Датчик NOx — Golf 5
Чтобы сделать двигатели с принудительным зажиганием экономичными и экологически безопасными, автопроизводители всё чаще применяют бензиновые двигатели с непосредственным впрыском, которые при частичной нагрузке эксплуатируются на обеднённой смеси. Это даёт расход, сниженный на 12-20 процентов, но требует применения специального накопительного катализатора NOx и датчика NOx. Датчики NOx отличаются высокой точностью и надёжностью при регенерации накопительного катализатора NOx.
Принцип действия датчика NOx
При работе в режиме обеднённого послойного смесеобразования рабочая точка двигателя больше не составляет лямбда = 1 и, таким образом, находится за пределами оптимального окна конвертации катализатора. Оксиды азота не могут оптимально конвертироваться и их содержание значительно повышается. По этой причине устанавливается дополнительный накопительный катализатор NOx, в котором промежуточно скапливаются оксиды азота.
Если его накопительные мощности исчерпаны, это регистрирует датчик NOx.
Расположение кабеля
Кислородные датчики NOx NTK имеют шесть кабельных соединений. Нагревательный элемент снабжается током через жёлтый и синий кабель. Сигнал тока накачки протекает через белый (Ip I (+)) и зелёный (IP II (+)) кабель, сигнал измерительной ячейки (Vs+) — через серый кабель. Чёрный кабель создаёт измерительное соединение для ячейки накачки и измерительной ячейки.
Последствия выхода из строя кислородного датчика
Устаревшие датчики генерируют низкие амплитуды напряжения, при более длительном времени срабатывания. Если датчик устарел, он посылает слабый или медленный сигнал. Наряду с естественным старением, возможны также другие причины повреждений. Соответствующие фотографии поломок могут подсказать причину дефекта.
Если управление двигателя не получает сигнал кислородного датчика или этот сигнал слабый, то управление действует «вслепую». Управление не может определить, каков состав сжигаемой смеси. Как следствие, управление переключается на аварийный ход и автоматически насыщает смесь. Это значит: подаётся больше топлива, чем необходимо. Так обеспечивается мощность и детали защищаются от перегрева.
Но это имеет негативные последствия: Повышается расход топлива — в среднем на
15 %, при городском движении даже выше. К тому же катализатор больше не может корректно работать, в окружающий воздух попадает больше выбросов.
Источник
Как распознать поддельный датчик NOx
31.03.2020
Испытания показали, что точность поддельных датчиков на 50% ниже по сравнению с оригиналом. Это приводит к увеличению расхода топлива и AdBlue®, а также к сокращению интервалов технического обслуживания.
Как распознать поддельный датчик NOx
Снаружи сложно отличить имитацию от оригинала. Корпус и даже идентификационная наклейка выглядят в точности, как у оригинала. Одно крайне важное отличие, которые вы можете заметить сразу — это низкое качество проводки и соединений. Печатная плата в поддельном датчике также имеет внешние отличия от платы оригинального датчика DAF. Печатная плата поддельного датчика имеет меньшее количество электронных компонентов и некачественную сборку. Кроме того, у печатной платы подделки практически отсутствует защита от воздействия тепла, влаги и вибрации.
Неверное дозирование AdBlue®
Датчики NOx устанавливаются в систему выпуска отработавших газов и контролируют содержание оксидов азота в выбросах. Впрыск AdBlue® производится с целью преобразования оксидов азота в безвредные вещества N2 (азот) и h3O (вода). Если показания датчика неточны, будет использовано неправильное количество AdBlue®. Это может привести к проблемам с преобразованием NOx в безвредные N2 и h3O.
Отрицательное воздействие на окружающую среду
Поскольку поддельные датчики работают не так, как должны, это негативно сказывается на окружающей среде. Установка поддельного датчика на автомобиль является противозаконным действием и может повлечь административное наказание. Поставщики, которые первыми запустили в продажу поддельные датчики NOx, уже установлены, и с ними ведется разъяснительная работа; их поставки в настоящее время заблокированы. К этой процедуре привлечены департаменты экономических преступлений и нарушений экологического законодательства Европола — правоохранительного органа Европейского Союза.
Оригинальные датчики NOx DAF:
- Гарантируют соблюдение законодательства при эксплуатации автомобиля.
- Обеспечивают оптимальный расход топлива и AdBlue®.
- Имеют увеличенный интервал обслуживания.
- Обеспечивают намного более точные измерения.
Номер по каталогу: 2011649
Номер по каталогу: 2011648
Номер по каталогу: 2139930
Номер по каталогу: 1705572R
Номер по каталогу: 2006245
51030 DINEX Датчик оксидов азота NOx MB A0091533628/A0061537328
Для бюджетных организаций (государственных заказчиков):
Наша компания «Детали моторов» есть на “Портале Поставщиков”
подробнее.
..
Наша компания участвует в тендерах и работает в соответствии с федеральными законами №44-ФЗ и № 223-ФЗ подробнее…
Контакты компании:
+7(925)505-38-70
+7(929)931-12-53
e-mail: [email protected]
e-mail: [email protected]
Фильтр
- срок доставки
- Доступное количество
- Сбросить
Если Вас не устроила наша цена или Вы нашли дешевле, позвоните нам по телефону +7 (499) 165-59-10 и мы постараемся предложить Вам лучшую цену!
*ВНИМАНИЕ! Условия поставки, указанные на сайте, ориентировочные и не являются офертой (значение этого термина дано в статьях 429 и 435 ГК РФ). Конкретные условия поставки, во избежание разногласий, просим уточнять дополнительно у менеджеров компании.
| 01 | 01 Датчик NOX 13 62 8 576 471 Отправим в течении: 7 рабочих дней 616,04 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 16-06 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 16-06 | Не производиться | |||
| 01 | 01 Датчик NOX 13 62 8 589 846 Отправим в течении: 7 рабочих дней 679,77 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 679,77 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 01 | 01 Датчик NOX Отправим в течении: 7 рабочих дней 616,04 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 16-06 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 16-06 | Не производиться | |||
| 01 | 01 Датчик NOX 13 62 8 589 846 Отправим в течении: 7 рабочих дней 679,77 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 14-03 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 14-03 | 679,77 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | ||
| 02 | 02 Сепаратор Prestol 32 41 1 095 443 Отправим в течении: 1 рабочeго дня 3,19 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 2 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 1 рабочeго дня | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 3,19 € | 1 рабочeго дня (имеется на складе) | |||
| 03 | 03 Болт с шестигранной головкой 07 11 9 905 726 Отправим в течении: 7 рабочих дней 1,05 € Дополнительная информация Дополнительная информация: M6X16Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 2 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | M6X16
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 1,05 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 04 | 04 Лямбда-зонд 13 62 7 793 825 Отправим в течении: 7 рабочих дней 313,80 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 313,80 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 05 | 05 Кронштейн лямбда-зонда 13 62 8 570 115 Отправим в течении: 7 рабочих дней 35,70 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 35,70 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 06 | 06 Кабельный бандаж синий 61 13 7 711 799 Отправим в течении: 1 рабочeго дня 6,26 € Дополнительная информация Дополнительная информация: 4,6X200Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 5 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 1 рабочeго дня | 4,6X200
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 6,26 € | 1 рабочeго дня (имеется на складе) | |||
| 07 | 07 Кабельный бандаж с держателем 61 13 9 200 225 Отправим в течении: 1 рабочeго дня 1,68 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=200MMПодходит? Для автомобилей с Необход.количество: 2 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 1 рабочeго дня | L=200MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 1,68 € | 1 рабочeго дня (имеется на складе) | |||
| 08 | 08 ґРвзШЪ вХЬЯХаРвгал ѕі 13 62 7 805 607 Отправим в течении: 7 рабочих дней 90,07 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 90,07 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 09 | 09 Зажим 13 62 7 789 584 Отправим в течении: 7 рабочих дней 2,69 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 2,69 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 10 | 10 Держатель провода 07 14 6 976 165 Отправим в течении: 7 рабочих дней 0,56 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 0,56 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 11 | 11 Датчик NOX 13 62 8 576 471 Отправим в течении: 7 рабочих дней 616,04 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 16-06 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 16-06 | Не производиться | |||
| 11 | 11 Датчик NOX 13 62 8 589 846 Отправим в течении: 7 рабочих дней 679,77 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 679,77 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 11 | 11 Датчик NOX 13 62 8 576 471 Отправим в течении: 7 рабочих дней 616,04 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 16-06 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 16-06 | Не производиться | |||
| 11 | 11 Датчик NOX 13 62 8 589 846 Отправим в течении: 7 рабочих дней 679,77 € Дополнительная информация Дополнительная информация: L=915MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 14-03 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | L=915MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 14-03 | 679,77 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | ||
| 12 | 12 Пластмассовая гайка с шайбой 51 16 1 943 122 Отправим в течении: 1 рабочeго дня 0,53 € Дополнительная информация Дополнительная информация: D=18MMПодходит? Для автомобилей с Period: до 13-08 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 1 рабочeго дня | D=18MM
: Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 13-08 | 0,53 € | 1 рабочeго дня (имеется на складе) | ||
| 12 | 12 Пластмассовая гайка 07 14 7 336 362 Отправим в течении: 7 рабочих дней 1,54 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 1,54 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 13 | 13 Держатель провода NOX/датчика PM 13 62 8 570 041 Отправим в течении: 7 рабочих дней 20,70 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | 20,70 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) | |||
| 13 | 13 Держатель провода NOX/датчика PM 13 62 8 570 041 Отправим в течении: 7 рабочих дней 20,70 € Дополнительная информация Дополнительная информация:Подходит? Для автомобилей с Period: до 14-03 Необход.количество: 1 Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект Отправим в течении: 7 рабочих дней | : Подходит? Для автомобилей с | Показать Необход. Цена указана за 1 шт. Если товар явлается нераздельным комплектом (например, тормозные колодки), цена указана за комплект | до 14-03 | 20,70 € | 7 рабочих дней (нету в наличии, на заказ) |
количество
: 1
количество
: 1
количество
: 2
количество
: 2
количество
: 1
количество
: 1
количество
: 1
количество
: 1отзывы, фото и характеристики на Aredi.ru
1.Ищите по ключевым словам, уточняйте по каталогу слева
Допустим, вы хотите найти фару для AUDI, но поисковик выдает много результатов, тогда нужно будет в поисковую строку ввести точную марку автомобиля, потом в списке категорий, который находится слева, выберите новую категорию (Автозапчасти — Запчасти для легковых авто – Освещение- Фары передние фары). После, из предъявленного списка нужно выбрать нужный лот.
