مستشعر أكسيد النيتريك في السيارة: الغرض ، الجهاز ، الأعطال
محتوى
تتضمن قائمة تجهيزات السيارة الحديثة عددًا كبيرًا من المعدات الإضافية التي توفر أقصى درجات الراحة للسائق والركاب ، كما تجعل السيارة أكثر أمانًا عند السرعات المختلفة. لكن تشديد المعايير البيئية ، خاصة بالنسبة لمركبات الديزل ، يجبر الشركات المصنعة على تزويد طرازاتها بمعدات إضافية توفر لوحدة الطاقة أنظف عادم ممكن.
من بين هذه المعدات نظام حقن اليوريا. لقد تحدثنا بالفعل عن ذلك بالتفصيل. في مراجعة أخرى... الآن سنركز على المستشعر ، الذي بدونه لن يعمل النظام ، أو سيعمل مع وجود أخطاء. دعونا نفكر في سبب الحاجة إلى مستشعر أكاسيد النيتروجين ليس فقط في الديزل ، ولكن أيضًا في سيارة البنزين ، وكيف تعمل ، وكيفية تحديد عطلها.
ما هو جهاز استشعار أكسيد النيتريك للسيارة؟
اسم آخر لمستشعر أكسيد النيتريك هو مستشعر الخليط الخالي من الدهون. قد لا يعرف عشاق السيارات حتى أنه يمكن تجهيز سيارته بمثل هذه المعدات. الشيء الوحيد الذي يمكن أن يشير إلى وجود هذا المستشعر هو الإشارة المقابلة على لوحة القيادة (فحص المحرك).
يتم تثبيت هذا الجهاز بالقرب من المحفز. اعتمادًا على تعديل محطة الطاقة ، قد يكون هناك جهازي استشعار من هذا القبيل. يتم تثبيت أحدهما في اتجاه المنبع للمحلل الحفاز والآخر في اتجاه التيار. على سبيل المثال ، غالبًا ما يعمل نظام AdBlue مع مستشعرين فقط. هذا للتأكد من أن العادم يحتوي على الحد الأدنى من محتوى أكسيد النيتروجين. في حالة تعطل النظام ، لن تلبي السيارة المعايير البيئية التي حددتها الشركة المصنعة.
معظم محركات البنزين بنظام حقن الوقود الموزع (تم وصف التعديلات الأخرى لأنظمة الوقود في مراجعة أخرى) الحصول على مستشعر آخر يسجل كمية الأكسجين في العادم. بفضل مسبار لامدا ، تنظم وحدة التحكم خليط الهواء والوقود اعتمادًا على الحمل على وحدة الطاقة. اقرأ المزيد عن الغرض من المستشعر ومبدأ تشغيله. هنا.
غرض الجهاز
في السابق ، تم تجهيز وحدة الديزل فقط بالحقن المباشر ، ولكن بالنسبة لسيارة حديثة بمحرك بنزين ، لم يعد نظام الوقود هذا عجيبة. يسمح تعديل الحقن هذا بإدخال عدد من الابتكارات في المحرك. مثال على ذلك هو نظام إغلاق الأسطوانات المتعددة بأحمال دنيا. لا تسمح هذه التقنيات فقط بتوفير أقصى قدر من الاقتصاد في استهلاك الوقود ، ولكن أيضًا لإزالة أعلى كفاءة من محطة الطاقة.
عندما يعمل محرك بنظام حقن الوقود هذا بأدنى حمل ، فإن التحكم الإلكتروني يولد خليطًا خفيفًا (أقل تركيز للأكسجين). ولكن أثناء احتراق مثل هذا المحرك ، يحتوي العادم على كمية كبيرة من الغازات السامة ، بما في ذلك أكسيد النيتروجين والكربون. بالنسبة للمركبات الكربونية ، يتم تحييدها بواسطة محفز (حول كيفية عملها وكيفية تحديد عيوبها ، اقرأ على حدة). ومع ذلك ، فإن المركبات النيتروجينية يصعب تحييدها.
يتم حل مشكلة المحتوى العالي من المواد السامة جزئيًا عن طريق تركيب محفز إضافي ، وهو من نوع التخزين (يتم التقاط أكاسيد النيتروجين فيه). تتمتع هذه الحاويات بسعة تخزين محدودة ويجب تسجيل محتوى أكسيد النيتروجين للحفاظ على نظافة غازات العادم قدر الإمكان. هذه المهمة مخصصة فقط لجهاز الاستشعار الذي يحمل الاسم نفسه.
في الواقع ، هذا هو نفس مسبار lambda ، يتم تثبيته فقط بعد محفز التخزين في حالة وحدة البنزين. يحتوي نظام عادم سيارة الديزل على محول حفاز اختزال ويتم تثبيت جهاز قياس خلفه. إذا قام المستشعر الأول بتصحيح تركيبة BTC ، فإن الثاني يؤثر على محتوى غاز العادم. يتم تضمين هذه المستشعرات في التكوين الإلزامي لنظام التخفيض التحفيزي الانتقائي.
