Czyste rozwiązanie – czujniki NOx w ofercie febi | MOTOFAKTOR

Czyste rozwiązanie - czujniki NOx w ofercie febi

person Redakcja 31/10/2023

Wymóg systematycznego obniżania emisji spalin w pojazdach sprawia, że czujniki NOx są już normą. Marka febi zaznajamia nas z ich budową i zasadą działania.

 

W celu spełnienia aktualnie obowiązujących wysokich wymagań w zakresie emisji konieczna jest redukcja między innymi niebezpiecznych tlenków azotu zawartych w spalinach. Jest to możliwe dzięki chemicznemu procesowi, który do usuwania tlenu wykorzystuje czynnik selektywnie redukujący tlenki azotu NOx w spalinach. Termin NOx to ogólne określenie tlenku azotu (NO), dwutlenku azotu (NO₂) oraz innych gazów azotowych.

 

Chemiczny proces redukcji tlenków azotu nazywany jest selektywną redukcja katalityczną (SCR). Ze względu na najwyższy poziom selektywnego działania amoniak NH₃ sprawdził się jako najlepszy środek redukujący.

Amoniak przechowywany jest w oddzielnym zbiorniku pod postacią wodnego roztworu mocznika, znanego pod nazwą AdBlue. Wodny roztwór mocznika wtryskiwany jest do układu wydechowego, gdzie w hydrolitycznym katalizatorze pod wpływem wysokiej temperatury spalin przekształcany jest w amoniak. Następnie w katalizatorze selektywnym groźne tlenki azotu ulegają redukcji do bezpiecznego azotu i wody.

Tłumik układu wydechowego w samochodzie spełniającym Normę Euro 6. Źródło: MAN - podstawy rozwiązań technicznych w samochodach użytkowych

Legenda:

 

  1. Strumień przepływu spalin
  2. Czujnik NOx
  3. Zamknięty filtr cząstek stałych (CRT)
  4. Filtr cząstek stałych (DPF)
  5. Czujnik temperatury
  6. Wtrysk środka AdBlue
  7. Strefa mieszania i hydrolizy do przetwarzania mocznika w amoniak
  8. Moduł selektywnej redukcji katalitycznej (katalizator redukcyjny)
  9. Katalizator zatrzymujący nieprzereagowany amoniak

 

W celu kontrolowania procesu redukcji współczesne pojazdy są wyposażone w jeden czujnik NOx (czujnik tlenków azotu) umieszczony za katalizatorem redukcji selektywnej, lub dwa czujniki NOx – jeden przed, a drugi za katalizatorem redukcji selektywnej. W oparciu o pomiar stężenia tlenu w spalinach czujniki monitorują skuteczność działania układu selektywnej redukcji katalitycznej (SCR). Dane z czujników NOx wykorzystywane są również do obliczania ilości preparatu AdBlue , wymaganej do optymalnego procesu redukcji tlenków azotu.

 

Czujnik Nox zbudowany jest z sondy (1), przewodu łączącego (2), modułu sterującego (3) oraz wtyczki przyłączeniowej (4).

Budowa czujnika NOx

Zasada pomiaru

Aktualnie stosowana technologia pomiaru NOx oparta jest na czujnikach elektrochemicznych zawierających stabilizowany itrem dwutlenek cyrkonu ZrO₂. Konstrukcja i sposób działania tych czujników są podobne do szerokopasmowych sond lambda. Czujniki te wykorzystują zazwyczaj dwie sąsiadujące ze sobą komory pomiarowe z dwoma komorami elektrochemicznymi, zwanymi również komorami pompującymi.

Komory pomiarowe wewnątrz sondy

Spaliny wpływają do pierwszej komory, gdzie tlen O₂ usuwany jest elektrochemicznie. Jest to konieczne, ponieważ w przeciwnym razie pomiar tlenku azotu w drugiej komorze zostałby zakłócony. Przy pomocy napięcia elektrycznego podawanego do komory pompującej cząsteczki O₂ rozbijane są na jony. Te z kolei przenikają do stałego elektrolitu składającego się z dwutlenku cyrkonu i w ten sposób są usuwane z komory pomiarowej. Energia elektryczna, która musi zostać użyta do tego celu, jest odwrotnie proporcjonalna do stosunku powietrza do paliwa. Wartość ta jest również przesyłana do sterownika silnika, który nadzoruje pracę sondy lambda mierzącej zawartość tlenu w spalinach.