2. Сократите запрос
Например, вам понадобилось найти переднее правое крыло на KIA Sportage 2015 года, не пишите в поисковой строке полное наименование, а напишите крыло KIA Sportage 15 . Поисковая система скажет «спасибо» за короткий четкий вопрос, который можно редактировать с учетом выданных поисковиком результатов.
3. Используйте аналогичные сочетания слов и синонимы
Система сможет не понять какое-либо сочетание слов и перевести его неправильно. Например, у запроса «стол для компьютера» более 700 лотов, тогда как у запроса «компьютерный стол» всего 10.
4. Не допускайте ошибок в названиях, используйтевсегдаоригинальное наименованиепродукта
Если вы, например, ищете стекло на ваш смартфон, нужно забивать «стекло на xiaomi redmi 4 pro», а не «стекло на сяоми редми 4 про».
5. Сокращения и аббревиатуры пишите по-английски
Если приводить пример, то словосочетание «ступица бмв е65» выдаст отсутствие результатов из-за того, что в e65 буква е русская. Система этого не понимает. Чтобы автоматика распознала ваш запрос, нужно ввести то же самое, но на английском — «ступица BMW e65».
6. Мало результатов? Ищите не только в названии объявления, но и в описании!
Не все продавцы пишут в названии объявления нужные параметры для поиска, поэтому воспользуйтесь функцией поиска в описании объявления! Например, вы ищите турбину и знаете ее номер «711006-9004S», вставьте в поисковую строку номер, выберете галочкой “искать в описании” — система выдаст намного больше результатов!
7. Смело ищите на польском, если знаете название нужной вещи на этом языке
Вы также можете попробовать использовать Яндекс или Google переводчики для этих целей. Помните, что если возникли неразрешимые проблемы с поиском, вы всегда можете обратиться к нам за помощью.
датчиков NOx
датчиков NOxСтефан Карстенс, В. Адди Маевски
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Реферат : Автомобильные датчики NOx в основном относятся к амперометрическому типу с двумя или тремя электрохимическими ячейками в соседних камерах. Первая ячейка электрохимически откачивает O 2 из образца, так что это не мешает измерению NOx во второй ячейке.Коммерческие датчики, доступные от нескольких поставщиков, используются для контроля адсорбера NOx и доочистки SCR. Датчики NH 3 также были разработаны для использования в системах SCR.
Применение датчика NOx
Разработка датчиков NOx в выхлопных газах началась в 1990-х годах. Коммерческие датчики были впервые представлены в начале 2000-х годов на легковых легковых автомобилях с обедненным горением и стратифицированным бензином с адсорберами NOx, за которыми последовали дизельные автомобили с адсорберами NOx и дизельные двигатели малой и большой мощности с системой нейтрализации мочевины-SCR.
Первое поколение датчиков NOx было разработано компанией NTK, также известной как NGK / NTK или NGK Spark Plug (не путать с керамикой NGK) в Японии, и впервые было использовано в 2001 году в Volkswagen Lupo 1.
4 FSI. В конце концов, все бензиновые двигатели с стратифицированным наддувом в Volkswagen Group (1,4, 1,6 и 2,0 л) были оснащены датчиками NOx. Другие производители оригинального оборудования, включая Daimler и BMW, также ставят на дороги большое количество бензиновых двигателей с расслоением заряда. Однако через несколько лет использование двигателей со стратифицированным зарядом и связанный с ним рынок датчиков NOx начали сокращаться из-за более низких, чем ожидалось, преимуществ по выбросам CO 2 и высокой стоимости последующей обработки адсорбером NOx.Volkswagen попрощался с двигателями со стратифицированным наддувом в 2006 году, а BMW последовала его примеру пятью годами позже. Только компания Daimler продолжила использовать стратифицированную зарядку с распылителем в своем семействе двигателей M270 / M274.
Еще одна область применения датчиков NOx открылась с появлением катализаторов-адсорберов NOx в дизельных двигателях малой мощности. Некоторые из первых приложений включали систему Toyota DPNR, запущенную в 2003 году, и модель с дизельным двигателем Renault Espace.
Эта технология получила широкое распространение на дизельных автомобилях — в первую очередь в Европе, но также в США и на других рынках, включая модели Volkswagen, BMW и Daimler.Эти автомобили обычно оснащались датчиком NOx после каталитического нейтрализатора NOx.
Самая последняя область применения датчиков NOx — это системы СКВ для карбамида для легких и тяжелых дизельных двигателей. Чтобы удовлетворить различные требования OBD (бортовой диагностики), в системах SCR обычно используется датчик NOx после катализатора SCR. Если на выходе SCR присутствуют чрезмерные концентрации NOx или аммиака, сработает неисправность OBD, поскольку датчики NOx чувствительны к обоим газам.В зависимости от стратегии управления SCR, перед каталитическим нейтрализатором SCR может быть установлен другой датчик NOx. Если установлены два датчика, можно легко определить степень преобразования каталитического нейтрализатора SCR.
Дальнейшая разработка датчиков NOx обусловлена будущими стандартами выбросов двигателей большой мощности, такими как те, которые предлагаются CARB и Агентством по охране окружающей среды США на 2027 год.
Пределы NOx могут быть снижены до значений всего 0,015 г / л.с. · ч, в то время как долговечность а требования к сроку полезного использования могут быть увеличены до 850 000 миль (1 360 000 км) и 18 лет.Улучшенные характеристики датчика потребуются не только для потенциальных изменений пороговых значений БД, но и для мониторинга выбросов в процессе эксплуатации, который предлагается в качестве альтернативы более традиционным демонстрациям долговечности. Технологии датчиков NOx потребует дальнейшего развития, чтобы иметь возможность контролировать выбросы при низких уровнях NOx в течение всего рабочего цикла тяжелых транспортных средств и в течение всего срока их службы.
Наиболее распространенная технология измерения NOx на месте основана на использовании стабилизированных иттрием ZrO 2 (YSZ) электрохимических датчиков [984] , аналогичных по конструкции и принципу действия широкополосным датчикам кислорода .Коммерческие датчики доступны от Continental / NGK [3737] и Bosch [3740] , в то время как другие, такие как Denso, имеют программы разработки датчиков [3739] [3738] [4158] .
Датчики YSZ подробно обсуждаются в следующих разделах.
В двух последних разделах этой статьи рассматриваются, соответственно, новые разработки датчиков NOx и датчики аммиака. Последняя технология, основанная на той же электрохимической системе YSZ, была коммерциализирована в некоторых приложениях SCR, но ее использование остается ограниченным.
Принцип работы
Обзор
Коммерческие датчики NOx для автомобильной промышленности — это в первую очередь электрохимические датчики YSZ типа амперометрические . На рисунке 1 показан основной принцип работы. В датчике используются две или три электрохимических ячейки в соседних камерах. Первая ячейка электрохимически откачивает O 2 из образца, так что это не мешает измерению NOx во второй ячейке. Необходимость удаления O 2 позволяет этому типу датчика NOx выполнять двойную функцию; он также может определять уровень выхлопа O 2 .
Рисунок 1 . Схематическое изображение амперометрического датчика NOx O 2 в первой ячейке снижается, и образующиеся ионы O прокачиваются через диоксид циркония электролит путем приложения смещения приблизительно от -200 мВ до -400 мВ.