عندما يكتشف مستشعر أكاسيد النيتروجين زيادة محتوى المركبات النيتروجينية ، يرسل الجهاز إشارة إلى وحدة التحكم. يتم تنشيط الخوارزمية المقابلة في المعالج الدقيق ، ويتم إرسال الأوامر اللازمة إلى مشغلات نظام الوقود ، والتي يتم من خلالها تصحيح إثراء خليط وقود الهواء.
في حالة محرك الديزل ، تنتقل الإشارة المقابلة من المستشعر إلى التحكم في نظام حقن اليوريا. نتيجة لذلك ، يتم رش مادة كيميائية في تيار العادم لتحييد الغازات السامة. تغير محركات البنزين ببساطة تكوين MTC.
جهاز استشعار أكاسيد النيتروجين
تعتبر المستشعرات التي تكتشف المركبات السامة في غازات العادم أجهزة كهروكيميائية متطورة. يشمل تصميمها:
- سخان؛
- غرفة الضخ
- غرفة القياس.
في بعض التعديلات ، تم تجهيز الأجهزة بكاميرا ثالثة إضافية. تشغيل الجهاز كالتالي. تترك غازات العادم وحدة الطاقة وتنتقل عبر المحول الحفاز إلى مسبار لامدا الثاني. يتم إمدادها بالتيار ، ويقوم عنصر التسخين برفع درجة حرارة البيئة إلى 650 درجة أو أكثر.
في ظل هذه الظروف ، ينخفض محتوى O2 بسبب تأثير تيار الضخ ، الذي يتم إنشاؤه بواسطة القطب. عند دخول الغرفة الثانية ، تتحلل المركبات النيتروجينية إلى عناصر كيميائية أكثر أمانًا (الأكسجين والنيتروجين). كلما زاد محتوى الأكسيد ، كلما كان تيار الضخ أقوى.
تقوم الكاميرا الثالثة الموجودة في بعض تعديلات المستشعر بضبط حساسية الخليتين الأخريين. من أجل تحييد المواد السامة ، بالإضافة إلى التعرض لدرجة الحرارة الحالية والعالية ، تصنع الأقطاب الكهربائية من معادن ثمينة ، والتي يمكن العثور عليها أيضًا في المحفز.
يحتوي أي مستشعر لأكاسيد النيتروجين أيضًا على مضختين صغيرتين على الأقل. الأول يلتقط الأكسجين الزائد في العادم ، والثاني يأخذ جزءًا تحكمًا من الغازات لتحديد كمية الأكسجين في التيار (يظهر أثناء تحلل أكسيد النيتروجين). أيضا ، العداد مجهز بوحدة التحكم الخاصة به. تتمثل مهمة هذا العنصر في التقاط إشارات المستشعرات وتضخيمها ونقل هذه النبضات إلى وحدة التحكم المركزية.
يختلف تشغيل مجسات أكاسيد النيتروجين لمحرك الديزل ووحدة البنزين. في الحالة الأولى ، يحدد الجهاز مدى كفاءة عمل محفز الاختزال. إذا توقف هذا العنصر من نظام العادم عن التعامل مع مهمته ، يبدأ المستشعر في تسجيل محتوى مرتفع جدًا من المواد السامة في تيار العادم. يتم إرسال إشارة مقابلة إلى وحدة التحكم الإلكترونية ، وتضيء علامة المحرك أو نقش فحص المحرك على لوحة التحكم.
نظرًا لظهور رسالة مماثلة في حالة حدوث أعطال أخرى في وحدة الطاقة ، فقبل محاولة إصلاح شيء ما ، تحتاج إلى إجراء تشخيص للكمبيوتر في مركز الخدمة. في بعض المركبات ، يمكن استدعاء وظيفة التشخيص الذاتي (كيفية القيام بذلك موصوفة في على حدة) لمعرفة رمز الخطأ. هذه المعلومات لا تساعد كثيرا السائق العادي. إذا كانت هناك قائمة بالتعيينات ، في بعض طرازات السيارات ، تُصدر وحدة التحكم الرمز المقابل ، ولكن في معظم السيارات ، يتم عرض المعلومات العامة فقط حول الأعطال على شاشة الكمبيوتر الموجودة على متن السيارة. لهذا السبب ، إذا لم تكن هناك خبرة في تنفيذ مثل هذه الإجراءات التشخيصية ، فلا ينبغي إجراء الإصلاحات إلا بعد زيارة محطة الخدمة.
