Auto-Stickoxid-Sensor: Zweck, Gerät, Fehlfunktionen

Die Ausstattungsliste eines modernen Autos enthält eine große Anzahl zusätzlicher Ausstattungen, die Fahrer und Fahrgästen maximalen Komfort bieten und das Auto bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten sicherer machen. Die Verschärfung der Umweltstandards, insbesondere für Dieselfahrzeuge, zwingt die Hersteller jedoch dazu, ihre Modelle mit zusätzlichen Geräten auszustatten, die das Aggregat mit einem möglichst sauberen Auspuff versorgen.

Zu solchen Geräten gehört ein Harnstoffinjektionssystem. Wir haben bereits ausführlich darüber gesprochen. in einer anderen Bewertung... Jetzt konzentrieren wir uns auf den Sensor, ohne den das System nicht funktioniert oder fehlerhaft funktioniert. Lassen Sie uns überlegen, warum ein NOx-Sensor nicht nur in einem Diesel, sondern auch in einem Benzinauto benötigt wird, wie er funktioniert und wie seine Fehlfunktion ermittelt werden kann.

Was ist ein Auto-Stickoxidsensor?

Ein anderer Name für einen Stickoxidsensor ist ein Magergemischsensor. Ein Autoenthusiast weiß möglicherweise nicht einmal, dass sein Auto mit einer solchen Ausrüstung ausgestattet werden kann. Das einzige, was auf das Vorhandensein dieses Sensors hinweisen kann, ist das entsprechende Signal auf dem Armaturenbrett (Engine prüfen).

Dieses Gerät ist in der Nähe des Katalysators installiert. Abhängig von der Modifikation des Kraftwerks können zwei solcher Sensoren vorhanden sein. Einer ist vor dem Katalysator und der andere nachgeschaltet. Beispielsweise arbeitet das AdBlue-System häufig mit nur zwei Sensoren. Dies ist notwendig, damit das Abgas einen minimalen Stickoxidgehalt aufweist. Wenn das System fehlerhaft funktioniert, erfüllt das Fahrzeug nicht die vom Hersteller angegebenen Umweltstandards.

Die meisten Benzinmotoren mit einem verteilten Kraftstoffeinspritzsystem (andere Modifikationen von Kraftstoffsystemen werden beschrieben in einer anderen Bewertung) Holen Sie sich einen weiteren Sensor, der die Sauerstoffmenge im Abgas aufzeichnet. Dank der Lambdasonde regelt das Steuergerät das Luft-Kraftstoff-Gemisch abhängig von der Belastung des Aggregats. Lesen Sie mehr über den Zweck und das Funktionsprinzip des gelesenen Sensors hier.

Gerätezuordnung

Früher war nur ein Dieselaggregat mit Direkteinspritzung ausgestattet, aber für ein modernes Auto mit Benzinmotor ist ein solches Kraftstoffsystem kein Wunder mehr. Diese Einspritzmodifikation ermöglicht die Einführung einer Reihe von Innovationen in den Motor. Ein Beispiel hierfür ist das System zum Abschalten mehrerer Zylinder bei minimaler Belastung. Solche Technologien ermöglichen nicht nur einen maximalen Kraftstoffverbrauch, sondern auch die Entfernung des höchsten Wirkungsgrads aus dem Kraftwerk.

Wenn ein Motor mit einem solchen Kraftstoffeinspritzsystem bei minimaler Last arbeitet, bildet die elektronische Steuerung ein mageres Gemisch (minimale Sauerstoffkonzentration). Während der Verbrennung eines solchen VTS enthält das Abgas jedoch eine große Menge giftiger Gase, einschließlich Stickoxide und Kohlenoxide. Kohlenstoffverbindungen werden durch einen Katalysator neutralisiert (wie es funktioniert und wie man seine Fehler bestimmt, lesen Sie getrennt). Stickstoffhaltige Verbindungen sind jedoch viel schwieriger zu neutralisieren.

Das Problem eines hohen Gehalts an toxischen Substanzen wird teilweise durch die Installation eines zusätzlichen Katalysators gelöst, der vom Speichertyp ist (darin werden Stickoxide eingefangen). Solche Behälter haben eine begrenzte Lagerkapazität und der NO-Gehalt muss aufgezeichnet werden, um die Abgase so sauber wie möglich zu halten. Diese Aufgabe ist nur für den gleichnamigen Sensor.

