questo elemento del sistema di scarico possa "recuperare" un po '.

Una questione separata riguardante questo sensore sono i suoi fili. Poiché ha un dispositivo complesso, il suo cablaggio è costituito anche da un numero maggiore di fili. Nei sensori più avanzati, il cablaggio può essere costituito da sei cavi. Ognuno di essi ha i propri contrassegni (lo strato isolante è colorato nel proprio colore), pertanto, quando si collega il dispositivo, è necessario osservare il pinout in modo che il sensore funzioni correttamente.

Ecco lo scopo di ciascuno di questi fili:

• Giallo - meno per il riscaldatore;
• Blu - positivo per il riscaldatore;
• Bianco - cavo del segnale di corrente della pompa (LP I +);
• Verde - cavo del segnale di corrente della pompa (LP II +);
• Grigio - cavo di segnale della camera di misura (VS +);
• Il nero è il cavo di collegamento tra le telecamere.

Alcune versioni hanno un cavo arancione nel cablaggio. Si trova spesso nella piedinatura dei sensori per i modelli di auto americane. Questa informazione è più necessaria per i lavoratori delle stazioni di servizio e per un normale automobilista è sufficiente sapere che il cablaggio non è danneggiato e che i chip di contatto sono ben collegati ai contatti dell'unità di controllo.

Malfunzionamenti e loro conseguenze

Un sensore di ossido nitrico funzionante non solo fornisce emissioni più rispettose dell'ambiente, ma riduce anche in una certa misura l'ingordigia del propulsore. Questo dispositivo consente di mettere a punto il funzionamento del motore a combustione interna a bassi carichi. Grazie a ciò, il motore utilizzerà la quantità minima di carburante, ma allo stesso tempo la miscela aria-carburante brucerà nel modo più efficiente possibile.

Se il sensore si guasta, trasmetterà un segnale troppo lentamente o questo impulso sarà molto debole, anche all'uscita dalla centralina del dispositivo. Quando la ECU non registra un segnale da questo sensore o questo impulso è troppo debole, l'elettronica entra in modalità di emergenza. Secondo il firmware di fabbrica, viene attivato un algoritmo, in base al quale viene fornita alle bombole una miscela più arricchita. Una decisione simile viene presa quando il sensore di battito si guasta, di cui abbiamo parlato. in un'altra recensione.

In modalità emergenza, è impossibile ottenere la massima efficienza del motore. In molti casi, si osserva un aumento del consumo di carburante nell'intervallo del 15-20 percento, e ancora di più in modalità urbana.

Se il sensore è rotto, il catalizzatore di stoccaggio inizia a funzionare in modo errato a causa del fatto che il ciclo di recupero è interrotto. Se l'auto viene testata per la conformità agli standard ambientali, la sostituzione di questo sensore è obbligatoria, poiché a causa del funzionamento errato del sistema di neutralizzazione, una grande quantità di sostanze tossiche viene rilasciata nell'ambiente e l'auto non passerà il controllo.

Per quanto riguarda la diagnostica, non sempre è possibile riconoscere un guasto di un sensore avanzato da uno specifico codice di errore. Se ti concentri solo su questo parametro, dovrai cambiare tutte le sonde. Una determinazione più accurata del malfunzionamento è possibile solo presso il centro di assistenza utilizzando la diagnostica del computer. Per questo, viene utilizzato un oscilloscopio (è descritto qui).

Selezione di un nuovo sensore

Nel mercato dei ricambi auto, puoi spesso trovare pezzi di ricambio economici. Tuttavia, nel caso dei sensori di ossido di azoto, ciò non può essere fatto: i prodotti originali vengono venduti nei negozi. La ragione di ciò è che il dispositivo utilizza materiali costosi che forniscono una reazione chimica. Il costo dei sensori economici non differirà drasticamente dal costo dell'originale.

Tuttavia, ciò non impedisce a produttori senza scrupoli di tentare di forgiare anche apparecchiature così costose (il prezzo del sensore potrebbe essere lo stesso delle parti generali dell'auto, ad esempio il pannello della carrozzeria o il parabrezza in alcuni modelli di auto).

Esteriormente, il falso non è diverso dall'originale. Anche le etichette dei prodotti possono essere appropriate. L'unica cosa che aiuterà a riconoscere un falso è la scarsa qualità dell'isolamento del cavo e dei chip di contatto. Anche la scheda su cui sono fissati l'unità di controllo e il chip di contatto sarà di qualità peggiore. Da questa parte, il falso mancherà anche di isolamento termico, dall'umidità e dalle vibrazioni.

È meglio acquistare prodotti da produttori noti, ad esempio Denso e NTK (produttori giapponesi), Bosch (prodotti tedeschi). Se la selezione viene eseguita secondo il catalogo elettronico, è meglio farlo tramite il codice VIN. Questo è il modo più semplice per trovare il dispositivo originale. Puoi anche cercare i prodotti in base al codice del sensore, ma nella maggior parte dei casi questa informazione non è nota all'automobilista medio.

Se non è possibile trovare la merce dei produttori elencati, prestare attenzione alla confezione. Potrebbe indicare che l'acquirente ha prodotti OEM venduti dalla società di confezionamento. Spesso la confezione conterrà la merce dei produttori elencati.

Molti automobilisti fanno la domanda: perché questo sensore è così costoso? Il motivo è che i metalli preziosi vengono utilizzati nella produzione e il suo lavoro è associato a misurazioni di alta precisione e una grande risorsa di lavoro.

conclusione

Quindi, il sensore di ossido di azoto è uno dei tanti dispositivi elettronici senza i quali nessuna macchina moderna funziona. Se tale attrezzatura si guasta, l'automobilista dovrà spendere seriamente denaro. Non tutte le stazioni di servizio saranno in grado di diagnosticare correttamente i suoi malfunzionamenti.

Nonostante l'elevato costo della diagnostica, la complessità del dispositivo e la sottigliezza del lavoro, il sensore NOx ha una lunga risorsa. Per questo motivo, gli automobilisti si trovano raramente di fronte alla necessità di sostituire questa apparecchiatura. Ma se il sensore è rotto, è necessario cercarlo tra i prodotti originali.

Inoltre, offriamo un breve video sul funzionamento del sensore discusso sopra:

22/34: Diagnostica del sistema di controllo del motore a benzina. Sensore NOX. Teoria.

Domande e risposte:

Cosa fa un sensore NOx? Questo sensore rileva gli ossidi di azoto nei gas di scarico del veicolo. È installato su tutte le auto moderne in modo che il trasporto soddisfi gli standard ambientali.

Dove si trova il sensore NOx? È installato vicino al catalizzatore in modo che la centralina possa regolare il funzionamento del motore per una migliore combustione del carburante e neutralizzazione delle sostanze nocive nello scarico.

Perché gli NOx sono pericolosi? L'inalazione di questo gas è dannosa per la salute umana. Una concentrazione di sostanza superiore a 60 ppm provoca una sensazione di bruciore ai polmoni. Concentrazioni più basse causano mal di testa, problemi polmonari. Letale in alta concentrazione.

Cos'è NOX? Questo è il nome collettivo degli ossidi di azoto (NO e NO2), che appaiono come risultato di una reazione chimica accompagnata da combustione. NO2 si forma a contatto con l'aria fredda.