في حالة محركات البنزين ، يرسل المستشعر أيضًا نبضة إلى وحدة التحكم ، ولكن الآن ترسل وحدة التحكم الإلكترونية أمرًا إلى المشغلات لتصحيح تخصيب BTC. لا يستطيع المحول الحفاز وحده القضاء على المركبات النيتروجينية. لهذا السبب ، يمكن للمحرك إصدار غازات عادم أنظف فقط إذا تم تغيير وضع حقن البنزين بحيث يحترق بشكل صحيح.
يمكن للمحفز التعامل مع كمية صغيرة من المواد السامة ، ولكن بمجرد زيادة محتواها ، يبدأ المستشعر في احتراق أفضل لخليط الوقود والهواء بحيث يمكن لهذا العنصر من نظام العادم "التعافي" قليلاً.
هناك مشكلة منفصلة تتعلق بهذا المستشعر وهي أسلاكه. نظرًا لأنه يحتوي على جهاز معقد ، فإن أسلاكه تتكون أيضًا من عدد أكبر من الأسلاك. في أجهزة الاستشعار الأكثر تقدمًا ، يمكن أن تتكون الأسلاك من ستة كبلات. كل واحد منهم لديه علاماته الخاصة (الطبقة العازلة ملونة بلونها الخاص) ، لذلك ، عند توصيل الجهاز ، من الضروري مراقبة pinout حتى يعمل المستشعر بشكل صحيح.
هنا هو الغرض من كل من هذه الأسلاك:
- أصفر - ناقص للسخان ؛
- أزرق - إيجابي للسخان ؛
- أبيض - سلك إشارة المضخة الحالية (LP I +) ؛
- أخضر - كابل إشارة تيار المضخة (LP II +) ؛
- رمادي - كابل إشارة لغرفة القياس (VS +) ؛
- الأسود هو كبل التوصيل بين الكاميرات.
تحتوي بعض الإصدارات على كبل برتقالي في الأسلاك. غالبًا ما توجد في pinout لأجهزة الاستشعار الخاصة بطرازات السيارات الأمريكية. هذه المعلومات مطلوبة أكثر من قبل عمال محطة الخدمة ، وبالنسبة لسائقي السيارات العاديين ، يكفي معرفة أن الأسلاك غير تالفة وأن رقائق التلامس متصلة جيدًا بجهات اتصال وحدة التحكم.
الأعطال وعواقبها
لا يوفر مستشعر أكسيد النيتريك العامل المزيد من الانبعاثات الصديقة للبيئة فحسب ، بل يقلل أيضًا إلى حد ما من الشراهة في وحدة الطاقة. يتيح لك هذا الجهاز ضبط تشغيل محرك الاحتراق الداخلي بأحمال منخفضة. بفضل هذا ، سيستخدم المحرك الحد الأدنى من الوقود ، ولكن في نفس الوقت سيحترق خليط الهواء والوقود بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.
إذا فشل المستشعر ، فسوف يرسل إشارة بطيئة جدًا أو ستكون هذه النبضات ضعيفة جدًا ، حتى عند الخروج من وحدة التحكم في الجهاز. عندما لا تسجل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة من هذا المستشعر أو يكون هذا الدافع ضعيفًا للغاية ، تنتقل الإلكترونيات إلى وضع الطوارئ. وفقًا للبرامج الثابتة للمصنع ، يتم تنشيط خوارزمية يتم بموجبها توفير خليط أكثر إثراءً للأسطوانات. يتم اتخاذ قرار مماثل عندما يفشل جهاز استشعار النقر ، وهو ما تحدثنا عنه. في مراجعة أخرى.
في وضع الطوارئ ، من المستحيل تحقيق أقصى قدر من كفاءة المحرك. في كثير من الحالات ، لوحظت زيادة في استهلاك الوقود في حدود 15-20 في المائة ، بل وأكثر في الوضع الحضري.
إذا تم كسر المستشعر ، فسيبدأ محفز التخزين في العمل بشكل غير صحيح بسبب حقيقة أن دورة الاسترداد معطلة. إذا تم اختبار السيارة من أجل الامتثال للمعايير البيئية ، فإن استبدال هذا المستشعر إلزامي ، نظرًا للتشغيل غير الصحيح لنظام التحييد ، يتم إطلاق كمية كبيرة من المواد السامة في البيئة ، ولن تمر السيارة مراقبة.
بالنسبة للتشخيصات ، ليس من الممكن دائمًا التعرف على انهيار جهاز استشعار متقدم بواسطة رمز خطأ محدد. إذا ركزت فقط على هذه المعلمة ، فسيتعين عليك تغيير جميع المجسات. لا يمكن تحديد الخلل بشكل أكثر دقة إلا في مركز الخدمة باستخدام تشخيصات الكمبيوتر. لهذا ، يتم استخدام الذبذبات (موصوفة هنا).