Ток накачки пропорционален концентрации O 2 . Оставшиеся газы диффундируют во вторую ячейку, где восстановительный катализатор заставляет NOx разлагаться на N 2 и O 2 . Как и в случае с первой ячейкой, смещение -400 мВ, приложенное к электроду, диссоциирует образующийся O 2 , который затем откачивается из ячейки; ток накачки второй ячейки пропорционален количеству кислорода от разложения NOx.Дополнительная электрохимическая ячейка может использоваться в качестве лямбда-датчика по Нернстану для помощи в управлении ячейкой [3741] , чувствительной к NOx.
Все HC и CO в выхлопных газах должны быть окислены перед датчиком NOx, чтобы избежать помех. Кроме того, любой NO 2 в пробе должен быть преобразован в NO перед измерением NOx, чтобы выходной сигнал датчика был пропорционален количеству NOx.
Твердый циркониевый электролит
Ряд составов диоксида циркония, допированных оксидами металлов, был исследован для использования в кислородных (λ, лямбда), а также в датчиках NOx.
Материалы, которые были протестированы, включают Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, CeO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , а также смеси цеолитов, алюминия и силикатов [3892] [3894] [3893] . В качестве материалов потенциальных электродов были также выбраны несколько химических элементов, включая платину, родий и палладий.
Система, которая получила наиболее широкое распространение и используется почти во всех коммерческих датчиках NOx и лямбда, основана на твердотельном электролите из диоксида циркония, стабилизированного иттрием (тот же материал, который использовался в лампе Нернста).Ключевым свойством керамики YSZ является ее высокая проводимость для ионов O 2 при повышенных температурах. Стабилизация иттрием имеет два преимущества: (1) она препятствует фазовому превращению ZrO 2 , что увеличивает механическую прочность материала, и (2) она увеличивает проводимость оксида циркония по ионам кислорода.
Керамика из оксида циркония может иметь одну из трех кристаллических фаз, в зависимости от температуры [3891] :
- Моноклинная кристаллическая структура при комнатной температуре
- Тетрагональная кристаллическая структура от 1170 ° C
- Кубическая кристаллическая структура от 2370 ° C
Кубическая кристаллическая структура показывает особенно правильное расположение элементов и характеризуется высокой проводимостью ионов кислорода.Благодаря добавлению оксидов металлов высокотемпературные кристаллические структуры могут оставаться стабильными при более низких температурах. Добавляя достаточное количество оксида иттрия (Y 2 O 3 ) в процессе спекания при температуре приблизительно 1000 ° C, можно кубически стабилизировать оксид циркония.
Если количество оксида иттрия слишком мало, образуются смешанные кристаллы, состоящие из моноклинной и кубической фаз. Эти частично стабилизированные материалы из оксида циркония (ЧСЦ) обладают ярко выраженной устойчивостью к тепловым колебаниям.
Два типа керамики YSZ, 4YSZ и 8YSZ, являются основой почти всех лямбда-датчиков и датчиков оксида азота. Эти обозначения указывают на уровень легирования оксидом иттрия, а именно:
- 4YSZ — частично стабилизированный ZrO 2 , легированный 4 мол.% Y 2 O 3
- 8YSZ — полностью стабилизированный ZrO 2 , легированный 8 мол.% Y 2 O 3
Когда диоксид циркония стабилизируется оксидом иттрия, ионы Y 3+ заменяют Zr 4+ в атомной решетке.Таким образом, два иона Y 3+ образуют один кислородный промежуток. Эти промежутки используются для транспортировки кислорода.
Максимальная проводимость по ионам кислорода наблюдается в диапазоне температур от 800 ° C до 1200 ° C. К сожалению, при этих температурах также происходит разделение на области с низким содержанием Y и с высоким содержанием Y. Этот процесс необратим и приводит к резкому снижению кислородной проводимости. При 950 ° C проводимость O 2 может снизиться на 40% через 2500 часов [3891] .По этой причине лямбда-зонды и датчики NOx нельзя подвергать воздействию температур выше примерно 930 ° C. Датчики оксида азота от Continental, например, работают при 800 ° C [2827] .
Ячейки кислородного насоса
Если перегородку из керамики YSZ поместить между двумя камерами с разным парциальным давлением кислорода, при комнатной температуре ничего не произойдет. Однако, когда температура керамической стенки увеличивается примерно до 600 ° C, ионы кислорода могут перемещаться через промежутки в кристаллической решетке.Происходит выравнивание, при котором камера с более высоким парциальным давлением проталкивает ионы кислорода через стенку в камеру с более низким давлением.
Если обе поверхности разделительной стенки снабжены электродом, можно проверить движение ионов путем измерения напряжения. Именно это и происходит в бинарном (переключающем) лямбда-зонде. Восстановление кислорода до O 2-, которое происходит в камере с более высоким давлением O 2 , описывается уравнением (1):
O 2 + 4e- = 2O 2- (1)
а напряжение датчика определяется уравнением Нернста:
U с = (RT / 4F) ln (p ref / p exh ) (2)
где:
U с — сигнал датчика, V
T — температура, K
p — парциальное давление кислорода
R — газовая постоянная = 8.314 Дж / моль
F — постоянная Фарадея = 96,485 сА / моль
На диаграмме на Рисунке 2 камера с высоким парциальным давлением кислорода показана синей областью, а камера с низким парциальным давлением кислорода — серой областью. Если коричневую керамику нагреть до 600 ° C, микропористые платиновые электроды, представленные желтым цветом, будут генерировать примерно 1 В.
Рисунок 2 . Схема ячейки с твердым диоксидом циркония с электролитом пассивных ячеек.
Опорным воздуховодом является камера с высоким парциальным давлением кислорода.Богатый выхлопной газ (λ <1) имеет низкое содержание кислорода. Если керамика из оксида циркония нагревается с помощью нагревательного элемента примерно до 600 ° C, ионы кислорода перемещаются из эталонного воздуховода через керамическую стенку на сторону выхлопных газов, и генерируется сигнальное напряжение почти в один вольт. В случае обедненного выхлопного газа (λ> 1) разница парциального давления кислорода относительно эталонного воздуха мала, и измеряется сигнал только 0,1 В или меньше. При λ = 1 напряжение сигнала приблизительно равно 0.4-0,5В, в зависимости от производителя и модели зонда. Лямбда-характеристика напряжения является почти ступенчатой, что позволяет датчику различать два значения лямбда — богатую и бедную — отсюда и термин «двоичный» лямбда-датчик.
В такой операции, характерной для бинарного лямбда-зонда, генерируемое напряжение коррелирует с падением парциального давления кислорода. Пассивная керамическая ячейка YSZ также называется потенциометрической ячейкой или Нернста .
активных ячеек. Также возможно активное управление датчиками, как в случае с широкополосными (линейными) датчиками кислорода и в амперометрических ячейках в датчиках NOx. В активном режиме работы на электродах не возникает никакого напряжения, а электроды подключаются к источнику питания. В таких активных ячейках, называемых «насосными ячейками», можно «перекачивать» ионы кислорода из бедной кислородом стороны в богатую кислородом путем изменения полярности. Ток накачки позволяет измерить концентрацию кислорода.Лямбда-характеристика тока является линейной, что позволяет измерять концентрации O 2 при различных соотношениях воздух-топливо.
Датчики NOx включают в себя по крайней мере две ячейки кислородного насоса (рис. 1) — одну для удаления избыточного кислорода из выхлопных газов, а другую — для измерения концентрации кислорода, выделяемого при разложении NOx.
Благодарности
Мы ценим помощь Дирка Блейкера из Carit Automotive GmbH, который предоставил информацию и изображения датчиков NOx на основе дозиметров.
###
Датчик NOxдля соответствия требованиям по выбросам.
Эта диаграмма показывает, насколько быстро датчик NexTech может обнаруживать NOx по сравнению с другими аналогичными датчиками на рынке.
Поскольку нормы выбросов для автомобилей с дизельным двигателем продолжают ужесточаться, инженерам важно разработать автомобиль, который будет выбрасывать в атмосферу меньше загрязняющих веществ. В тяжелой внедорожной индустрии это достигается за счет использования таких систем, как технология избирательного каталитического восстановления (SCR).Но как можно быть уверенным, что система SCR будет продолжать правильно работать в полевых условиях и соответствовать требованиям по выбросам?
Фуджио Хаяси, директор по развитию бизнеса NexTech Materials, Центр Льюиса, Огайо, говорит, что оксиды азота (NOx) в основном являются причиной загрязнения, например, смога, поэтому важно иметь возможность определять количество NOx, выделяющееся в данный момент. .
Датчик NOx компании NexTech Materials является частью системы SCR и контролирует уровни выбросов NOx в воздух.
