nox sensor что это
Отключение датчика NOX (Нокс) на Mercedes
Датчик NOx (Нокс) служит для обнаружения оксидов азота в отработавших газах. NOx – это собирательное название оксидов азота NO и NO2, появляющихся под воздействием высокого давления и температуры во время сгорания топливной смеси в двигателе. Другое название датчика — датчик оксидов азота или датчик обедненной смеси.
Мы предлагаем:
Датчик NOx входит в систему нейтрализации отработавших газов. Такими датчиками стали оснащать автомобили для соответствия требованиям экологических норм Евро 5 и выше.
Система нейтрализации отработавших газов в двигателях ещё использует нейтрализующую жидкость AdBlue, которую также называют «мочевиной» и каталитический нейтрализатор. Состав AdBlue это примерно 33% мочевины и остальное деминерализованная вода.
Данная технология называется системой селективного каталитического восстановления или нейтрализации SCR (Selective Catalytic Reduction). В системе SCR мочевина смешиваясь с потоками отработанных газов преобразуется в аммиак и углекислый газ, а затем в восстановительном катализаторе аммиак (NH3) вступает в реакцию с оксидами азота (NOx), образуя азот (N2) и воду (H2O).
Система SCR ставится на Mercedes примерно с 2008 года. Эффективность системы SCR контролируется датчиком NOx.
Датчик Нокс используется в выпускной системе бензиновых двигателей с системой непосредственного впрыска и дизельных двигателей с системой избирательной каталитической нейтрализации. В машинах с бензиновым двигателем он устанавливается за накопительным катализатором, в дизельном за восстановительным катализатором.
В бензиновом двигателе датчик оксидов азота запускает регенерацию накопительного катализатора, посылая соответствующий сигнал в блок управления двигателем. В дизельном же двигателе, датчик нокс оценивает эффективность восстановительного катализатора и в случае проблем, вы увидите горящую сигнальную лампу Check Engine на панели приборов.
Разработанную технологию снижения выбросов NOₓ автомобилями, оснащёнными дизельными двигателями, инженеры марки Mercedes-Benz назвали — BlueTEC. В настоящий момент система BlueTec используется в большинстве дизельных автомобилей Мерседес.
Проблемы с системой SCR
Из-за низкого качества используемого топлива (система очень чувствительна к качеству), подделок AdBlue и сложности самой системы, она часто выдает ошибки и выходит из строя, что негативно сказывается на функциональности автомобиля.
В случае неисправности датчика, мы рекомендуем замену на оригинал или отключение NOx (НОКС). Неисправность датчика NOx выявляют при помощи осциллографа.
При неисправности датчика оксидов азота всегда наблюдается некорректная работа накопительного катализатора, и как правило вы заметите повышенный расход топлива.
Типовые проблемы
Отсутствие обслуживания ведет к замене практически всех элементов системы, что по итогам приводит к огромным расходам.
Проще и дешевле отключить датчик NOx и AdBlue, забыв о проблемах и продолжить наслаждаться автомобилем.
Датчик NOx
Датчик присутствия оксидов азота, именуемый также датчиком NOx, предназначен для выявления окислов азота в автомобильных выхлопах.
Оборудование применяется в системе выпуска ДВС нового поколения: бензиновых агрегатов с системой непосредственного впрыска, дизельных моделях, оборудованных системой селективного каталитического восстановления.
В бензиновых ДВС прибор размещается за накопительным, а у дизельных агрегатов – после восстановительного катализаторов.
Датчик NOx имеет двухкамерную конструкцию, оснащается двумя насосными отсеками, подогревателем и несколькими электродами. Сенсор прибора покрыт слоем циркониевого диоксида – под действием проходящего тока ионы оксигена с отрицательным зарядом двигаются по направлению к электроду с противоположным знаком. Принцип работы датчика строится на основе проведения замеров объемов кислорода. Попадая в первую камеру (насосную), выхлопы освобождаются от кислорода, который не дает определить количество азотных окислов. Под действием электротока молекула O2 распадается на ионы, проходящие через твердый электролит в виде диоксида циркония. Вторая (восстановительная) камера датчика используется для разложения окислов азота на составляющие – оксиген и азот. Значение проходящего при этом электротока пропорционально количеству азотных окислов в выхлопных газах.