Tatsächlich handelt es sich um dieselbe Lambda-Sonde, nur wird sie bei einer Benzineinheit nach dem Speicherkatalysator installiert. Die Abgasanlage eines Dieselfahrzeugs verfügt über einen Untersetzungskatalysator und dahinter ist ein Messgerät eingebaut. Wenn der erste Sensor die BTC-Zusammensetzung korrigiert, beeinflusst der zweite den Abgasgehalt. Diese Sensoren sind in der obligatorischen Konfiguration des selektiven katalytischen Reduktionssystems enthalten.

Wenn der NOx-Sensor einen erhöhten Gehalt an stickstoffhaltigen Verbindungen feststellt, sendet das Gerät ein Signal an die Steuereinheit. Im Mikroprozessor wird ein entsprechender Algorithmus aktiviert und die notwendigen Befehle an die Aktuatoren des Kraftstoffsystems gesendet, mit deren Hilfe die Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Gemisches korrigiert wird.

Bei einem Dieselmotor geht das entsprechende Signal vom Sensor an die Steuerung des Harnstoffeinspritzsystems. Infolgedessen wird eine Chemikalie in den Abgasstrom gesprüht, um die giftigen Gase zu neutralisieren. Benzinmotoren ändern einfach die Zusammensetzung des MTC.

NOx-Sensorgerät

Sensoren, die toxische Verbindungen in Abgasen erfassen, sind komplexe elektrochemische Geräte. Ihr Design umfasst:

• Heizung;
• Pumpkammer;
• Messkammer.

In einigen Modifikationen sind die Geräte mit einer zusätzlichen dritten Kamera ausgestattet. Der Betrieb des Geräts ist wie folgt. Die Abgase verlassen das Aggregat und gelangen über den Katalysator zur zweiten Lambdasonde. Es wird ein Strom zugeführt, und das Heizelement bringt die Umgebungstemperatur auf 650 Grad oder mehr.

Unter diesen Bedingungen nimmt der O2-Gehalt aufgrund der Wirkung des Pumpstroms ab, der von der Elektrode erzeugt wird. Beim Betreten der zweiten Kammer zersetzen sich stickstoffhaltige Verbindungen in sicherere chemische Elemente (Sauerstoff und Stickstoff). Je höher der Oxidgehalt ist, desto stärker ist der Pumpstrom.

Die dritte Kamera, die in einigen Sensormodifikationen vorhanden ist, passt die Empfindlichkeit der beiden anderen Zellen an. Um toxische Substanzen zu neutralisieren, werden Elektroden nicht nur Strom und hohen Temperaturen ausgesetzt, sondern auch aus Edelmetallen hergestellt, die sich auch im Katalysator befinden.

Jeder NOx-Sensor verfügt außerdem über mindestens zwei Minipumpen. Der erste fängt den überschüssigen Sauerstoff im Abgas ein und der zweite nimmt einen Kontrollanteil der Gase auf, um die Sauerstoffmenge im Strom zu bestimmen (er tritt während der Zersetzung von Stickoxiden auf). Das Messgerät ist außerdem mit einer eigenen Steuereinheit ausgestattet. Die Aufgabe dieses Elements besteht darin, die Sensorsignale zu erfassen, zu verstärken und diese Impulse an die zentrale Steuereinheit zu übertragen.

Die Funktionsweise der NOx-Sensoren für einen Dieselmotor und für eine Benzineinheit ist unterschiedlich. Im ersten Fall bestimmt die Vorrichtung, wie effizient der Reduktionskatalysator arbeitet. Wenn dieses Element der Abgasanlage seine Aufgabe nicht mehr erfüllt, beginnt der Sensor, einen zu hohen Gehalt an toxischen Substanzen im Abgasstrom zu registrieren. Ein entsprechendes Signal wird an die ECU gesendet, und die Motormarkierung oder die Check Engine-Beschriftung leuchtet auf dem Bedienfeld auf.

Da bei anderen Fehlfunktionen des Netzteils eine ähnliche Meldung angezeigt wird, müssen Sie vor dem Versuch, etwas zu reparieren, eine Computerdiagnose in einem Servicecenter durchführen. In einigen Fahrzeugen kann die Eigendiagnosefunktion aufgerufen werden (wie dies beschrieben wird, ist in beschrieben getrennt), um den Fehlercode herauszufinden. Diese Informationen sind für den durchschnittlichen Autofahrer wenig hilfreich. Wenn eine Liste mit Bezeichnungen vorhanden ist, gibt das Steuergerät bei einigen Fahrzeugmodellen den entsprechenden Code aus. Bei den meisten Fahrzeugen werden jedoch nur allgemeine Informationen zu Fehlfunktionen auf dem Bordcomputerbildschirm angezeigt. Aus diesem Grund sollten Reparaturen erst nach dem Besuch der Tankstelle durchgeführt werden, wenn keine Erfahrung mit der Durchführung solcher Diagnoseverfahren vorhanden ist.