اختيار جهاز استشعار جديد
في سوق قطع غيار السيارات ، يمكنك غالبًا العثور على أجزاء الميزانية. ومع ذلك ، في حالة أجهزة استشعار أكسيد النيتروجين ، لا يمكن القيام بذلك - يتم بيع البضائع الأصلية في المتاجر. والسبب في ذلك أن الجهاز يستخدم مواد باهظة الثمن توفر تفاعلًا كيميائيًا. لن تختلف تكلفة أجهزة الاستشعار الرخيصة اختلافًا جذريًا عن تكلفة الجهاز الأصلي.
ومع ذلك ، فإن هذا لا يمنع الشركات المصنعة عديمة الضمير من محاولة تزوير مثل هذه المعدات باهظة الثمن (قد يكون سعر المستشعر هو نفسه أجزاء السيارة الإجمالية ، على سبيل المثال ، لوحة الهيكل أو الزجاج الأمامي في بعض طرازات السيارات).
ظاهريًا ، لا يختلف المزيف عن الأصل. حتى ملصقات المنتج قد تكون مناسبة. الشيء الوحيد الذي سيساعد في التعرف على المزيف هو الجودة الرديئة لعزل الكابلات ورقائق الاتصال. ستكون اللوحة التي تم إصلاح وحدة التحكم عليها وشريحة الاتصال أيضًا ذات جودة أسوأ. في هذا الجزء ، سوف يفتقر المزيف أيضًا إلى العزل الحراري والرطوبة والاهتزاز.
من الأفضل شراء المنتجات من الشركات المصنعة المعروفة ، على سبيل المثال ، Denso و NTK (الشركات اليابانية) ، Bosch (المنتجات الألمانية). إذا تم الاختيار وفقًا للكتالوج الإلكتروني ، فمن الأفضل القيام بذلك من خلال رمز VIN. هذه هي أسهل طريقة للعثور على الجهاز الأصلي. يمكنك أيضًا البحث عن المنتجات حسب رمز المستشعر ، ولكن في معظم الحالات لا يعرف السائق العادي هذه المعلومات.
إذا لم يكن من الممكن العثور على سلع الشركات المصنعة المدرجة ، فيجب الانتباه إلى العبوة. قد يشير إلى أن المشتري لديه منتجات OEM تبيعها شركة التعبئة والتغليف. غالبًا ما تحتوي العبوة على سلع الشركات المصنعة المدرجة.
يسأل العديد من سائقي السيارات السؤال: لماذا هذا المستشعر باهظ الثمن؟ والسبب هو أن المعادن الثمينة تستخدم في التصنيع ، ويرتبط عملها بقياس عالي الدقة ومورد عمل كبير.
إنتاج
لذلك ، يعد مستشعر أكسيد النيتروجين أحد الأجهزة الإلكترونية العديدة التي لا تعمل السيارة الحديثة بدونها. إذا فشلت هذه المعدات ، فسيتعين على سائق السيارة إنفاق الأموال بجدية. لن تتمكن جميع محطات الخدمة من تشخيص أعطالها بشكل صحيح.
على الرغم من التكلفة العالية للتشخيص ، وتعقيد الجهاز ودقة العمل ، فإن مستشعر أكاسيد النيتروجين لديه مورد طويل. لهذا السبب ، نادرًا ما يواجه سائقو السيارات الحاجة إلى استبدال هذه المعدات. ولكن في حالة كسر المستشعر ، فأنت بحاجة إلى البحث عنه من بين المنتجات الأصلية.
بالإضافة إلى ذلك ، نقدم مقطع فيديو قصيرًا حول تشغيل المستشعر الذي تمت مناقشته أعلاه:
أسئلة وأجوبة:
ماذا يفعل مستشعر أكاسيد النيتروجين؟ يكتشف هذا المستشعر أكاسيد النيتروجين في غازات عادم السيارة. يتم تثبيته على جميع السيارات الحديثة بحيث يتوافق النقل مع المعايير البيئية.
أين يقع مستشعر أكاسيد النيتروجين؟ يتم تثبيته بالقرب من المحفز بحيث يمكن لوحدة التحكم ضبط تشغيل المحرك لتحسين احتراق الوقود وتحييد المواد الضارة في العادم.
لماذا يعتبر أكاسيد النيتروجين خطرا؟ إن استنشاق هذا الغاز ضار بصحة الإنسان. تركيز المادة فوق 60 جزء في المليون يسبب حرقان في الرئتين. التركيزات المنخفضة تسبب الصداع ومشاكل الرئة. قاتلة في التركيز العالي.
ما هو أكاسيد النيتروجين؟ هذا هو الاسم الجماعي لأكاسيد النيتروجين (NO و NO2) ، والتي تظهر نتيجة تفاعل كيميائي مصحوب بالاحتراق. يتكون NO2 عند ملامسته للهواء البارد.
