車の一酸化窒素センサー：目的、デバイス、誤動作
最新の自動車装備のリストには、ドライバーと同乗者に最大限の快適性を提供し、さまざまな速度での自動車の安全性を高める多数の追加装備が含まれています。 しかし、特にディーゼル車に対する環境基準の強化により、メーカーはパワーユニットに可能な限りクリーンな排気を提供する追加の機器を自社モデルに装備することを余儀なくされています。
そのような機器の中には、尿素噴射システムがあります。 それについてはすでに詳しく話しました。 別のレビューで。 ここでセンサーに焦点を当てましょう。センサーがなければシステムは動作しないか、エラーが発生して機能します。 NOx センサーがなぜディーゼル車だけでなくガソリン車にも必要なのか、その仕組みと故障の判断方法について考えてみましょう。
車用一酸化窒素センサーとは何ですか?
一酸化窒素センサーの別名は、希薄混合気センサーです。 運転者は、自分の車にそのような装置が装備されている可能性があることに気づいていない可能性があります。 このセンサーの存在を示すことができる唯一のものは、ダッシュボード上の対応する信号 (チェック エンジン) です。
この装置は触媒の近くに設置されます。 発電所の改造によっては、そのようなセンサーが XNUMX つある場合があります。 XNUMX つは触媒分析装置の上流にあり、もう XNUMX つは下流にあります。 たとえば、AdBlue システムは多くの場合、正確に XNUMX つのセンサーで動作します。 これは、排気中の窒素酸化物の含有量を最小限に抑えるために必要です。 システムが故障した場合、車両はメーカーが宣言した環境基準を満たさなくなります。
分散燃料噴射システムを備えたほとんどのガソリン エンジン (燃料システムの他の変更については説明されています) 別のレビューで) 排気中の酸素の量を記録する別のセンサーを入手します。 ラムダプローブのおかげで、コントロールユニットはパワーユニットの負荷に応じて混合気の組成を調整します。 センサーの目的と動作原理について詳しくは、こちらをご覧ください。 ここで.
デバイス割り当て
以前は、ディーゼルユニットのみに直接噴射が装備されていましたが、ガソリンエンジンを搭載した現代の車にとって、そのような燃料システムはもはや好奇心ではありません。 この噴射の変更により、エンジンに多くの革新を導入することができます。 この例としては、最小負荷時に複数のシリンダーを停止するシステムがあります。 このような技術は最大の燃費を提供するだけでなく、発電所から最高の効率を奪います。
同様の燃料噴射システムを備えたエンジンが最小限の負荷で動作する場合、電子制御は希薄混合気 (最小限の酸素濃度) を形成します。 しかし、このような VTS の燃焼中、排気ガスには窒素酸化物や炭素などの有毒ガスが大量に含まれます。 炭素化合物に関しては、触媒によって中和されます（触媒の仕組みとその機能不全の判断方法を読んでください）。 別々に）。 ただし、窒素化合物を中和するのははるかに困難です。
有毒物質の高含有の問題は、貯蔵型（窒素酸化物がその中に閉じ込められる）である追加の触媒を設置することによって部分的に解決される。 このようなコンテナの貯蔵容量は限られており、排気ガスを可能な限りクリーンにするためには、NO 含有量を記録する必要があります。 このタスクは、同じ名前のセンサーのみを対象としています。
実際、これは同じラムダプローブですが、ガソリンユニットの場合、吸蔵触媒の後に取り付けられるだけです。 ディーゼル車の排気装置には回生触媒が装備されており、メーターはその後ろに設置されています。 最初のセンサーが VTS の組成を補正すると、XNUMX 番目のセンサーは排気ガスの内容に影響を与えます。 これらのセンサーは、選択的触媒中和システムの必須パッケージに含まれています。
NOx センサーが窒素化合物の含有量の増加を検出すると、デバイスはコントロール ユニットに信号を送信します。 対応するアルゴリズムがマイクロプロセッサーで起動され、必要なコマンドが燃料システムのアクチュエーターに送信され、その助けを借りて混合気の濃縮度が補正されます。
ディーゼル エンジンの場合、センサーからの対応する信号が尿素噴射システムの制御に送信されます。 その結果、有毒ガスを中和するために化学物質が排気流に噴霧されます。 ガソリンエンジンに関しては、軍事技術協力の構成が単純に変化する。
NOxセンサー装置
排気ガス中の有毒成分を捕捉するセンサーは、複雑な電気化学デバイスです。 彼らの設計には次のものが含まれます。
- ヒータ;
- カメラのいたずら。
- 測定室。
一部の変更では、デバイスに追加の 650 番目のカメラが装備されています。 装置の動作は次のとおりです。 排気ガスはパワーユニットから出て、触媒を通って XNUMX 番目のラムダプローブに送られます。 電流が供給され、発熱体によって媒体の温度が XNUMX 度以上になります。
