Un sensor de oxígeno y nitrógeno (sensor de NOx) detecta el contenido de óxidos de nitrógeno (NOx), como N₂O, NO₂, NO₂, N₂O₃, N₂O₃ y N₂O₃ en los gases de escape de los motores. Su principio de funcionamiento se divide en sensores electroquímicos, ópticos y de otros tipos. Utilizando la conductividad del electrolito sólido de zirconio dopado con óxido de itrio (YSZ) a los iones de oxígeno, la sensibilidad catalítica selectiva de un electrodo especial sensible al NOx, y combinándolo con una estructura de sensor especial para obtener la señal eléctrica de NOx, el NOx en los gases de escape de los automóviles se detecta mediante tecnología de detección de señales débiles y control electrónico de precisión, convirtiéndose en señales digitales estándar de bus CAN.
Función del sensor de oxígeno y nitrógeno
- Rango de medición de NOx: 0-1500 / 2000 / 3000 ppm NOx
- Rango de medición de O2: 0 – 21%
- Temperatura máxima de los gases de escape: 800 ℃
- se puede utilizar con O2 (21%), HC, Co, H2O (< 12%)
- Interfaz de comunicación: puede
Campo de aplicación del sensor de NOx
- sistema SCR de emisiones de escape del motor diésel (que cumple con las normas de emisiones nacionales IV, V y VI)
- sistema de tratamiento de gases de escape del motor de gasolina
- Sistema de detección y control de desulfuración y desnitrificación de centrales eléctricas.
Composición del sensor de oxígeno y nitrógeno
Los componentes principales del sensor NOx son componentes sensibles de cerámica y componentes SCU
Núcleo del sensor de NOx
Debido al entorno de uso específico del producto, el chip cerámico se desarrolla con una estructura electroquímica. Si bien la estructura es compleja, la señal de salida es estable, la velocidad de respuesta es rápida y la vida útil es prolongada. El producto cumple con los requisitos de monitoreo del contenido de emisiones de NOx en el proceso de emisiones de escape de vehículos diésel. Las piezas sensibles de cerámica contienen múltiples cavidades internas de cerámica, que incluyen zirconio, alúmina y diversas pastas conductoras metálicas de la serie Pt. El proceso de producción es complejo, requiere precisión de serigrafía y cumple con los requisitos de fórmula/estabilidad del material y proceso de sinterización.
En la actualidad, existen tres sensores NOx comunes en el mercado: plano de cinco pines, plano de cuatro pines y cuadrado de cuatro pines.
El sensor de NOx puede comunicarse
El sensor de NOx se comunica con la ECU o la DCU mediante comunicación CAN. El conjunto de NOx está integrado internamente con un sistema de autodiagnóstico (el sensor de nitrógeno y oxígeno puede realizar este paso por sí solo sin necesidad de que la ECU o la DCU calculen la concentración de nitrógeno y oxígeno). Monitorea su propio estado de funcionamiento y envía la señal de concentración de NOx a la ECU o la DCU a través del bus de comunicación de la carrocería.
Precauciones para la instalación del sensor de NOx
La sonda del sensor de NOx se debe instalar en la mitad superior del catalizador del tubo de escape y no debe ubicarse en la posición más baja del catalizador. Evite que la sonda de nitrógeno y oxígeno se agriete al entrar en contacto con el agua. Dirección de instalación de la unidad de control del sensor de nitrógeno y oxígeno: instale la unidad de control verticalmente para evitarlo. Requisitos de temperatura de la unidad de control del sensor de NOx: el sensor de nitrógeno y oxígeno no debe instalarse en lugares con temperaturas excesivamente altas. Se recomienda mantenerlo alejado del tubo de escape y cerca del tanque de urea. Si el sensor de oxígeno debe instalarse cerca del tubo de escape y del tanque de urea debido a la disposición de todo el vehículo, se debe instalar el escudo térmico y el algodón aislante térmico, y se debe evaluar la temperatura alrededor de la posición de instalación. La temperatura de funcionamiento óptima no es superior a 85 ℃.
Función de protección del punto de rocío: Dado que el electrodo del sensor de NOx necesita una temperatura más alta para funcionar, este cuenta con una estructura cerámica en su interior. La cerámica no entra en contacto con el agua a altas temperaturas y se expande y contrae fácilmente al entrar en contacto con ella, lo que provoca grietas. Por lo tanto, el sensor de NOx cuenta con una función de protección del punto de rocío, que consiste en esperar un tiempo tras detectar que la temperatura del tubo de escape alcanza el valor establecido. La ECU o la DCU consideran que, a temperaturas tan altas, incluso si hay agua en el sensor de NOx, este se secará debido a los gases de escape a alta temperatura.
Detección y diagnóstico del sensor de NOx
Cuando el sensor de NOx funciona correctamente, detecta el valor de NOx en el tubo de escape en tiempo real y lo envía a la ECU/DCU a través del bus CAN. La ECU no determina si el escape cumple los requisitos detectando el valor de NOx en tiempo real, sino que detecta si el valor de NOx en el tubo de escape supera el estándar mediante un programa de monitorización de NOx. Para ejecutar la detección de NOx, se deben cumplir las siguientes condiciones:
El sistema de refrigeración por agua funciona correctamente sin códigos de avería. El sensor de presión ambiental no presenta ningún código de avería.
La temperatura del agua supera los 70 °C. Una detección completa de NOx requiere aproximadamente 20 muestras. Tras una detección de NOx, la ECU/DCU comparará los datos muestreados: si el promedio de todos los valores de NOx muestreados es inferior al valor establecido durante la detección, la detección es correcta. Si el promedio de todos los valores de NOx muestreados es superior al valor establecido durante la detección, el monitor registrará un error. Sin embargo, la luz indicadora de nivel de combustible (MIL) no se encenderá. Si la monitorización falla dos veces consecutivas, el sistema informará los códigos de error Super 5 y Super 7, y la luz indicadora de nivel de combustible (MIL) se encenderá.
Al exceder el código de falla 5, la luz indicadora de par se encenderá, pero el torque no se limitará. Al exceder el código de falla 7, la luz indicadora de par se encenderá y el sistema limitará el torque. El límite de torque lo establece el fabricante del modelo.
Nota: Incluso si se repara la falla de sobreemisión de emisiones en algunos modelos, la luz indicadora de la lámpara no se apagará y el estado de la falla se mostrará como un historial. En este caso, es necesario borrar los datos o ejecutar la función de reinicio por NOx alto.
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Hora de publicación: 02-sep-2022