Если обнаруживается слишком много NOx, датчик передает информацию в систему SCR, которая соответствующим образом настраивается, чтобы продолжать соответствовать нормам выбросов. «Датчик NOx — критически важный элемент всей системы, позволяющий убедиться, что грузовик и дизельный двигатель соответствуют нормам», — говорит Хаяши.
NexTech — это компания по производству материалов, которая разрабатывает свои продукты с нуля, в основном из порошка. Датчики — один из многих продуктов, которые разрабатывает компания; через подразделение NTM Sensors компания имеет коммерчески доступный датчик водорода.Хаяши говорит, что NexTech начала слышать от клиентов, что на рынке имеется ограниченное количество коммерчески доступных датчиков NOx, а те, которые были доступны, имели некоторые недостатки.
Используя свои знания о материалах и датчиках, NexTech приступила к разработке собственного датчика NOx, который преодолеет проблемы, обнаруженные с другими датчиками NOx, например, способность обнаруживать NOx в присутствии кислорода.
Как работает датчик
ДатчикNexTech обнаруживает NOx с помощью электрокаталитического механизма.Хаяши говорит, что это делается с помощью рабочего электрода, материал которого вступает в реакцию с NOx. Затем через электролит подается напряжение, чтобы определить, сколько NOx присутствует в системе. Чем больше NOx, тем выше будет напряжение.
Многие датчики NOx работают, сначала удаляя кислород, а затем разрушая оксиды азота для получения показаний. Однако датчик NexTech избавляет от необходимости удалять кислород; Материал сенсора спроектирован так, чтобы иметь высокую чувствительность к NOx даже в присутствии кислорода.В то время как другие датчики NOx показали свою точность до +/- 10 ppm (частей на миллион), «мы можем получить показания с точностью до +/- 5 ppm», — говорит Хаяши.
Отсутствие этапа удаления кислорода позволяет датчику иметь более быстрое время отклика. Хаяши говорит, что датчик NexTech может реагировать менее чем за 200 миллисекунд по сравнению с другими датчиками NOx на рынке, которые обычно имеют время отклика от 750 миллисекунд до 2 секунд.
Чем быстрее датчик обнаружит уровни NOx, тем быстрее датчик сможет передать информацию в систему SCR, чтобы она могла отрегулировать себя и снизить уровни NOx.
Система SCR настраивается, высвобождая большее или меньшее количество мочевины на основе информации, предоставленной датчиком. Мочевина, состоящая из аммиака, впрыскивается в выхлопные газы для взаимодействия с NOx, превращая их в безвредные азот и кислород. Хаяши говорит, что если датчик обнаруживает слишком много NOx в выхлопной трубе, он прикажет системе SCR впрыснуть больше мочевины, обычно через компьютер автомобиля.
Дополнительные преимущества
Датчик NexTech не только может работать в присутствии кислорода, но и считывает уровни аммиака и NOx.Хаяши говорит, что изменение рабочих условий датчика NexTech позволяет датчику измерять NOx и аммиак отдельно или только NOx, даже в присутствии аммиака. Другие датчики, представленные на рынке, не могут различать NOx и аммиак, обеспечивая неточное считывание уровней NOx.
Если используется слишком много аммиака, он начнет выпускаться на выходе SCR. Такое проскальзывание аммиака может быть вредным для окружающей среды, поэтому NexTech разработала свой датчик для измерения уровней как аммиака, так и NOx.Когда датчик обнаруживает слишком много аммиака, он приказывает системе SCR впрыскивать меньше мочевины. «[Датчик] помогает настроить впрыск мочевины в оптимальные условия реакции, сводя к минимуму выбросы NOx и аммиака», — говорит Хаяши.
Сенсор проявки
После нескольких лет исследований и разработок компания NexTech разработала свой нынешний дизайн. Теперь компания ищет партнера, который поможет вывести датчик на рынок. Хаяши говорит, что, хотя у NexTech есть возможность разработать сенсорный элемент, упаковка, которая окружает сенсор, чтобы защитить его от внешних элементов, не входит в компетенцию компании.По словам Хаяши, когда проблема упаковки будет решена, разработка должна быть завершена и датчик будет доступен.
Когда разработка сенсорного пакета все-таки произойдет, NexTech будет работать со своим партнером, чтобы гарантировать, что сенсор сможет работать в различных приложениях.
Если датчик используется, например, на карьерном самосвале, по словам Хаяши, NexTech будет работать со своим партнером по упаковке, чтобы гарантировать, что он выдержит экстремальные вибрации в этой суровой среде.
Ultimate Руководство по датчикам NOx | Дрейфовал.com
Поскольку законы о выбросах заставляют современные транспортные средства становиться более сложными, чем когда-либо, многие владельцы стремятся отремонтировать или заменить свои датчики NOx. Но что они собой представляют и каковы ваши варианты, если они потерпят неудачу?
Введение
После многих невероятно значительных прорывов в современной автомобильной промышленности производители могут производить двигатели, которые теперь являются более экономичными и эффективными, чем когда-либо прежде.
В то время как это, несомненно, фантастика для окружающей среды наряду с гладкой и шелковистой ежедневной ездой, это часто вызывает неприятные побочные эффекты для владельцев.
Те из нас, кто стареет немного быстрее, чем нам хотелось бы, вспомнят, насколько простыми были старые автомобили.
Простое печатное руководство и небольшая коробка с инструментами — вот почти все, что когда-то требовалось для решения практически любой проблемы, которая возникла в вашем автомобиле, и, прежде чем вы об этом узнали, вы в кратчайшие сроки снова отправились в путь.
Однако, когда вы поднимаете капот на большинстве современных автомобилей, скорее всего, все будет иначе. Конечно, причудливые пластиковые крышки намного приятнее для глаз, чем старые двигатели, покрытые маслом, но ваш новый блестящий отсек, скорее всего, посмеется, когда вы начнете пытаться решить свои проблемы с помощью основного набора инструментов.
Современные интерьеры оснащены всеми мыслимыми гаджетами и приспособлениями, которые позволят вам достичь максимального комфорта в долгом путешествии, и та же самая история под капотом.
Проблемы, которые когда-то решались гайками, болтами и гаечным ключом, остались в далеком прошлом.
Проблемы теперь, скорее всего, потребуют компьютера, сканера и целой кучи глубоких знаний для диагностики и ремонта.
С бортовыми компьютерами и датчиками, контролирующими практически все аспекты того, как ваш автомобиль движется и ведет себя, неудивительно, что они в конечном итоге потребуют некоторого внимания.
К сожалению, датчики NOx или оксида азота не являются исключением.
Что такое датчик NOx?
Датчик NOx — это устройство / компонент, который измеряет уровни азота, выделяемого вашим автомобилем.
ДатчикиNOx — это лишь один из компонентов системы доочистки NOx, которая отвечает за сокращение вредных выхлопных газов и защиту окружающей среды в дизельных транспортных средствах с системами SCR на основе мочевины.
В зависимости от марки и модели автомобиля присутствующие компоненты могут различаться.Типичная система будет включать турбонагнетатель, DPF и катализатор SCR — с датчиком NOx, установленным перед катализатором.
В некоторых транспортных средствах может присутствовать более одного датчика NOx, включая датчик как перед, так и после него.
В этом узле первый датчик устанавливается рядом с водосточной трубой турбонагнетателя, который измеряет выбросы NOx в двигатель, а второй датчик измеряет уровни NOx на выходе из катализатора SCR.
Что делает датчик NOx?
Поскольку нормы выбросов двигателя становятся более строгими, чем когда-либо, роль датчика NOx (закиси азота) заключается в анализе выбросов и определении количества оксидов азота, выбрасываемых в окружающую среду.
Датчик NOx работает, обнаруживая оксиды азота с помощью электрокаталитического механизма с материалом, который реагирует с NOx.
Напряжение, пропущенное через электролит, может определить, сколько NOx присутствует, при этом более значительное напряжение представляет более значительный уровень NOx.
Предположим, датчик NOx обнаруживает, что образуется чрезмерное количество NOx. В этом случае он передаст информацию в систему SCR, которая затем отрегулирует выходной сигнал, чтобы транспортное средство соответствовало нормам выбросов.
По этой причине датчик NOx жизненно важен для системы SCR в автомобилях с дизельным двигателем, чтобы гарантировать, что автомобиль продолжает соответствовать требуемым стандартам выбросов.
Тем, кто ищет подробное объяснение, мы настоятельно рекомендуем посмотреть это отличное видео от ADPTraining.
Нужен ли датчик NOx?
К сожалению, да. Датчик NOx отвечает за измерение уровней NOx в транспортных средствах, образующихся после цикла сгорания.
Его роль заключается в мониторинге и наблюдении за работой катализатора, чтобы гарантировать, что система не производит избыточных газов.
Это может не только нанести вред окружающей среде, но и ваш автомобиль также не справится с выбросами, когда речь идет о времени ежегодных испытаний.
По мере того, как правительственные правила во всем мире становятся все более строгими в отношении выбросов транспортных средств, новые нормы Euro 6, которые влияют на все современные дизельные автомобили, были бы невозможны без включения датчика NOx.
