A Skoda NOx Szenzorok Szerepe a Modern Járművek Kipufogógáz-kezelésében
A járművek káros anyagkibocsátása az elmúlt években egyre inkább lényeges kérdés volt, hiszen a környezet és a klímavédelem egyre nagyobb hangsúlyt kap. Ennek értelmében, és az egyre szigorodó EU szabványoknak köszönhetően az autók káros anyagkibocsájtását minimalizálni kell. A nitrogén-oxidok (más néven NOx) olyan szennyező anyagok, amelyeknek egyaránt vannak környezeti és egészségügyi hatásai. Az NOx általában a nitrogén-oxidot (NO) jelenti, amely magas hőmérsékleten oxigénnel egyesülve nitrogén-dioxiddá (NO2) alakul. A gázok mérgezőek és erősen reaktívak. Ebben a folyamatban kulcsfontosságú szerepet játszik a nitrogén-oxid érzékelő, amely a jármű kipufogó rendszerében helyezkedik el.
Mit Tud a NOx-Szenzor? Funkció és Jelentőség
Röviden és tömören ez egy NOx-érzékelő feladata: nitrogén-oxid koncentráció mérése a kipufogógázban, de ennél azért jóval többről van szó. Feladata a kipufogógáz NOx mennyiségének ellenőrzése. A szigorú kipufogógáz-kibocsátási előírások betartásához elengedhetetlen, hogy a készülék mindig helyes mérési eredményeket továbbítson a motorvezérlő egységnek. Megfelel az EURO 5 és EURO 6 kibocsátási szabvány követelményeinek.
Erre az érzékelőre azért van szükség, mert a modern motorvezérléssel ellátott járművek, az alacsonyabb üzemanyagfogyasztás érdekében, amikor lehetőség van rá, részterheléses üzemállapotban, jellemzően egyenletes sebességű haladásnál a motor szegény keverékes üzemben működtetik. A kipufogó rendszerben régóta alkalmazott háromutas katalizátor azonban, ha a kipufogógázban több az oxigén, vagyis szegényebb a motorüzemhez befecskendezett keverék, akkor a szén-monoxid és szénhidrogének semlegesítése kerül előtérbe. Ezért a nitrogén-oxidok semlegesítésre a rendszerbe beépítenek egy nitrogén-oxid tárolókatalizátort is.
Az NOx Tárolókatalizátor és Regenerációja
Ahhoz, hogy a kipufogógáz NOx tartalmát lecsökkentsük, egy NOx-tároló katalizátorra van szükség. A tárolókatalizátor csak meglehetősen rövid ideig alkalmas a nitrogén-oxidok tárolására, ezért a katalizátor után építenek a rendszerbe egy nitrogén-oxid érzékelőt is. Az NOx szenzor az NOx katalizátor után található, és a katalizátor telítődése után jelzi a motor ECU-nak, ha nitrogén-oxid molekulákat érzékel a kipufogógázban.
Amint a nitrogén-oxid tárolási kapacitása csökken, úgy nő a NOx koncentráció a kipufogógázban. Amint meghaladja a megengedhető mennyiséget, az NOx szenzor jelez, és az NOx katalizátor regenerálása beindul. Ilyenkor az NOx-tároló katalizátor regenerálni fog, vagyis lebomlik az NOx nitrogénre és oxigénre. A tárolókatalizátor regenerációja dúsabb keverék előállításával lehetséges. Ezért, ha a kipufogógázban nitrogén-oxidok jelennek meg, akkor az érzékelő jelet ad a motorvezérlőnek, ami néhány másodpercig dúsabb keverékkel üzemelteti a jármű motorját, aminek hatására megtörténik a tárolókatalizátor regenerációja és újra alkalmassá válik a részecskék tárolására.
A regenerálás folyamatához dús keveréket járat a motor, hozzávetőleg két másodpercig, majd a motorterheléstől függően egy percig tart maga az NOx-tároló katalizátor regenerálása. A regenerálás lényegében abból áll, hogy a nitrogénvegyületeket nitrogénné kell alakítani. A tárolás és a regenerálás egymástól független folyamat, ugyanis mindegyik folyamat eltérő légviszonyokat igényel a motorban. Az NOx lebomlásához ugyanis légfelesleg nélküli állapotra van szükség, ezért is nem használható a hármas hatású katalizátor a nitrogén-oxidok lebontására.