Датчик NOx оснащается собственным управляющим блоком, установленным на незначительном удалении от сенсора. Близкое размещение позволяет сократить помехи извне при трансляции сигналов прибора. Управляющий блок усиливает передающие сигналы и отправляет их на ЭБУ ДВС. Датчик NOx составляет с ЭБУ единый узел. Функции прибора, установленного в бензиновом и дизельном силовом агрегате, имеют существенное различие. В моторе, работающем на бензине, датчик NOx способствует восстановлению SCR-катализатора. При работе ДВС в режиме послойного образования смесей окислы азота аккумулируются в накопительном катализаторе. Когда накопление катализатора достигает верхних границ, датчик отправляет сигнал на ЭБУ о необходимости активации режима богатой смеси продолжительностью 2 секунды. В результате токсичные окислы азота превращаются в обычную H2O и азот. SCR-катализатор повторяет процедуру восстановления каждую минуту. В дизельном ДВС датчик NOx используется для оценки эффективности катализатора восстановления. При отставании показаний КПД катализатора от заданного значения на приборной панели автомобиля срабатывает индикатор неполадок двигателя (Check Engine).
Датчик NOx: назначение, устройство, неисправности
Автолюбителей уже не удивляет то, что транспорт постоянно модернизируют. Многие интересные технические решения, которые сегодня встречаются практически во всем легковом транспорте, были разработаны еще в девяностых годах – то время было богатым на новинки в автомобилестроении. Однако существует немало таких решений, о которых многие автолюбители могли и не знать. Одним из них является датчик NOх, иначе называемый датчиком оксидов азота или же датчиком обедненной смеси. Подобными устройствами сегодня оснащают все большее число автомобилей, что объясняется повышением требований к экологичности. Об устройстве датчиков NOx, их ключевых особенностях, а также неисправностях вы сможете узнать из материала Avto.pro.
Назначение устройства
Актуальные требования к экологическим показателям двигателей внутреннего сгорания отличаются строгостью. Большая часть автомобилей с бензиновыми двигателями имеют т.н. непосредственное впрыскивание, а сам двигатель при частичной нагрузке расходует обедненную смесь. Поясним: на приготовление обедненной смеси идет минимально необходимое количество кислорода, по факту – атмосферного воздуха. Даже при сгорании обедненной смеси образуется большое количество оксидов с углеродной и азотной основой. Первые улавливаются обычными катализаторами, тем временем как вторые могут стать проблемой – нейтрализовать оксиды азота намного сложнее. Частично решить проблему помогают дополнительные накопительные катализаторы оксидов азота. Такие катализаторы имеют определенную накопительную мощность, которую необходимо регистрировать. Именно эту задачу берет на себя датчик NOx.
Датчик оксидов азота, он же датчик NOx, полностью оправдывает свое название. Сочетание букв NOx читается не иначе как «эн-о», а «икс» означает число присоединенных молекул оксигена. Напоминаем, что NOx – это собирательное название пары опасных оксидов азота: NO и NO2. Они крайне токсичны и их содержание в выхлопных газах необходимо уменьшать.
Устройство датчика NOx
Датчики NOx для автопромышленности по факту являются довольно сложными электрохимическими датчиками амперометрического типа. Самым простым и понятным элементом датчика является нагреватель. Наиболее важными элементами являются камеры (ячейки): камера накачки и измерительная камера. Иногда камер бывает три. Принцип работы датчика сводится к следующему:
Проверка датчика NOX при помощи NOX тестера
Образец видео применения NOX тестера (Видео №1)Подробнее
22/34: Диагностика системы управления бензиновым ДВС. Датчик NOX. Теория.Подробнее
Датчик NOx датчик ад блю, Adblue датчик оксида азота осмотр конструкции.Подробнее
Датчик Азота Nox nox Adblue ошибки DF072 DF068 P2202 P2203 DF049 DF050, замена,диагностика.Подробнее
Видео номер 2 в котором показано тестирование NOX датчика DAFПодробнее
AdBlue эмулятор с датчиком NOxПодробнее
Эмулятор AdBlue мочевины (+NOx). Emulator AdBlue and NOx sensor. Multibrand.Подробнее
How to test NOx SensorПодробнее
Процесс диагностики датчика оксидов азота на приборе JVE-N19 NOXПодробнее
DF050 DF049 ошибки, P2202 P2203 ошибка DF072 DF068 NOX Sensor датчик оксида азота, принцип работы.Подробнее
100. Датчик кислородный Скания NOx 2296799Подробнее
Видео процесса диагностики датчика оксидов азота DAF XF 105Подробнее
NOx Sensor Quick TestПодробнее
Как проверить датчик кислорода(лямбда зонд) Несколько способов.Подробнее
Тестирование датчика NOx GDIПодробнее
Как сделать проверку датчика кислорода в VCDS Вася ДиагностПодробнее
NOx Sensors
Stefan Carstens, W. Addy Majewski
This is a preview of the paper, limited to some initial content. Full access requires DieselNet subscription.