これらの条件下では、電極を作成するポンピング電流の影響により、O2 の含有量が減少します。 XNUMX 番目のチャンバーに入ると、窒素化合物はより安全な化学元素 (酸素と窒素) に分解されます。 酸化物の含有量が多いほど、ポンピング電流は強くなります。
センサーの一部の改良版に存在する XNUMX 番目のチャンバーは、他の XNUMX つのセルの感度を調整します。 有毒物質を中和するために、電流と高温にさらされるだけでなく、電極は触媒にも含まれる貴金属でできています。
どの NOx センサーにも少なくとも XNUMX つのミニポンプが付いています。 XNUMX つ目は排気中の過剰な酸素を捕捉し、XNUMX つ目はガスの制御部分を取り込んで流れ中の酸素の量を測定します (酸素は窒素酸化物の分解中に現れます)。 また、メーターには独自の制御ユニットが装備されています。 この要素の役割は、センサー信号を捕捉し、増幅して、これらのパルスを中央制御ユニットに送信することです。
ディーゼルユニットとガソリンユニットの NOx センサーの動作は異なります。 最初のケースでは、デバイスは還元触媒がどの程度効率的に機能するかを決定します。 排気システムのこの要素がその役割を果たせなくなると、センサーは排気ガス流中の有毒物質の含有量が多すぎることを記録し始めます。 対応する信号が ECU に送信され、コントロール パネルのエンジン マークまたはチェック エンジンの刻印が点灯します。
他の電源ユニットの故障でも同様のメッセージが表示されるため、修理を行う前にサービスセンターでコンピュータ診断を行う必要があります。 一部の車両では、自己診断機能を呼び出すことができます（その方法については、「 別々に) エラーコード。 この情報は平均的な運転者にはほとんど役に立ちません。 シンボルのリストがある場合、一部の車種ではコントロールユニットが対応するコードを発行しますが、ほとんどの車両では、故障に関する一般的な情報のみが車載コンピューターの画面に表示されます。 このため、このような診断手順の実行経験がない場合は、サービスステーションを訪問した後にのみ修理を行う必要があります。
ガソリン エンジンの場合、センサーはコントロール ユニットにもパルスを送信しますが、今回は ECU がアクチュエーターにコマンドを送信して、VTS の濃縮を修正します。 触媒コンバーターは、それ自体では窒素化合物を除去できません。 このため、エンジンが適切に燃焼するようにガソリン噴射モードが変更された場合にのみ、エンジンはよりクリーンな排気ガスを排出することができます。
触媒は少量の有毒物質に対処できますが、その含有量が増加するとすぐに、センサーが混合気のより良い燃焼を開始し、排気システムのこの要素が少し「回復」できるようにします。
このセンサーに関する別の問題は、ワイヤーです。 装置が複雑なため、配線も多くなります。 最先端のセンサーでは、配線は XNUMX 本のケーブルで構成されます。 それぞれに独自のマーキングが付いている（絶縁層は独自の色で着色されている）ため、デバイスを接続するとき、センサーが正しく動作するためにはピン配置に従う必要があります。
これらの各ワイヤの目的は次のとおりです。
- 黄色 - ヒーターのマイナス。
- 青 - ヒーターのプラス。
- 白 - ポンプ電流信号線 (LP I+)。
- 緑色 - ポンプ電流信号ケーブル (LP II+)。
- グレー – 測定カメラ信号ケーブル (VS+);
- 黒 - カメラ間の接続ケーブル。
一部の改造では、配線にオレンジ色のケーブルが付いています。 アメリカの自動車モデルのセンサーのピン配列によく見られます。 この情報はガソリンスタンドの従業員にとってより必要であり、一般の自動車運転者にとっては、配線が損傷しておらず、接触チップがコントロールユニットの接点に適切に接続されていることを知るだけで十分です。
故障とその影響
優れた一酸化窒素センサーは、より環境に優しい排出ガスを提供するだけでなく、パワーユニットの過剰な負荷をある程度軽減します。 このデバイスを使用すると、低負荷時の内燃エンジンの動作を微調整できます。 このおかげで、エンジンは最小限の燃料を使用しますが、同時に混合気は可能な限り効率的に燃焼します。
センサーが故障すると、デバイスの制御ユニットからの出口であっても、信号の送信が遅すぎるか、このパルスが非常に弱くなります。 ECU がこのセンサーからの信号を検出しない場合、またはこのパルスが弱すぎる場合、電子機器は緊急モードに入ります。 工場出荷時のファームウェアに従ってアルゴリズムが起動され、それに従ってより濃縮された混合気がシリンダーに供給されます。 先ほど説明したノックセンサーが故障した場合にも、同様の解決策が取られます。 別のレビューで.