Проблемы с датчиком NOx
Как и многие электронные компоненты, которые служат столь важной цели, датчики NOx, к сожалению, имеют ограниченный срок службы, а это означает, что вам придется менять их в какой-то момент во время владения транспортным средством.
Как только датчик NOx перестанет излучать сигнал в пределах определенной полосы пропускания, он будет сигнализировать об ошибке в вашем ECU (блоке управления двигателем), которая может привести к переходу транспортного средства в «аварийный режим», иначе известный как «аварийный режим». ‘.
В большинстве случаев это будет сразу очевидно из-за того, что на приборной панели загорится индикатор «Предупреждение о двигателе», а также появятся такие симптомы, как нестабильная работа на холостом ходу, подергивание / рывки во время вождения и чрезмерный расход топлива.
В большинстве случаев вы можете ожидать, что все это будет довольно драматичным, и именно в этот момент следует учитывать неисправный датчик NOx.
Признаки неисправности датчика NOx
Как и в большинстве случаев, датчик NOx не будет выдавать предварительное предупреждение перед неизбежным отказом, но, к счастью, часто бывает удобно получить окончательный ответ о том, неисправен ли датчик NOx.
Подсветка контрольной лампы двигателя
При выходе из строя датчика NOx (наряду со многими другими потенциальными проблемами) на комбинации приборов должна загореться сигнальная лампа двигателя, чтобы предупредить вас о проблеме.В некоторых случаях у вас может быть более одного источника света.
Поскольку датчик NOx вреден для технического обслуживания вашего автомобиля, мы настоятельно рекомендуем немедленно заняться решением этой проблемы.
Поскольку вы, скорее всего, не сможете визуально увидеть какие-либо проблемы с датчиком NOx, даже после снятия, лучше всего сканировать ЭБУ автомобиля на наличие кодов ошибок в качестве первого шага, чтобы найти причину проблемы.
Те из вас, у кого есть сканер кода двигателя, должны быть в состоянии определить, является ли датчик NOx причиной ваших проблем со считыванием данных на борту из дома.Кроме того, вам может помочь ваш местный дружелюбный гараж.
Одним из недостатков чтения кодов двигателя является то, что код может относиться к нескольким потенциальным проблемам.
Например, у вас, вероятно, есть флаг с кодом «P2200» на автомобилях BMW, но это может быть связано с несколькими потенциальными проблемами, такими как следующие:
- Датчик температуры охлаждающей жидкости
- Утечка выхлопных газов
- Датчик массового расхода воздуха
- Датчик кислорода
Точно так же обстоит дело и с другими брендами, такими как A00003 на автомобилях Mercedes-Benz, что также связано со многими потенциальными проблемами.
Повышенный расход топлива
Еще один признак, который может помочь сузить вопрос о том, является ли датчик NOx вероятным, связан с чрезмерным расходом топлива.
Поскольку ЭБУ требует данных и информации датчика NOx, когда датчик NOx больше не работает должным образом, ЭБУ не уверен, сколько топлива подать в двигатель.
Без точной обратной связи, обеспечиваемой датчиком NOx, ЭБУ выдает неправильную топливную смесь и соотношение воздух-топливо.
Подергивание, неправильная работа и неустойчивый / нестабильный холостой ход
Когда датчик NOx вышел из строя, ЭБУ больше не может определять, сколько топлива форсунки должны распылять внутри камеры.
В свою очередь, форсунки начинают работать в режиме помпажа или время от времени вывести двигатель из строя, поскольку ЭБУ не может определить требуемые оптимальные количества.
Когда возникает эта проблема, ваша машина может иногда пытаться «увеличить обороты» двигателя, даже если ваша нога не касается дроссельной заслонки.
В других случаях ECU паникует и обычно активирует ‘Limp Mode’ или ‘Emergency Mode’, в результате чего ваш автомобиль начинает вести себя хаотично из-за работы на богатой топливной смеси для сохранения двигателя наряду с попыткой максимизировать (минимальный) оставшаяся производительность.
Мы ожидаем, что эти симптомы обычно сразу активируют «сигнальную лампу двигателя», но это может дать дополнительную информацию о том, что, скорее всего, неисправен датчик NOx.
Как вы, возможно, догадались, любой из этих трех симптомов датчика NOx не повлияет на долговечность вашего двигателя, поэтому мы настоятельно рекомендуем вам как можно скорее просканировать ЭБУ, если они возникнут.
Почему датчики NOx выходят из строя?
Учитывая их расположение, неудивительно, что накопление сажи на датчике является одной из наиболее частых причин отказа.
Также нет ничего удивительного в том, что поврежденные кабели могут быть основной причиной проблемы, и в этом случае должно быть визуально очевидно, в чем проблема.
Иногда выходит из строя не сам датчик NOx, а внутренний датчик, используемый для определения уровней NOx.
Учитывая, что это элемент общего износа, который, в конечном итоге, придется заменить, существует множество потенциальных причин отказа датчика NOx.
Как очистить датчик NOx?
Многие владельцы добились успеха с использованием следующего метода очистки, который стоит попробовать (на свой страх и риск) ради нескольких долларов.
Хотя это не всегда оказывается успешным, стоит попробовать, прежде чем копать глубже, особенно если вам не повезло, что на вашем автомобиле установлены безумно дорогие датчики NOx.
Можно ли отремонтировать датчики NOx?
Если описанный выше метод очистки не помог решить проблему, следует рассмотреть еще один альтернативный вариант: стоит ли отремонтировать, а не заменить датчик NOx.
Хотя часто бывает нелегко точно определить, в чем заключается проблема, чтобы быть уверенным, что это решит проблему, вы можете заменить неисправный датчик датчика, обладая некоторыми знаниями в области проводки, используя различные руководства в Интернете.
Тем не менее, мы рекомендуем либо попросить кого-нибудь сделать это за вас, либо просто купить новый стандартный датчик, чтобы избавить от неудобств для тех, кому не хватает опыта, когда дело доходит до проводки, особенно если вы не уверены, что это причина проблемы.
Замена датчика NOx
Хотя описанные выше варианты очистки и ремонта подходят многим, часто бывает проще заменить датчик (и) NOx на совершенно новый, чтобы не сомневаться в том, что проблема решена.
Цены на датчики NOx могут сильно различаться в зависимости от марки и модели вашего автомобиля, а также от того, выбираете ли вы заводскую или послепродажную запчасть.
Нет ничего удивительного в том, что счет за замену датчиков NOx может достигать четырехзначного числа, поэтому, безусловно, стоит взвесить все варианты, чтобы решить, какое решение лучше для вас.
Установка восстановленных датчиков NOx
Учитывая, что датчики NOx иногда могут иметь высокую цену, нет ничего необычного в том, что владельцы выбирают отремонтированные датчики, которые часто могут быть примерно в 1,5 раза дешевле, чем новая деталь.
Несмотря на то, что мы понимаем привлекательность экономии на расходах, они, скорее всего, должны были заменить датчик датчика, о котором мы говорили выше.
Как всегда, обратная сторона покупки отремонтированной детали, особенно если это что-то столь же темпераментное, как датчик NOx, вполне может вскоре снова пойти не так, как надо.По этой причине мы настоятельно рекомендуем предоставить на него соответствующую гарантию.
Установка новых датчиков NOX
Несмотря на то, что они могут иногда поставляться с привлекательной ценой, лучше всего заменить неисправный датчик NOx на совершенно новый, который поставляется с самой расширенной гарантией, которую вы можете найти.
Основные дилеры часто предлагают лучшие гарантии, но мы также ожидаем, что они предложат самые высокие цены.
К счастью, после того, как вы установили свой новый блестящий датчик NOx, нам не пришлось бы ожидать, что придется иметь дело с ними снова в течение некоторого времени, если вообще когда-либо снова.
Покрывается ли гарантия на датчики NOx?
Учитывая, как часто датчики NOx могут выходить из строя, неудивительно, что многие надеются, что на них будет распространяться существующая гарантия.
Для тех, кто приобрел свой автомобиль с нового, гарантии производителя на датчик NOx могут значительно различаться, при этом типичный гарантийный срок составляет от пяти до десяти лет. Также следует учитывать ограничение пробега.
Если автомобилю меньше десяти лет, мы рекомендуем поговорить с дилером, чтобы убедиться, что датчики не закрыты.
Например, на некоторые BMW распространяется гарантия на датчик NOx десять лет / 120 000 миль, что станет для многих приятной новостью.
Дополнительная гарантия
Если срок действия гарантии производителя истек, то стоит оформить гарантию, которая распространяется на любые детали, которые могут нуждаться в замене, включая датчики NOx.
Olive, компания, базирующаяся в Уолнат-Крик, Калифорния, предоставляет комплексные гарантии на автомобили в течение почти пятнадцати лет и включает в себя одно из самых передовых на сегодняшний день средств комплексной защиты от механических повреждений.
