חיישן תחמוצת החנקן ברכב: מטרה, מכשיר, תקלות
תוכן
רשימת האבזור של מכונית מודרנית כוללת מספר רב של ציוד נוסף המספק נוחות מרבית לנהג ולנוסעים, וגם הופך את המכונית לבטוחה יותר במהירויות שונות. אך החמרת התקנים הסביבתיים, במיוחד לרכבי דיזל, מכריחה את היצרנים לצייד את הדגמים שלהם בציוד נוסף המספק ליחידת הכוח את הפליטה הנקייה ביותר האפשרית.
בין ציוד כזה ניתן למנות מערכת להזרקת אוריאה. כבר דיברנו על כך בפירוט. בביקורת אחרת... כעת נתמקד בחיישן שבלעדיו המערכת לא תפעל, או תתפקד עם שגיאות. בואו ניקח בחשבון מדוע יש צורך בחיישן NOx לא רק בסולר, אלא גם במכונית בנזין, כיצד הוא עובד וכיצד ניתן לקבוע את התקלה שלו.
מהו חיישן תחמוצת החנקן לרכב?
שם נוסף לחיישן תחמוצת החנקן הוא חיישן תערובת רזה. חובב הרכב אולי אפילו לא יודע שמכוניתו יכולה להיות מצוידת בציוד כזה. הדבר היחיד שיכול להצביע על נוכחותו של חיישן זה הוא האות המתאים בלוח המחוונים (Check Engine).
התקן זה מותקן ליד הזרז. בהתאם לשינוי תחנת הכוח, יתכנו שני חיישנים כאלה. אחד מותקן במעלה הזרם של המנתח הקטליטי והשני במורד הזרם. לדוגמא, מערכת AdBlue עובדת לרוב עם שני חיישנים בלבד. זאת על מנת להבטיח כי לפליטה יש תכולת תחמוצת חנקן מינימלית. אם המערכת תקלה, הרכב לא יעמוד בתקני הסביבה שנקבעו על ידי היצרן.
רוב מנועי הבנזין עם מערכת הזרקת דלק מבוזרת (מתוארים שינויים אחרים במערכות הדלק בביקורת אחרת) קבל חיישן אחר שמתעד את כמות החמצן בפליטה. הודות למבחן הלמבה, יחידת הבקרה מווסתת את תערובת דלק האוויר בהתאם לעומס על יחידת הכוח. קרא עוד על מטרתו ועקרון פעולתו של החיישן. כאן.
הקצאת מכשיר
בעבר רק יחידת דיזל הייתה מצוידת בהזרקה ישירה, אך עבור מכונית מודרנית עם מנוע בנזין מערכת דלק כזו כבר אינה פלא. שינוי הזרקה זה מאפשר להכניס מספר חידושים למנוע. דוגמא לכך היא המערכת לכיבוי צילינדרים מרובים בעומסים מינימליים. טכנולוגיות כאלה לא רק מאפשרות לספק צריכת דלק מרבית, אלא גם להסיר את היעילות הגבוהה ביותר מתחנת הכוח.
כאשר מנוע עם מערכת הזרקת דלק כזו פועל בעומס מינימלי, השליטה האלקטרונית יוצרת תערובת רזה (מינימום ריכוז חמצן). אך במהלך הבעירה של VTS שכזה, הפליטה מכילה כמות גדולה של גזים רעילים, כולל תחמוצת חנקן ותחמוצת הפחמן. באשר לתרכובות פחמן, הם מנוטרלים על ידי זרז (על אופן פעולתו וכיצד לקבוע את תקלותיו, קרא בנפרד). עם זאת, הרבה יותר קשה לנטרל תרכובות חנקניות.
הבעיה של תכולה גבוהה של חומרים רעילים נפתרת בחלקה על ידי התקנת זרז נוסף, שהוא מסוג אחסון (תחמוצת החנקן נלכדת בו). למכולות כאלה יכולת אחסון מוגבלת ויש לתעד את תכולת ה- NO בכדי לשמור על גזי הפליטה נקיים ככל האפשר. משימה זו מיועדת רק לחיישן באותו שם.
