Датчики системы контроля отработавших газов

Кроме датчиков кислорода, системы контроля отработавших газов содержат датчики содержания оксидов азота.

Датчик оксидов азота

Рис. Датчик оксидов азота:
1 – микросхемы; 2 – корпус

Датчик оксидов азота вворачивается в выпускную систему непосредственно за накопительным нейтрализатором. Он позволяет определять концентрации оксидов азота и кислорода в отработавших газов. Сигналы с датчика передаются на вход блока управления. Блок управления датчиком оксидов устанавливается на днище кузова вблизи от датчика оксидов азота. Такое расположение снижает до минимума внешние помехи при передаче сигналов датчика оксидов азота. В блоке управления датчиком происходит подготовка сигналов датчика оксидов азота, которые передаются на блок управления двигателя.

По сигналам датчика определяется соответствие настройки установленного перед нейтрализатором широкополосного датчика кислорода на стехиометрическую смесь, работоспособность нейтрализатора, необходимость регенерации нейтрализатора по оксидам азота и сере.

Датчик содержит две камеры, две насосных ячейки накачки, несколько электродов и подогреватель.

Принцип работы датчика оксидов азота

Рис. Принцип работы датчика оксидов азота:
1 – базовая ячейка; 2 – камера 1; 3 – отработавшие газы; 4 – первая ячейка накачки; 5 – электроды; 6 – блок управления датчиком оксида азота; 7 – освобожденные от кислорода отработавшие газы; 8 – вторая камера; 9 – вторая ячейка накачки; 10 – электроды; 11 – блок управления двигателя

Чувствительный элемент состоит из диоксида циркония, который пропускает отрицательные ионы кислорода, перемещаемые от отрицательного электрода к положительному, под действием приложенного к ним напряжения.

Действие датчика оксидов азота основано на измерении потока кислорода аналогично действию широкополосного датчика кислорода.

Первая (насосная) ячейка настроена на концентрацию кислорода, соответствующую стехиометрическому составу смеси (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива, коэффициент избытка воздуха – 1,0). Сначала определяется коэффициент избытка воздуха в первой камере датчика при поступлении части потока отработавших газов в первую камеру датчика по величине потока ионов через твердый электролит между двумя электродами. Ввиду различной концентрации кислорода в отработавших газах и в базовой камере на электродах появляется разность напряжений. Блок управления датчиком регулирует напряжение (около 425 мВ), соответствующее коэффициенту избытка воздуха, равному единице. При отклонениях напряжения от заданного значения кислород перекачивается от одного электрода к другому. Необходимый для этого ток накачки используется как мера для определения коэффициента избытка воздуха.

После определения коэффициента избытка воздуха в первой камере, освобожденные от кислорода отработавшие газы перетекают из первой во вторую камеру.

Здесь молекулы оксидов азота разлагаются с помощью специального электрода на азот (N2) и кислород (O2). Под действием постоянно прилагаемого к электродам напряжения, равного 450 мВ, ионы кислорода движутся от внутреннего электрода к наружному. Поддерживаемый таким образом ток накачки является мерой концентрации кислорода во второй камере датчика. Величина тока накачки соответствует концентрации оксидов азота в отработавших газах.

Если количество задержанных в накопительном нейтрализаторе оксидов азота превысило уровень, соответствующий его насыщению, проводится цикл регенерации оксидов азота. Частое повторение циклов регенерации свидетельствует о загрязнении нейтрализатора серой, при этом проводится цикл ее регенерации.

Датчик температуры отработавших газов

Этот датчик установлен непосредственно перед накопительным нейтрализатором. По сигналу датчика определяется работоспособность накопительного нейтрализатора NOx и оптимизируются его функции. Помимо этого получаемые посредством датчика температуры данные используются для определения теплового состояния предварительного нейтрализатора, поддержки температурной системы выпуска, а также для защиты ее компонентов от перегрева.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Обработка выхлопного газа грузовиков

Грузовики пока в состоянии удовлетворять текущим ограничениям стандарта EURO 3 только при использовании значительно улучшенной системы впрыска, современных процессов сгорания и промежуточного охлаждения. Чтобы обеспечить более строгие параметры стандарта EURO 4. возможны два варианта: рециркуляц...

Очистка выхлопных газов

Отделение частиц Доля выбросов от автомобилей в общей доле загрязнения воздуха составляет примерно 10%. Черный, белый и голубой дым от дизельного двигателя являются непосредственно заметными выбросами и, подобно запаху от выхлопных газов, видны как результат работы двигателя. Очистка выхлопных г...

Мировая практика регулирования токсичности отработавших газов

Уже с появлением первых автомобилей выяснилось, что выхлопные газы распространяют неприятный запах. Чтобы уменьшить этот запах, в выхлоп стали добавлять ароматизаторы. В 1942 году в Калифорнии (где в то время на 7 млн жителей приходилось 3 млн автомобилей) впервые был зарегистрирован смог. С тех пор...

Датчик метанола

На пути движения к более чистым выхлопам существует идея использовать смешанное топливо. Метанол — один из потенциальных видов топлива, которое можно смешивать с бензином. Проблема состоит в том, что бензин имеет отличную от метанола стехиометрическую потребность в воздухе. Система управления дви...

Датчики динамического позиционирования автомобиля

Эти датчики применяются для систем активной подвески, управления устойчивостью и других систем общего назначения, в которых учитывается движение автомобиля. Большинство таких систем основаны на акселерометрах, то есть используется шарик, подвешенный на пружине, или инерционная масса, действующая на ...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