Самое приятное то, что вы можете получить полностью настраиваемое ценовое предложение в Интернете за считанные секунды без неудобств, связанных с звонками от роботов и оскорблениями со стороны продавцов.
Предположим, вашему автомобилю меньше 12 лет, и на его счету менее 140 000 миль. В этом случае вы сможете воспользоваться их невероятными гарантийными планами. Мы рекомендуем их пакет «Complete Care», охватывающий любые проблемы, связанные с выбросами, для полного спокойствия.
Заключение
Современное автомобилестроение часто может быть намного сложнее, чем нам хотелось бы, и никому не нравится расставаться с с трудом заработанными деньгами, когда возникают проблемы, такие как неисправный датчик NOx.
Мы предложили несколько решений, которые помогут вам выбрать, какой вариант лучше всего подходит для ваших нужд, от ремонта, замены до самого конца, чтобы гарантировать, что вы позаботитесь о любых неудобствах, которые могут возникнуть.
Итак, вот оно! Мы надеемся, что в этом руководстве мы рассмотрели все, что вы хотели знать о датчиках NOx.
Если мы не смогли рассказать о датчиках NOx, о которых вы хотели бы узнать больше, не стесняйтесь написать нам.
Для тех из вас, кто хочет поиграть в бесплатные игры, обязательно загляните в нашу Drifted Arcade.
Если вы хотите получить максимальную отдачу от того, что может предложить ваша поездка, почему бы не взглянуть на наши подробные руководства по настройке?
Вы заинтересованы в получении более глубоких знаний об автомобилях? У нас есть обширный выбор руководств по автомобилям и двигателям.
Для тех, кто хочет окунуться в мир дрифта, наши гиды для начинающих станут прекрасным введением в этот вид спорта, а наши гиды по играм дадут возможность насладиться всем, что он может предложить, не выходя из собственного дома!
Благодарим вас за то, что вы прочитали наше руководство «Важность датчиков NOx».
Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею с помощью кнопок внизу экрана.
Если вы нашли эту информацию полезной, пожалуйста, поделитесь ею с другими автомобильными энтузиастами, которым это пригодится. Мы ценим вашу поддержку.
Фото
Мы благодарим следующие организации за использование их фотографий в этой статье:
По сценарию Джо Террелла Основатель Drifted.com, автомобильный журналист и всесторонний автолюбитель.Узнайте больше о Джо и команде Drifted на нашей странице о нас.Оценить эту статью
Вы можете использовать эту функцию, чтобы оценить эту страницу. Пожалуйста, проявите великодушие, более высокий рейтинг помогает нам создавать больше подобного контента 🙏
Толстопленочные материалы для плоских датчиков NOx (оксида азота) — Приложения HTCC
Ferro предлагает толстопленочные материалы, включая пасты или краски с платиновыми проводниками, а также высокотемпературные керамические ленты для совместного использования в планарных датчиках NOx (оксида азота).
Поскольку нормы выбросов для автомобилей с дизельным двигателем продолжают ужесточаться, автомобильные инженеры сталкиваются с необходимостью конструировать автомобили, которые выбрасывают в атмосферу меньше загрязняющих веществ.
КОНСТРУКЦИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ДАТЧИКА NOx
Реализовано несколько слоев зеленых лент HTCC, а напечатанные слои сформированы с использованием техники трафаретной печати для изготовления скрытых, изолированных платиновых нагревателей.Все слои подвергаются совместному обжигу при температурах до ~ 1550 ° C с использованием правильной смеси продуктов и длительных режимов обжига, чтобы обеспечить полное выгорание толстой конструкции датчика и минимизировать образование пузырей и коробление.
Для успешной обработки и обжига многослойных сопряженных структур, используемых в датчиках NOx, требуются знания о стабильности размеров во время создания и печати слоя, усадки во время обжига и необходимого режима обжига, чтобы гарантировать получение плоских деталей без пузырей.
Те же производственные принципы, которые используются при изготовлении датчиков кислорода, применяются к изготовлению датчиков NOx, однако ассортимент продукции может быть другим, и может не потребоваться эталонный воздушный канал, поскольку измерение NOx не обязательно для управления соотношением воздух-топливо (AFR).
Ferro имеет обширный опыт создания плоских частей планарных датчиков NOx, даже при использовании комбинации лент и паст.
Мы предлагаем ряд материалов, которые подходят для изготовления комбинации нагреватель / электрод, используемой в планарных датчиках оксида азота (NOx). Чувствительный слой, наносимый на электрод, обычно является собственностью компании, однако Ferro предлагает услуги по изготовлению пасты с использованием порошков, указанных заказчиком.
ДОБАВЛЕННАЯ СТОИМОСТЬ УСЛУГ
Ferro имеет более чем 20-летний опыт разработки и производства толстопленочных материалов и продуктов, специально разработанных для применения в высокотемпературной керамике с совместным обжигом (HTCC).
Для успешной обработки и обжига многослойных сопряженных структур, используемых в датчиках NOx, необходимы знания о стабильности размеров во время создания и печати слоя, усадки во время обжига и необходимого режима обжига для получения плоских деталей без пузырей. Наши клиенты могут использовать наше оборудование для создания прототипов и опыт в этих аспектах обработки.
Мы также проводим обучение на наших собственных предприятиях или на местах у наших клиентов с помощью комплексных программ, которые охватывают большинство аспектов производства датчиков, включая материалы, оборудование, создание прототипов, процессы тестирования и оценки.
Оптические и электронные датчики NOx для применения в мехатронике
3.1. Датчик газа Si-Field Effect
Недавние исследования продемонстрировали большой потенциал наночастиц с защитой монослоя для приложений обнаружения газа [20]. Несколько исследований были сосредоточены на использовании сенсора газа на основе наночастиц золота (Au-NP) для обнаружения NO x .
Центральная нить в основе — это доказанное хорошее сродство NO x с поверхностью золота, о чем свидетельствуют Лу и его сотрудники [21].
Термически напыленная тонкая пленка золота использовалась для мониторинга NO x , с небольшим или незначительным откликом датчика на другие мешающие газы, такие как H 2 и CO [22]. Прямая взаимосвязь между размером зерен каталитического слоя золота и чувствительностью была предусмотрена в недавних исследованиях, посвященных зависимости чувствительности сенсора от размера сенсоров на основе Au-NP [23]. Слои микропористого кремния, легированного золотом, использовались для мониторинга NO x , демонстрируя сопоставимые реакции как на NO 2 , так и на частицы NO [24].В 2001 году Steffes et al. продемонстрировал улучшение восприятия In 2 O 3 по отношению к NO 2 после легирования Au-NP [25].
Впоследствии нанесенные Ленгмюром-Шеффером пленки Au-NP, инкапсулированные в тиол, были предложены в качестве чувствительного материала для обнаружения NO 2 до уровней концентрации 0,5 ppm; Было доказано, что на чувствительность влияет химический состав закрывающей молекулы и размер частиц [26]. Кроме того, Партангал и его сотрудники собрали гибридную систему, состоящую из наноструктурированных нанопроволок оксидов золота и цинка, которая позволила обнаруживать как восстанавливающие (метанол), так и окисляющие (диоксид азота) газы при высоких температурах [27].
В наших лабораториях мы недавно использовали электрохимически синтезированные Au-NP в качестве каталитически активных материалов в датчиках на полевых транзисторах (FET) для мониторинга NO x . Синтез наноструктурированного золота проводился в соответствии с так называемым электролизом жертвенного анода (SAE), о котором впервые было сообщено в 1994 году в основополагающем исследовании М.Т. Ритц [28]. Au-НЧ со структурой ядро-оболочка электросинтезировали в присутствии хлорида четвертичного аммония, растворенного в смешанном растворе ТГФ / ацетонитрил (соотношение смеси 1: 3). В этом процессе соль аммония действует как поддерживающий электролит и как стабилизатор NP, образуя оболочку частицы и, таким образом, образуя стабильный коллоидный раствор Au-NP. В аналогичных системах доказано, что толщина внешней оболочки НЧ примерно соответствует длине алкильных цепей ПАВ [29].Перед использованием в качестве материала затвора в датчиках полевых транзисторов Au-NP были подвергнуты термической обработке при 200 ° C в течение 1 часа для увеличения проводимости наноматериала и повышения его стабильности. Материал после нагревания все еще был наноструктурирован со сферической морфологией, хотя можно было обнаружить умеренное увеличение среднего диаметра ядра NP (до 50 нм, см. Микрофотографию сканирующей электронной микроскопии, SEM, отожженных Au-NP). относительно нетронутых материалов (5 нм) [30].
СЭМ-микрофотография термически отожженных наночастиц золота.Печатается с разрешения из [30].