למעשה, מדובר באותה חללית למבדה, רק שהיא מותקנת לאחר זרז האחסון במקרה של יחידת בנזין. מערכת הפליטה של רכב דיזל כוללת ממיר קטליטי הפחתה ומאחוריה מותקן מכשיר מדידה. אם החיישן הראשון מתקן את הרכב ה- BTC, אז השני משפיע על תכולת גזי הפליטה. חיישנים אלה כלולים בתצורה החובה של מערכת ההפחתה הקטליטית הסלקטיבית.
כאשר חיישן ה- NOx מזהה תוכן מוגבר של תרכובות חנקניות, המכשיר שולח אות ליחידת הבקרה. אלגוריתם מקביל מופעל במיקרו-מעבד, והפקודות הדרושות נשלחות למפעילי מערכת הדלק, בעזרתם מתקנים העשרה של תערובת דלק האוויר.
במקרה של מנוע דיזל, האות המתאים מהחיישן עובר לשליטה של מערכת הזרקת האוריאה. כתוצאה מכך מרססים חומר כימי לזרם הפליטה כדי לנטרל את הגזים הרעילים. מנועי בנזין פשוט משנים את הרכב ה- MTC.
מכשיר חיישן NOx
חיישנים המאתרים תרכובות רעילות בגזי הפליטה הם מכשירים אלקטרוכימיים מורכבים. העיצוב שלהם כולל:
- תנור חימום;
- תא שאיבה;
- תא מדידה.
בשינויים מסוימים, המכשירים מצוידים במצלמה נוספת, שלישית. פעולת המכשיר היא כדלקמן. גזי הפליטה עוזבים את יחידת הכוח ועוברים דרך הממיר הקטליטי לחללית הממבה השנייה. זרם מסופק אליו, וגוף החימום מביא את הטמפרטורה של הסביבה ל 650 מעלות ומעלה.
בתנאים אלה תכולת ה- O2 פוחתת בגלל השפעת זרם השאיבה שנוצר על ידי האלקטרודה. בכניסה לחדר השני, תרכובות חנקניות מתפרקות לאלמנטים כימיים בטוחים יותר (חמצן וחנקן). ככל שתכולת התחמוצת גבוהה יותר, כך זרם השאיבה יהיה חזק יותר.
המצלמה השלישית, שנמצאת בשינויים מסוימים בחיישן, מתאימה את הרגישות של שני התאים האחרים. על מנת לנטרל חומרים רעילים, בנוסף לחשיפה לטמפרטורה הנוכחית והטמפרטורה הגבוהה, האלקטרודות עשויות ממתכות יקרות, אותן ניתן למצוא גם בזרז.
בכל חיישן NOx יש לפחות שתי משאבות מיני. הראשון לוכד את עודפי החמצן בפליטה, והשני לוקח חלק בקרה של גזים כדי לקבוע את כמות החמצן בזרם (הוא מופיע במהלך הפירוק של תחמוצת החנקן). כמו כן, המונה מצויד ביחידת בקרה משלו. המשימה של אלמנט זה היא ללכוד את אותות החיישן, להגביר אותם ולהעביר דחפים אלה ליחידת הבקרה המרכזית.
פעולת חיישני ה- NOx עבור מנוע דיזל וליחידת בנזין שונה. במקרה הראשון, המכשיר קובע עד כמה יעיל זרז ההפחתה. אם אלמנט זה של מערכת הפליטה מפסיק להתמודד עם משימתו, החיישן מתחיל לרשום תוכן גבוה מדי של חומרים רעילים בזרם גז הפליטה. אות מקביל נשלח ל ECU, וסימון המנוע או הכיתוב Check Engine נדלק בלוח הבקרה.