Bei Benzinmotoren sendet der Sensor ebenfalls einen Impuls an das Steuergerät. Jetzt sendet die ECU einen Befehl an die Aktuatoren, damit diese die BTC-Anreicherung korrigieren. Der Katalysator allein kann keine stickstoffhaltigen Verbindungen entfernen. Aus diesem Grund kann der Motor nur dann sauberere Abgase abgeben, wenn der Benzineinspritzmodus so geändert wird, dass er ordnungsgemäß verbrennt.

Der Katalysator kann mit einer kleinen Menge toxischer Substanzen umgehen, aber sobald ihr Gehalt zunimmt, initiiert der Sensor eine bessere Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches, so dass sich dieses Element des Abgassystems ein wenig "erholen" kann.

Ein separates Problem bei diesem Sensor sind die Drähte. Da es ein komplexes Gerät hat, besteht seine Verkabelung auch aus einer größeren Anzahl von Drähten. Bei den modernsten Sensoren kann die Verkabelung aus sechs Kabeln bestehen. Jeder von ihnen hat seine eigenen Markierungen (die Isolierschicht ist in seiner eigenen Farbe gefärbt). Daher muss beim Anschließen des Geräts die Pinbelegung beachtet werden, damit der Sensor ordnungsgemäß funktioniert.

Hier ist der Zweck jedes dieser Drähte:

• Gelb - Minus für die Heizung;
• Blau - positiv für die Heizung;
• Weiß - Pumpenstromsignalkabel (LP I +);
• Grün - Pumpenstromsignalkabel (LP II +);
• Grau - Signalkabel der Messkammer (VS +);
• Schwarz ist das Verbindungskabel zwischen den Kameras.

Einige Versionen haben ein orangefarbenes Kabel in der Verkabelung. Es wird häufig in der Pinbelegung von Sensoren für amerikanische Automodelle gefunden. Diese Informationen werden von den Mitarbeitern der Tankstelle mehr benötigt, und für einen normalen Autofahrer ist es ausreichend zu wissen, dass die Verkabelung nicht beschädigt ist und die Kontaktchips gut mit den Kontakten der Steuereinheit verbunden sind.

Störungen und deren Folgen

Ein funktionierender Stickoxidsensor sorgt nicht nur für umweltfreundlichere Emissionen, sondern reduziert in gewissem Maße auch die Völlerei des Aggregats. Mit diesem Gerät können Sie den Betrieb des Verbrennungsmotors bei geringer Last fein einstellen. Dank dessen verbraucht der Motor die minimale Kraftstoffmenge, gleichzeitig verbrennt das Luft-Kraftstoff-Gemisch so effizient wie möglich.

Wenn der Sensor ausfällt, sendet er ein Signal zu langsam oder dieser Impuls ist selbst am Ausgang der Gerätesteuerung sehr schwach. Wenn die ECU kein Signal von diesem Sensor registriert oder dieser Impuls zu schwach ist, wechselt die Elektronik in den Notfallmodus. Entsprechend der werkseitigen Firmware wird ein Algorithmus aktiviert, nach dem den Zylindern eine angereicherte Mischung zugeführt wird. Eine ähnliche Entscheidung wird getroffen, wenn der Klopfsensor ausfällt, worüber wir gesprochen haben. in einer anderen Bewertung.

Im Notfallmodus ist es unmöglich, den maximalen Wirkungsgrad des Motors zu erreichen. In vielen Fällen wird ein Anstieg des Kraftstoffverbrauchs im Bereich von 15 bis 20 Prozent und noch mehr im städtischen Modus beobachtet.

Wenn der Sensor defekt ist, beginnt der Speicherkatalysator aufgrund der Tatsache, dass der Wiederherstellungszyklus unterbrochen ist, falsch zu arbeiten. Wenn das Fahrzeug auf Einhaltung der Umweltstandards geprüft wird, ist der Austausch dieses Sensors obligatorisch, da aufgrund des fehlerhaften Betriebs des Neutralisationssystems eine große Menge giftiger Substanzen in die Umwelt freigesetzt wird und das Fahrzeug die Anforderungen nicht erfüllt Steuerung.

Bei der Diagnose ist es nicht immer möglich, einen Ausfall eines erweiterten Sensors anhand eines bestimmten Fehlercodes zu erkennen. Wenn Sie sich nur auf diesen Parameter konzentrieren, müssen Sie alle Sonden ändern. Eine genauere Ermittlung der Störung ist nur im Servicecenter mittels Computerdiagnose möglich. Hierzu wird ein Oszilloskop verwendet (es wird beschrieben hier).