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) использовалась для определения химических характеристик поверхности как первичных, так и отожженных материалов. Углерод (92,3 ± 0,3% атомных ), азот (3,9 ± 0,3% атомных ) и хлор (2,4 ± 0,3% атомных ) были самыми распространенными элементами, обнаруженными на поверхности первичных материалов, из-за большое количество поверхностно-активного вещества, присутствующего в электролитической среде.
Золото (0,1 ± 0,1% атомных ) и кислород (1.3 ± 0,3%, атомных атомов ), присутствовали при более низкой концентрации, а соотношение элементов углерода и золота было близко к 10 3 . После отжига была обнаружена более высокая поверхностная концентрация золота. Действительно, атомные концентрации Au, C, N были соответственно равны 1,3 ± 0,1%, 34,6 ± 0,3%, 3,2 ± 0,3%, а атомное отношение поверхности C / Au составляло 10 2 . Кроме того, на поверхности отожженных материалов наблюдалось значительное обилие сигналов от кремниевой подложки (концентрации атомов Si и O равнялись 24.7 ± 0,3% и 36,2 ± 0,3%, соответственно), что согласуется с морфологией, показанной на, подчеркивая наличие дырок в активном слое НЧ, обнажая поверхность лежащей ниже подложки SiO 2 .
XP-спектры высокого разрешения исходных и отожженных пленок Au-NP представлены на рис. Область Au4f исходного материала (верхняя левая панель) состоит из двух дублетов, соответствующих двум химическим состояниям.
XP-спектры и различные химические среды, относящиеся к чистым и отожженным Au-NP.Печатается с разрешения ссылки [30].
Дублет, падающий при более низких значениях энергии связи (BE; BE Au4f7 / 2 = 83,0 ± 0,1 эВ), приписывается наноразмерному Au (0) [31-33]. Второй дублет (BE Au4f7 / 2 = 84,5 ± 0,1 эВ) относится к видам (NR 4 ) AuCl 2 [34–36]. Относительное содержание этих химических сред показало определенные вариации от образца к образцу. После термического отжига область Au4f существенно изменилась, и только дублет нано-Au (0) (BE Au4f7 / 2 = 83.7 ± 0,1 эВ). Примечательно, что небольшое увеличение BE, наблюдаемое для этой особенности, согласуется с результатами микроскопии, показывающими увеличение размера наночастиц при отжиге.
Область C1s как исходных, так и отожженных нанопленок показала наличие двух химических состояний, наиболее распространенное (BE = 284,8 ± 0,1 эВ) обусловлено алифатическим углеродом, а второе (BE = 286,2 ± 0,2 эВ). ) к углероду, связанному с азотом. Оба сигнала связаны с тетраалкиламмониевой солью, используемой для получения Au-NP.Область N1s состоит из двух химических сред: первая (BE = 401,8 ± 0,1 эВ) приписывается четвертичному азоту, а вторая (BE = 399,0 ± 0,2 эВ) приписывается разновидностям амина, образованным в результате разложения Hofmann. четвертичный аммоний во время электролиза. Нагревание образца способствовало дальнейшей деградации NR 4 + до низших аминов (NR 3 , NHR 2 и т. Д.), И последние стали основной химической средой в отожженных пленках.
Используемые емкостные сенсорные устройства на полевых транзисторах состояли из p-легированного Si в качестве полупроводника с термически выращенным SiO 2 в качестве изолятора. Омический контакт на тыльной стороне состоял из испаренного отожженного алюминия. Затем на изолятор были нанесены контактные площадки из испаренного Cr / Au. Микросхема датчика, керамический нагреватель и элемент Pt-100 для контроля температуры были установлены на держателе с 16 контактами, а электрические контакты между датчиком и контактами выполнены с помощью золотого соединения.
Фиксированный объем (0,5 мкл) раствора коллоидного золота был нанесен каплей на SiO 2 поверхность конденсатора, частично перекрывая контактную площадку и подвергнувшись термическому нагреву.показана принципиальная схема устройства.
Принципиальная схема датчика на полевых транзисторах Au-NPs.
Затем держатели с 16 штырями были установлены в алюминиевые блоки, подключенные к газовой линии, с управляемой компьютером системой смешивания газов, используемой для регулирования концентрации газов, протекающих над поверхностью датчика. Газовые сенсоры на основе Au-NP подвергались воздействию газов NO или NO 2 в потоке газа-носителя азота / кислорода.
Типичная калибровочная кривая, записанная в случае NO 2 при 175 ° C, показана на панели a) из.Датчик показал аналогичные ответы в присутствии NO. Датчики Au-NP были способны обнаруживать NO x в диапазоне концентраций от 50 до 200 ppm. После импульса NO x датчик не смог полностью вернуться к исходной базовой линии, поскольку на поверхности наночастиц происходит некоторое необратимое взаимодействие между NO x и наноструктурированным золотом.
Подобные доказательства были представлены в нескольких других исследованиях и были объяснены в свете сильных взаимодействий между NO x и наночастицами на основе золота.Например, эти доказательства можно найти в исследовании Filippini et al. , который использовал нестабилизированные островки Au [37], а в статье Hanwell et al. , который использовал AuNP с тиолами [20]. Кроме того, Steffes et al. Наблюдали высокое время отклика и восстановления. с рабочей температурой ниже 350 ° C в пленке In, модифицированной золотом 2 O 3 [38]; аналогичные результаты были также получены Penza et al. № с тонкими пленками WO 3 , активированными золотом [39].
Калибровочная кривая датчика Au-NP, подвергшегося воздействию NO 2 в N 2 / O 2 , поток носителя (панель b ) и реакции того же датчика на NO 2 и мешающие частицы (панель а) . В обоих случаях рабочая температура составляет 175 ° C.
Печатается с разрешения ссылки [30].
Кроме того, Vitale et al. обнаружил спектроскопические доказательства координации NO x с металлоорганическими гибридами Pd (II) / тиол-наночастицы золота [40], в то время как Коэль изучил геометрию поглощения или связывания соединений N x O y , т.е.например, диоксид азота (NO 2 ), триоксид диазота (N 2 O 3 ) и четырехокись азота (N 2 O 4 ) на Au (111) посредством инфракрасного отражения. абсорбционная спектроскопия [41].
Наконец, в процитированной выше работе Лу и др. Также сообщается о теоретическом исследовании с помощью ab-initio расчетов и расчетов с использованием функционала плотности, которые подтвердили стабильность нескольких комплексов золото-NO 2 . [21].
На панели b) приведен типичный эксперимент, направленный на количественное определение отношения NO 2 / интерферентный ответ.
Датчик подвергался воздействию различных газов: CO, H 2 , NH 3 , C 3 H 6 и NO 2 .
Следует отметить, что система, используемая в, хотя и менее чувствительна к NO x , чем другие (см. Подробности, суммирующие современные характеристики датчиков на основе Au для обнаружения NO x с точки зрения предела обнаружения) , оказался чрезвычайно селективным, так как в случае CO и углеводородов никакой реакции не обнаружено. Слабые сигналы были зарегистрированы в случае NH 3 и H 2 .
Таблица 2.
Современные характеристики датчиков на основе Au-NP для обнаружения NO x .
| Ссылка | Химические вещества | Каталитически активный материал | Предел обнаружения |
|---|---|---|---|
| Ieva et al. | NO, NO 2 | Au-NP ядро-оболочка, стабилизированные хлоридом тетраалкиламмония | 50 ppm при 175 ° C |
| Hanwell et al. [20] | NO 2 | Au-NPs ядро-оболочка, функционализированные 4-метилбензолтиолом, 1-гексантиолом или 1-додекантиолом | 0,5 ppm при 22 ° C |
| Filippini et al [22] D Филиппини, Л. Фрейги, Р. Арагон, У. Веймар, Толстопленочные полевые устройства с Au-затвором, чувствительные к NO2, Датчики и исполнительные механизмы B 81 (2002) 296-300. | NO 2 | Термически напыленная тонкая пленка золота | 15 ppm при 180 ° C |
| Baratto et al. | NO, NO 2 | Слои микропористого кремния, легированного золотом | 5 ppm при 20 ° C |
| Steffes et al. [24] | NO 2 | Au-NP, модифицированные радиочастотным напылением In 2 O 3 пленка | 10 ppm при 400 ° C |
Датчик NOx, SO2 и Nh4, MES 1001
Работа в море равносильна работе в зонах с контролируемыми выбросами (ECAs), в которых действуют другие правила выбросов.Это морские районы, в которых Международная морская организация (IMO) и Агентство по охране окружающей среды США (US EPA) установили более строгий контроль, чтобы свести к минимуму выбросы NOx, SOx и CO2 с судов.
Использование морских датчиков выбросов, таких как MES 1001 и MES 1002, помогает документировать соблюдение этих правил, контролировать производительность и позволяет оптимизировать процессы в двигателе.