מכיוון שהודעה דומה מופיעה במקרה של תקלות אחרות ביחידת החשמל, לפני שתנסה לתקן משהו, עליך לבצע אבחון מחשב במרכז שירות. בחלק מהרכבים ניתן להזמין את פונקציית האבחון העצמי (כיצד לעשות זאת מתואר ב בנפרד) כדי לגלות את קוד השגיאה. מידע זה אינו מועיל לנהג הממוצע. אם יש רשימת ייעודים, בדגמי מכוניות מסוימים יחידת הבקרה מוציאה את הקוד המתאים, אך ברוב המכוניות רק מידע כללי על תקלות מוצג על גבי מסך המחשב על הלוח. מסיבה זו, אם אין ניסיון בביצוע הליכי אבחון כאלה, יש לבצע תיקונים רק לאחר ביקור בתחנת השירות.
במקרה של מנועי בנזין, החיישן גם שולח דופק ליחידת הבקרה, אך כעת ה- ECU שולח פקודה למפעילים כך שיתקנו את העשרת ה- BTC. הממיר הקטליטי לבדו אינו יכול לחסל תרכובות חנקניות. מסיבה זו, המנוע יכול לפלוט גזי פליטה נקיים יותר אם משתנה מצב הזרקת הבנזין כך שהוא יישרף כראוי.
הזרז יכול להתמודד עם כמות קטנה של חומרים רעילים, אך ברגע שתוכנם עולה, החיישן יוצר בעירה טובה יותר של תערובת דלק האוויר כך שאלמנט זה של מערכת הפליטה יכול "להתאושש" מעט.
נושא נפרד הנוגע לחיישן זה הוא החוטים שלו. מכיוון שיש לו מכשיר מורכב, החיווט שלו מורכב גם ממספר חוטים גדול יותר. בחיישנים המתקדמים ביותר החיווט יכול להיות מורכב משישה כבלים. לכל אחד מהם יש סימונים משלו (שכבת הבידוד נצבעת בצבע משלה), לכן, בעת חיבור המכשיר, יש צורך להתבונן בפינאוט כך שהחיישן יעבוד כראוי.
הנה המטרה של כל אחד מהחוטים האלה:
- צהוב - מינוס לתנור;
- כחול - חיובי לתנור החימום;
- לבן - חוט איתות זרם משאבה (LP I +);
- ירוק - כבל אות הנוכחי של המשאבה (LP II +);
- אפור - כבל אות של תא המדידה (VS +);
- שחור הוא הכבל המחבר בין מצלמות.
בחלק מהגרסאות יש כבל כתום בחיווט. זה נמצא לעיתים קרובות בחיבורי חיישנים עבור דגמי מכוניות אמריקאיים. מידע זה נחוץ יותר לעובדי תחנת השירות, ולנהג רגיל די לדעת כי החיווט אינו פגום ושבבי המגע מחוברים היטב למגעים של יחידת הבקרה.
תקלות והשלכותיהן
חיישן תחמוצת החנקן עובד לא רק שמספק פליטות ידידותיות יותר לסביבה, אלא גם מפחית במידה מסוימת את הרעידות של יחידת הכוח. מכשיר זה מאפשר לך לכוונן את פעולת מנוע הבעירה הפנימית בעומסים נמוכים. הודות לכך, המנוע ישתמש בכמות הדלק המינימלית, אך יחד עם זאת תערובת דלק האוויר תישרף בצורה יעילה ככל האפשר.
אם החיישן נכשל, הוא ישדר אות לאט מדי או שדופק זה יהיה חלש מאוד, אפילו ביציאה מיחידת הבקרה של המכשיר. כאשר ה- ECU אינו רושם אות מחיישן זה או שהדחף הזה חלש מדי, האלקטרוניקה עוברת למצב חירום. בהתאם לקושחת המפעל, מופעל אלגוריתם, לפיו תערובת מועשרת יותר מסופקת לגלילים. החלטה דומה מתקבלת כאשר חיישן הדפיקה נכשל, עליו דיברנו. בביקורת אחרת.