Auswahl eines neuen Sensors

Auf dem Markt für Autoteile finden Sie häufig preisgünstige Ersatzteile. Bei Stickoxidsensoren ist dies jedoch nicht möglich - Originalwaren werden in Geschäften verkauft. Der Grund dafür ist, dass das Gerät teure Materialien verwendet, die eine chemische Reaktion liefern. Die Kosten für billige Sensoren unterscheiden sich nicht drastisch von den Kosten für das Original.

Dies hindert skrupellose Hersteller jedoch nicht daran, selbst solch teure Geräte zu schmieden (der Preis des Sensors kann bei einigen Automodellen mit den Gesamtteilen des Autos übereinstimmen, z. B. der Karosserie oder der Windschutzscheibe).

Äußerlich unterscheidet sich die Fälschung nicht vom Original. Auch Produktetiketten können angebracht sein. Das einzige, was hilft, eine Fälschung zu erkennen, ist die schlechte Qualität der Kabelisolierung und der Kontaktchips. Die Platine, auf der die Steuereinheit und der Kontaktchip befestigt sind, ist ebenfalls von schlechterer Qualität. In diesem Fall fehlt der Fälschung auch die Wärme-, Feuchtigkeits- und Vibrationsisolierung.

Am besten kaufen Sie Produkte von bekannten Herstellern wie Denso und NTK (japanische Hersteller), Bosch (deutsche Produkte). Wenn die Auswahl gemäß dem elektronischen Katalog erfolgt, ist es besser, dies über den VIN-Code zu tun. Dies ist der einfachste Weg, um das Originalgerät zu finden. Sie können Produkte auch nach Sensorcode suchen, aber in den meisten Fällen sind diese Informationen dem durchschnittlichen Autofahrer nicht bekannt.

Wenn es nicht möglich ist, die Waren der aufgeführten Hersteller zu finden, sollten Sie auf die Verpackung achten. Dies kann darauf hinweisen, dass der Käufer OEM-Produkte von der Verpackungsfirma verkauft hat. Oft enthält die Verpackung die Waren der aufgeführten Hersteller.

Viele Autofahrer stellen die Frage: Warum ist dieser Sensor so teuer? Der Grund dafür ist, dass bei der Herstellung Edelmetalle verwendet werden und ihre Arbeit mit einer hochgenauen Messung und einer großen Arbeitsressource verbunden ist.

Abschluss

Der Stickoxidsensor ist also eines der vielen elektronischen Geräte, ohne die kein modernes Auto funktioniert. Wenn eine solche Ausrüstung ausfällt, muss der Autofahrer ernsthaft Geld ausgeben. Nicht alle Tankstellen können ihre Fehlfunktionen korrekt diagnostizieren.

Trotz der hohen Kosten für die Diagnose, der Komplexität des Geräts und der subtilen Arbeit verfügt der NOx-Sensor über eine lange Ressource. Aus diesem Grund sind Autofahrer selten mit der Notwendigkeit konfrontiert, diese Ausrüstung auszutauschen. Wenn der Sensor jedoch defekt ist, müssen Sie ihn unter den Originalprodukten suchen.

Zusätzlich bieten wir ein kurzes Video über den Betrieb des oben diskutierten Sensors an:

22/34: Diagnose der Benzinmotorsteuerung. NOX-Sensor. Theorie.

Fragen und Antworten:

Was macht ein NOx-Sensor? Dieser Sensor erkennt Stickoxide in den Abgasen des Fahrzeugs. Es ist in allen modernen Autos installiert, damit der Transport den Umweltstandards entspricht.

Wo sitzt der NOx-Sensor? Es wird in der Nähe des Katalysators installiert, damit das Steuergerät den Betrieb des Motors für eine bessere Verbrennung des Kraftstoffs und die Neutralisierung von Schadstoffen im Abgas anpassen kann.

Wie gefährlich ist NOx? Das Einatmen dieses Gases ist gesundheitsschädlich. Eine Konzentration des Stoffes über 60 ppm verursacht ein brennendes Gefühl in der Lunge. Niedrigere Konzentrationen verursachen Kopfschmerzen, Lungenprobleme. Tödlich in hoher Konzentration.

Was ist NOX? Dies ist die Sammelbezeichnung für Stickoxide (NO und NO2), die durch eine chemische Reaktion unter Verbrennung entstehen. Bei Kontakt mit kalter Luft entsteht NO2.