Zasada działania pierwszej komory pomiarowej

W drugiej komorze ustalana jest zawartość NOx w spalinach. W tym celu pozostały tlenek azotu NOx poddawany jest redukcji do azotu i tlenu przez materiał katalityczny elektrody platynowo-rodowej. Powstały tlen jest następnie wypompowywany z komory pomiarowej przez tą elektrodę. Umożliwia to przepływ prądu przez elektrodę, który jest proporcjonalny do stężenia tlenku azotu NOx w spalinach.

Zasada działania drugiej komory pomiarowej

Ten z kolei służy do wyliczania, czy katalizator gromadzący NOx musi zostać poddany regeneracji, jaka powinna być dawka wtryskiwanego AdBlue oraz do ustalania, czy układ selektywnej redukcji katalitycznej SCR pracuje poprawnie.

Kontrolka ostrzegawcza układu oczyszczania spalin. Źródło: MAN - podstawy rozwiązań technicznych w samochodach użytkowych

W aktualnie produkowanych pojazdach spełniających wysokie normy emisji sterowanie układem spalin odbywa się w czasie rzeczywistym. Stale kontrolowany jest poziom AdBlue, jego jakość i zużycie, układ wtrysku oraz wartość NOx. W przypadku usterki w układzie selektywnej redukcji katalitycznej SCR lub odchyleń od wymaganych wartości kierowca jest odpowiednio informowany i ostrzegany. Jeżeli kierowca nie podejmuje żadnej reakcji, moc silnika jest redukowana zgodnie z fabrycznymi założeniami producenta pojazdu. W najgorszym przypadku kierowca może dojechać do najbliższego warsztatu jedynie z minimalną prędkością.

 

Czujniki NOx mają ograniczoną żywotność. Ze względu na starzenie materiałów wraz z upływem czasu obniża się dokładność pomiarów, a na desce rozdzielczej zapala się kontrola ostrzegawcza. Czujniki NOx marki febi spełniają najwyższe wymagania pierwszego montażu. Obok czujników NOx firma febi oferuje również wiele innych elementów układu selektywnej redukcji katalitycznej, takie jak płyn AdBlue, filtry, korki zbiorników, moduły pomiarowe oraz czujniki temperatury spalin.

 

Cały asortyment elementów układu SCR (selektywnej redukcji katalitycznej) dostępny jest TUTAJ.

 

Źródło: bilstein group

user photo

Autor

Redakcja

Zobacz podobne

Szanowny Czytelniku

Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) informujemy Cię o przetwarzaniu Twoich danych.

Administratorem danych jest Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28. Chodzi o dane, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług, w tym stron internetowych, newsletterów i innych funkcjonalności udostępnianych przez Proautomotive Sp. z o.o., głównie zapisanych w plikach cookies i innych identyfikatorach internetowych, które są instalowane na naszych stronach przez nas oraz naszych zaufanych partnerów. Gromadzone dane są wykorzystywane wyłącznie w celach: świadczenia usług drogą elektroniczną wykrywania nadużyć w usługach pomiarów statystycznych i udoskonalenia usług

Osoba, której dane dotyczą, ma prawo dostępu do danych, sprostowania i usunięcia danych, ograniczenia ich przetwarzania. Osoba może też wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych. Wszelkie zgłoszenia dotyczące ochrony danych osobowych prosimy kierować na adres biuro@motofaktor.pl lub pisemnie na adres Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28 z dopiskiem "ochrona danych osobowych".

Więcej o zasadach przetwarzania danych osobowych i przysługujących Użytkownikowi prawach znajduje się w Polityce prywatności.

Zapisz się na newsletter główny

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

 

To był tydzień!

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

 

Strefa Ciężka

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

 

Subscribe to our newsletter

Send me your newsletter (you can unsubscribe at any time).