Please log in to view the complete version of this paper.
NOx Sensor Applications
The development of exhaust gas NOx sensors started in the 1990s. Commercial sensors were first introduced in the early 2000s on lean-burn, stratified charge gasoline passenger cars with NOx adsorbers, followed by diesel cars with NOx adsorbers and light- and heavy-duty diesel engines with urea-SCR aftertreatment.
The first generation of NOx sensors was developed by NTK, also known as NGK/NTK or NGK Spark Plug (not to be confused with NGK Ceramics) in Japan, and was first used in 2001 in the Volkswagen Lupo 1.4 FSI. Eventually, all stratified charge gasoline engines in the Volkswagen Group (1.4, 1.6 and 2.0 L) were equipped with NOx sensors. Other OEMs, including Daimler and BMW, also put large numbers of gasoline engines with charge stratification onto the roads. After a few years, however, the use of stratified charge engines and the associated market for NOx sensors started to decline, due to the lower than expected CO2 emission benefits and the high cost of NOx adsorber aftertreatment. Volkswagen bid farewell to stratified charge engines in 2006, and BMW followed suit five years later. Only Daimler has continued to use spray-guided stratified charging in their M270/M274 engine family.
Another area of NOx sensor application has opened with the introduction of NOx adsorber catalysts on light-duty diesel engines. Some of the first applications included the Toyota DPNR system, launched in 2003, and the diesel engine Renault Espace model. The technology was widely adopted on diesel cars—primarily in Europe, but also in the US and other markets—including models from Volkswagen, BMW, and Daimler. These vehicles were typically equipped with a NOx sensor after the NOx storage catalytic converter.
The most recent area of NOx sensor application are urea-SCR systems for light- and heavy-duty diesel engines. To satisfy various OBD (on-board diagnostics) requirements, SCR systems typically use a NOx sensor downstream of the SCR catalyst. If excessive NOx or ammonia concentrations exist at the SCR outlet, an OBD malfunction will be triggered, as NOx sensors are sensitive to both gases. Depending on the SCR control strategy, another NOx sensor may be installed in front of the SCR catalytic converter. If two sensors are installed, the conversion rate of the SCR catalytic converter can be easily determined.
Further development of NOx sensors is driven by future heavy-duty engine emission standards such as those being proposed by CARB and the US EPA for 2027. The NOx limits may be lowered to values as low as 0.015 g/bhp-hr, while the durability and useful life requirements could be extended up to 850,000 miles (1,360,000 km) and 18 years. Improved sensor performance would not only be required for potential changes to OBD thresholds but also for in-use emissions monitoring that is being proposed as an alternative to the more conventional durability demonstrations. NOx sensor technology would need to develop further to be able to monitor emissions at low NOx levels, over the whole duty cycle of heavy-duty vehicle operations, and over their entire useful life.
The two final sections of this article cover, respectively, new NOx sensor developments and ammonia sensors. The latter technology, based on the same YSZ electrochemical system, has been commercialized in some SCR applications, but its use remains limited.
Principle of Operation
Overview
Commercial NOx sensors for automotive applications are primarily YSZ electrochemical sensors of the amperometric type. Figure 1 illustrates the basic operating principle. The sensor uses two or three electrochemical cells in adjacent chambers. The first cell electrochemically pumps O2 out of the sample so it does not interfere with the NOx measurement in the second cell. The need to remove O2 allows this type of NOx sensor to serve a dual purpose; it can also detect exhaust O2 level.
Figure 1. Schematic representation of an amperometric NOx sensor
All HC and CO in the exhaust gas should be oxidized before the NOx sensing cell to avoid interference. Also, any NO2 in the sample should be converted to NO prior to NOx sensing to ensure the sensor output is proportional to the amount of NOx.