緊急モードでは、モーターの最大効率を達成することはできません。 多くの場合、燃料消費量の増加は 15 ～ 20% の範囲で観察され、市街地モードではさらに増加します。
センサーが壊れると、回復サイクルが壊れるため、吸蔵触媒が誤って動作し始めます。 車が環境基準への適合性テストに合格した場合、中和システムの誤った動作により大量の有毒物質が環境中に放出され、車が合格しなくなるため、このセンサーの交換が必須となります。制御。
診断に関しては、特定のエラー コードによって高度なセンサーの故障を認識できるとは限りません。 このパラメータのみに注目する場合は、すべてのプローブを変更する必要があります。 故障のより正確な判断は、コンピュータ診断を使用するサービスセンターでのみ可能です。 このために、オシロスコープが使用されます（説明されています） ここで).
新しいセンサーの選択
自動車部品市場では、手頃な価格の部品がよく見つかります。 ただし、一酸化窒素センサーの場合、これは機能しません。オリジナルの商品が店舗で販売されています。 その理由は、このデバイスには化学反応を引き起こす高価な材料が使用されているためです。 安価なセンサーのコストは、元のセンサーのコストと大きく変わりません。
しかし、だからといって、悪徳メーカーがそのような高価な機器を偽造しようとすることを防ぐことはできません（センサーの価格は、自動車部品全体（たとえば、一部の車種ではボディパネルやフロントガラスなど）と同じ価格になる場合があります）。
外見的には、偽物は本物と何ら変わりません。 製品ラベルでも適切な場合があります。 偽物を見分ける唯一の材料は、ケーブルの絶縁体と接触チップの品質が低いことです。 制御ユニットと接触チップが固定されている基板の品質も悪くなります。 この部分では、偽物には断熱性、湿気、振動の遮断も欠けています。
デンソーやNTK（日本メーカー）、ボッシュ（ドイツ製品）などの有名メーカーの製品を購入するのが最善です。 電子カタログに従って選択する場合は、VINコードを使用して選択することをお勧めします。 これにより、元のデバイスを見つけやすくなります。 センサー コードで製品を検索することもできますが、ほとんどの場合、この情報は平均的なドライバーにはわかりません。
リストされているメーカーの商品が見つからない場合は、パッケージに注意する必要があります。 これは、購入者が包装会社によって販売されている OEM 製品を持っていることを示している可能性があります。 多くの場合、パッケージにはリストされたメーカーの商品が含まれます。
多くのドライバーは「なぜこのセンサーはそんなに高価なのですか?」という質問をします。 その理由は、製造に貴金属が使用されており、その作業には高精度の測定と長時間労働が伴うためです。
出力
したがって、一酸化窒素センサーは、現代の車がこれなしでは機能しない多くの電子デバイスの XNUMX つです。 そのような装置が故障した場合、運転手は多額の費用を費やす必要があります。 すべてのガソリンスタンドがその故障を正しく診断できるわけではありません。
診断コストが高く、装置が複雑で、作業が繊細であるにもかかわらず、NOx センサーの耐用年数は長いです。 このため、ドライバーがこの装置を交換する必要に直面することはほとんどありません。 ただし、センサーが壊れている場合は、純正品の中から探す必要があります。
さらに、上記のセンサーの動作に関する短いビデオも提供しています。
質問と回答：
NOxセンサーは何をするのですか? このセンサーは自動車の排気ガス中の窒素酸化物を検出します。 輸送手段が環境基準を満たすように、現代のすべての自動車に搭載されています。
NOxセンサーはどこにありますか? 制御ユニットが燃料の燃焼を改善し、排気中の有害物質を中和するためにエンジンの動作を調整できるように、触媒の近くに設置されます。
なぜNOxは危険なのでしょうか？ このガスを吸入すると人間の健康に有害です。 この物質の濃度が 60 ppm を超えると、肺に灼熱感を引き起こします。 濃度が低いと頭痛や肺の問題を引き起こします。 高濃度では致死性。
NOXとは何ですか？ 燃焼に伴う化学反応によって生じる窒素酸化物（NO、NO2）の総称です。 冷気と接触するとNO2が生成されます。