Nox Sensor and it's functions
Az NOx Szenzor Kettős Funkciója és Technológiai Felépítése
Az NOx szenzornak kettős funkciója van, nem csupán a nitrogén-oxidok mérésére szolgál, hanem a lamda-szonda funkcióját is ellátja, vagyis a három komponensre ható katalizátor monitorszondájaként is funkcionál. Ennek értelmében az NOx szenzor háromféle jelet szolgáltat:
- NOx-koncentráció
- lambda (analóg)
- lambda (bináris)
Ez a szenzor kulcsfontosságú a káros anyagkibocsájtás csökkentése szempontjából, hiszen ennek köszönhetően tudhatjuk meg, mikor van szükség regenerációra.
Technológiai Háttér
Az NOx-érzékelő kulcsfontosságú része ennek a rendszernek, amely többek között az SCR-katalizátort, a dízel részecskeszűrőt (DPF) és a turbófeltöltőt is magában foglalja. Az érzékelő egy Nernst-cellából áll, amelyen áram folyik keresztül. Ez korrigálja a levegő/üzemanyag arányt λ=1-re. Egy második cella, amely általában ródiumréteggel ellátott kerámiából készül, a nitrogén-oxidokat nitrogénre és oxigénre bontja. Az NOx-vezérlő - amely általában szorosan az NOx-érzékelő mellett helyezkedik el - kiszámítja a kipufogógázban lévő nitrogén-oxidok szintjét, és ezt az adatot továbbítja az SCR-vezérlőnek. Az NOx-érzékelőt leggyakrabban az SCR-katalizátor után találjuk. Ez lehetővé teszi az SCR-vezérlő számára annak ellenőrzését, hogy az NOx-szintek a megfelelő szintre csökkentek-e. Az NOx-érzékelőket a 2000-es évek eleje óta szerelik be a járművekbe.
Karbantartás és Hibaelhárítás
Az NOx-érzékelő hibájának egyik fő oka az égési folyamatból származó korom felhalmozódása. Ezek a kódok azonban nem feltétlenül tárnak fel mindent, mivel számos probléma okozhatja őket. Az NOx-érzékelő tisztítása nem ajánlott. A modern kipufogógáz-utánkezelő rendszerekbe általában két NOx-szenzort szerelnek. Az optimális mérési eredmények biztosítása érdekében ezért érdemes ezeket együtt cserélni. A két érzékelő ugyanis így tud leghatékonyabban dolgozni a rendszerben. Az NOx-érzékelő cseréje költséges lehet, ezért a javítás lehetősége igen csábító.
Gyakori Hibajelenségek és Megoldások
Egy 2020-as Skoda Octavia hibrid autóm "Check Engine" hibajelzést adott, kipufogógáz szagával párosulva, a diagnosztikai kódok NOx szenzor hiba jelzésére utaltak. A hibamemória egy hibás kábel- vagy csatlakozó-kapcsolatot jelzett okként. A vizsgálat egy hibás csatlakozót tárt fel, amelyet 95€-ért megjavítottak, megoldva ezzel a problémát.
Fontos tanácsok a hibaelhárításhoz:
A tünetek és a hibakód alapján valószínűleg hibás a kapcsolat. Alaposan vizsgálja meg a NOx-érzékelőhöz csatlakozó csatlakozót hajlított tüskékre, korrózióra vagy laza vezetékekre. Kövesse végig a kábelt is, amennyire csak lehet, és ellenőrizze, hogy nincs-e sérülés vagy károsodás, ahol a vázhoz vagy más alkatrészekhez dörzsölődhet. Ha nem érzi magát biztonságban a javítás elvégzésében, javaslom, hogy menjen el egy szervizbe.
Minőségi Előírások és Gyártás
OE szabványok szerinti gyártásának köszönhetően maximális élettartammal rendelkezik. Az egyedi kalibrálás által pontos mérési eredményeket ad. Optimalizált szoftverrel rendelkezik, így nincs szükség frissítésre. Extra erős védelem a környezeti hatásokkal szemben.
Természetesen a teljes káros anyagkibocsájtás lecsökkentéséhez szükség van az oxidációs katalizátorra, sőt, még egy részecskeszűrőre is. A benzines motoroknál ezt a feladatot a hármas hatású katalizátorok végzik, melyek λ=1 esetén működnek hatékonyan. Ennek az az oka, hogy a kipufogógáz CO és HC tartalma a kipufogógáz oxigénjével fog reakcióba lépni, és nem a NOx oxigénjével. A CO és HC tartalom csökkentésére alkalmas ugyan egy oxidációs katalizátor, ugyanakkor az NOx csökkentésére már nem.
tags: #Skoda #NOx #szenzor #információ