Solid Zirconia Electrolyte
The system that has been most widely adopted and used in almost all commercial NOx and lambda sensors is based on solid state yttrium-stabilized zirconia electrolyte (the same material that was used in the Nernst lamp). A key property of the YSZ ceramics is its high conductivity for O2 ions at elevated temperatures. The stabilization with yttrium has two benefits: (1) it impedes ZrO2 phase transformation, which increases the mechanical strength of the material, and (2) it enhances the oxygen ion conductivity of zirconia.
Zirconium oxide ceramics can have one of three crystalline phases, depending on the temperature [3891] :
The cubic crystal structure displays a particularly regular arrangement of elements, and is characterized by high oxygen ion conductivity. Through the addition of metal oxides, the high temperature crystal structures can remain stable at lower temperatures. By adding sufficient quantities of yttrium oxide (Y2O3) in a sintering process at approximately 1,000°C, it is possible to cubically stabilize zirconium oxide.
If the yttrium oxide quantities are too low, mixed crystals form, consisting of the monoclinic and cubic phase. These partially stabilized zirconium oxide (PSZ) materials feature a pronounced resistance to thermal fluctuations.
Two types of YSZ ceramics, 4YSZ and 8YSZ, are the basis of almost all lambda and nitrogen oxide sensors. These designations indicate the level of doping with yttrium oxide, as follows:
When zirconia is stabilized with yttrium oxide, the Y 3+ ions replace Zr 4+ in the atomic lattice. This way, two Y 3+ ions generate one oxygen gap. These gaps are utilized for the transport of oxygen.
Oxygen Pump Cells
If a dividing wall made of YSZ ceramics is placed between two chambers with different oxygen partial pressure, nothing will happen at room temperature. However, when the temperature of the ceramic wall is increased to approximately 600°C, oxygen ions can move through the gaps in the crystal lattice. An alignment takes place, where the chamber with the higher partial pressure pushes oxygen ions through the wall to the chamber with the lower pressure.
If both surfaces of the dividing wall are fitted with an electrode, it is possible to verify the movement of ions through voltage measurement. And this is precisely what happens in the binary (switching) lambda sensor. The reduction of oxygen to O 2- that occurs in the chamber of a higher O2 pressure is described by Equation (1):
and the sensor voltage is given by the Nernst equation:
The diagram in Figure 2 presents the chamber with high oxygen partial pressure as the blue-colored area, and the chamber with low oxygen partial pressure as the gray area. If the brown-colored ceramic is heated to 600°C, the micro-porous platinum electrodes presented in yellow will generate approximately 1V.
Figure 2. Schematic of a solid zirconia electrolyte cell
Passive Cells. The chamber with the high partial pressure of oxygen is the reference air duct. Rich exhaust gas (λ 1), the oxygen partial pressure difference relative to the reference air is low and a signal of only 0.1V or less is measured. At λ = 1, the signal voltage is approximately 0.4-0.5V, depending on the manufacturer and probe model. The voltage-lambda characteristic is almost stepwise, allowing the sensor to distinguish between two lambda values—rich and lean—hence the term “binary” lambda sensor.
In such operation—representative of a binary lambda probe—the generated voltage correlates with the drop in oxygen partial pressure. The passive YSZ ceramics cell is also called the potentiometric or Nernst cell.
Active Cells. It is also possible to actively operate the probes, as is the case in broadband (linear) oxygen sensors and in the amperometric cells in NOx sensors. In active operation, no voltage is picked up on the electrodes, but rather the electrodes are connected to a power source. In such active cells—referred to as “pump cells”—it is possible to “pump” oxygen ions from the oxygen-lean to the oxygen-rich side by reversing the polarity. The pumping current provides a measure of oxygen concentration. The current-lambda characteristic is linear, which makes it possible to measure O2 concentrations at various air-to-fuel ratios.
NOx sensors include at least two oxygen pump cells (Figure 1)—one to remove excess oxygen from the exhaust gas, and another to measure the concentration of oxygen released from the decomposition of NOx.
Acknowledgements
We appreciate the assistance from Dirk Bleicker of Carit Automotive GmbH, who provided information and images on dosimeter-based NOx sensors.