Судовладельцы / грузоотправители также должны соблюдать все возрастающее внимание к корпоративной социальной ответственности (КСО) и важность быть лучшими в своем классе как конкурентное преимущество.В связи с постоянно растущим вниманием к ужесточению законодательства о выбросах и связанного с ним контроля возникает вопрос о том, как обеспечить соблюдение судами этих требований во всем мире. Ведущие судовладельцы признают, что ответственность за документирование соответствия лежит на плечах судовладельцев. Решение ИМО о предельном уровне содержания серы 0,5% в 2020 году, в частности, положило начало важной дискуссии о применении этого правила, и системы непрерывного мониторинга выбросов (CEMS) могут быть одним из средств, используемых для обеспечения соблюдения.CEMS позволяет судовладельцам в любое время документировать выбросы и соблюдение нормативных требований, что, в свою очередь, обеспечивает большую общую прозрачность выбросов в морской отрасли и обеспечивает равные правила игры в морской отрасли.
Достижение соответствующего сокращения выбросов NOx с помощью судовых дизельных двигателей в зонах с контролируемыми выбросами NOx (NECAs) может быть достигнуто с помощью технологий снижения выбросов NOx, таких как избирательное каталитическое восстановление (SCR). MES 1001 обеспечивает точное и непрерывное измерение вредных для окружающей среды газов NOx, SO2 и Nh4 непосредственно в выхлопной трубе, что обеспечивает быстрое и точное измерение.Датчик особенно актуален в приложениях SCR.
Использование MES 1001 с SCR оптимизирует процесс SCR несколькими способами. MES 1001 используется для мониторинга процесса SCR в системе с разомкнутым контуром и для управления процессом SCR в системе с замкнутым контуром.
Использование MES 1001 с процессом SCR с обратной связью дает несколько преимуществ, в том числе:
- Оптимизация дозирования мочевины путем определения необходимого снижения NOx и, следовательно, регулировки впрыска мочевины
- Устранение риска накопления бисульфата аммония, который ухудшает всасывание выхлопных газов и увеличивает противодавление.
Таким образом можно избежать дорогостоящего ремонта и замены компонентов
- Оптимизация выхода NOx
- Оптимизированная реакция на переходную нагрузку
- Пониженная сложность алгоритма SCR (тип и характеристики топлива, температура окружающей среды, влажность воздуха, давление воздуха)
- Минимизация совокупной стоимости владения за счет сокращения затрат на карбамид и заметного сокращения времени ввода в эксплуатацию (включая избежание затрат, связанных с испытаниями и сертификацией на верфях)
Твердотельные электрохимические датчики для обнаружения оксида азота (NOx) в обедненных выхлопных газах
Твердотельные электрохимические датчики, измеряющие оксиды азота (NOx) в обедненных выхлопных газах, были исследованы на предмет соответствия будущим нормам бортовой диагностики (OBD) для дизельные автомобили.Эта технология измерения импедансометрии состоит из плоской конструкции датчика с одной ячейкой с различными материалами чувствительных электродов и оксидом циркония, стабилизированным оксидом иттрия (YSZ), в качестве электролита.
Ссылка на окружающий воздух не требуется. Метод анализа импеданса дает сигнал, который пропорционален концентрации анализируемого газа на определенной частоте. Эти датчики функционируют, обнаруживая изменение импеданса, вызванное электронным обменом в окислительно-восстановительных реакциях газов NOx на чувствительных электродах.По данным импеданса вычисляется результирующий сдвиг фазового угла, который можно откалибровать, чтобы получить концентрацию NOx при низких уровнях частей на миллион (ppm).
Применимость методов поверхностной микрообработки к необожженным керамическим листам была оценена с точки зрения возможности уменьшения размера и массы сенсоров. Уменьшение размера в соответствии с принципами микросистемных технологий (MST) желательно для более быстрого зажигания, работы при более низких температурах, уменьшения мощности нагревателя и более быстрого отклика, ведущего к уменьшению выбросов.Были исследованы как влажное, так и сухое травление. Эти методы, однако, не были эффективны при микрообработке необожженных керамических листов частично стабилизированного диоксида циркония.
Три разновидности датчиков обедненной смеси NOx на основе импеданса были изготовлены вручную, протестированы с газами NO и NO2 при концентрациях, типичных для выхлопных газов дизельных двигателей, и проанализированы в различных условиях. Все датчики имели плоскую одноклеточную конструкцию. Чувствительные электроды представляли собой либо золотую проволоку, либо предварительно обожженный гелевый манганат лантана-стронция (LSM, La0.85Sr0,15MnO3). Датчики LSM устанавливались на плотные подложки, состоящие либо из оксида алюминия (Al2O3), либо из частично стабилизированного диоксида циркония (PSZ, ZrO2 с Y2O3). Для опроса датчиков использовались методы спектроскопии электрохимического импеданса (EIS). При низкой частоте (10 Гц) был получен сигнал, пропорциональный низкой концентрации анализируемого газа. Для всех датчиков исследовали влияние температуры, общего расхода газа и перекрестной чувствительности к кислороду.
Датчики с электродами из золотой проволоки показали более высокую чувствительность к NOx, чем датчики LSM, изготовленные методом гель-литья.
5 Гц. Как правило, понижение температур срабатывания приводит к большему фазовому углу отклика, возможно, из-за более медленной кинетики реакции восстановления кислорода при более низких температурах. Самая низкая температура, оцененная для датчиков с золотыми проволочными электродами, 600 ° C, показала наибольшее изменение фазового угла. Тем не менее, даже самая низкая рабочая температура была на несколько сотен градусов выше температуры выхлопных газов в указанном месте датчика, что требовало постоянного нагрева описанных здесь датчиков от отдельного источника питания.5 Гц), линейная корреляция между фазовым углом и температурой наблюдалась в диапазоне 600-700 ° C в датчиках с рабочими электродами из золотой проволоки. В результате стабильный датчик может быть откалиброван для использования в качестве термометра.
Моделирование эквивалентной схемы было выполнено для датчиков, чтобы лучше понять процессы, лежащие в основе чувствительного механизма. Отличное согласие с данными датчика золота было получено с цепью R0- (R1C1) — (R2C2). Элементы подсхемы связаны со следующими физическими процессами: (0) контактным сопротивлением, (1) переносом заряда через объем электролита и (2) адсорбцией и диссоциацией O2.Воздействие NOx вызвало изменения только значений параметров R2 и C2. Оба значения изменялись линейно во всем диапазоне NO (0-100 ppm). Это открытие предполагает, что эти параметры могут быть откалиброваны для определения концентрации NO. Этап ограничения скорости, вероятно, представлял собой процесс с атомарным кислородом, такой как диссоциация или поверхностная диффузия.
Эквивалентная схема с дополнительным элементом Коула успешно смоделировала выходной сигнал датчиков NOx с электродами LSM: R0- (R1Q1) — (R2Q2) — (R3Q3).Элемент Коула составлял дополнительную постоянную времени, отображаемую в спектрах импеданса. Элементы подсхемы были связаны с такими же физическими процессами, что и датчики с золотыми проводами, за исключением того, что дополнительный элемент схемы (2) был связан с процессом проводимости на основе электрода (через объемную проводимость электрода или межфазную проводимость).
Дизайн экспериментов был применен к датчикам NOx с электродами из золотой проволоки. Оптимальная конструкция датчика была достигнута с использованием более толстого электролита и нечувствительна к расстоянию между чувствительными электродами.В пределах исследованного конструктивного пространства площадь поверхности электрода повлияла на определение NO2 и, в частности, уменьшенная площадь поверхности улучшила обнаружение. Моделирование эквивалентной схемы, проведенное в сочетании с исследованиями по оптимизации, подтвердило, что R1 в модели системы с золотыми электродами относится к сопротивлению объемного электролита. Более толстый пористый электролит привел к более низкому сопротивлению, вопреки ожиданиям, предполагая, что увеличенная площадь поверхности участвует в механизме чувствительности.
Несмотря на то, что результаты сенсоров были многообещающими, технология, основанная на этой системе материалов, сталкивается с рядом проблем до начала продаж. Дрейф сигнала и низкая технологичность — взаимосвязанные проблемы.
Дрейф сигнала является результатом микроструктурных изменений (старения) электролита при воздействии высокотемпературных газов. Повышение температуры спекания до 1500 ° C, что является стандартной практикой при производстве кислородных датчиков с использованием методов высокотемпературной совместной керамики (HTCC), могло бы смягчить старение за счет завершения микроструктурного фазового превращения, однако эта температура ухудшила бы электроды.Обычно электроды и электролит совместно обжигаются для достижения хорошего контакта, но при 1500 ° C золотые электроды плавятся, а электроды LSM образуют непроводящие фазы цирконата. Методы микротехнологии, которые физически осаждают электролит, могут решить проблему старения, но этот подход потребует значительного анализа и внедрения снижения затрат, чтобы добиться успеха на рынке.
Таким образом, данная диссертация представляет собой новое во многих отношениях исследование.Это первое общедоступное исследование методов поверхностной микрообработки, применяемых к необожженным листам керамического материала.