במצב חירום אי אפשר להשיג את היעילות המקסימלית של המנוע. במקרים רבים נצפית עלייה בצריכת הדלק בטווח של 15-20 אחוז, ואף יותר במצב עירוני.
אם החיישן מקולקל, זרז האחסון מתחיל לעבוד בצורה לא נכונה בגלל העובדה שמחזור ההתאוששות נשבר. אם המכונית נבדקת אם היא עומדת בתקנים סביבתיים, החלפת חיישן זה היא חובה, מכיוון שבגלל הפעלה לא נכונה של מערכת הנטרול, כמות גדולה של חומרים רעילים משתחררת לסביבה, והמכונית לא תעבור את לִשְׁלוֹט.
באשר לאבחון, לא תמיד ניתן לזהות פירוט של חיישן מתקדם על ידי קוד שגיאה ספציפי. אם אתה מתמקד רק בפרמטר זה, יהיה עליך לשנות את כל הגששים. קביעה מדויקת יותר של התקלה אפשרית רק במרכז השירות באמצעות אבחון מחשבים. לשם כך משתמשים באוסצילוסקופ (הוא מתואר כאן).
בחירת חיישן חדש
בשוק חלקי חילוף לרכב, לעתים קרובות תוכלו למצוא חלקי תקציב. עם זאת, במקרה של חיישני תחמוצת החנקן, לא ניתן לעשות זאת - סחורות מקוריות נמכרות בחנויות. הסיבה לכך היא שהמכשיר משתמש בחומרים יקרים המספקים תגובה כימית. עלות חיישנים זולים לא תבדל בצורה דרסטית מעלות המקור.
עם זאת, זה לא מונע מיצרנים חסרי מצפון לנסות ולזייף אפילו ציוד יקר כל כך (מחיר החיישן עשוי להיות זהה לחלקים הכוללים של המכונית, למשל, לוח הרכב או השמשה הקדמית בחלק מדגמי הרכב).
כלפי חוץ, הזיוף אינו שונה מהמקור. אפילו מדבקות למוצרים עשויות להיות מתאימות. הדבר היחיד שיעזור לזהות זיוף הוא האיכות הירודה של בידוד הכבלים ושבבי מגע. הלוח שעליו מקובעים יחידת הבקרה ושבב המגע יהיה באיכות גרועה יותר. בחלק זה, לזיוף יהיה חסר גם בידוד תרמי, לחות ורעידות.
עדיף לרכוש מוצרים מיצרנים ידועים, למשל, Denso ו- NTK (יצרנים יפניים), Bosch (מוצרים גרמניים). אם הבחירה מתבצעת על פי הקטלוג האלקטרוני, עדיף לעשות זאת באמצעות קוד ה- VIN. זו הדרך הקלה ביותר למצוא את המכשיר המקורי. ניתן גם לחפש מוצרים לפי קוד חיישנים, אך ברוב המקרים מידע זה אינו ידוע לרוכב הממוצע.
אם לא ניתן למצוא את הסחורה של היצרנים הרשומים, כדאי לשים לב לאריזה. זה עשוי להצביע על כך שלקונה יש מוצרי OEM שנמכרים על ידי חברת האריזות. לעתים קרובות האריזה תכיל את טובין של היצרנים הרשומים.
נהגים רבים שואלים את השאלה: מדוע החיישן הזה כל כך יקר? הסיבה היא שמשמשים לייצור מתכות יקרות, ועבודתה קשורה למדידת דיוק גבוהה ומשאב עבודה גדול.
פלט
אז חיישן תחמוצת החנקן הוא אחד המכשירים האלקטרוניים הרבים שבלעדיהם אף מכונית מודרנית לא עובדת. אם ציוד כזה נכשל, הנהג יצטרך להוציא כסף ברצינות. לא כל תחנות השירות יוכלו לאבחן נכון את התקלות שלה.
למרות העלות הגבוהה של אבחון, מורכבות המכשיר ועדינות העבודה, לחיישן ה- NOx יש משאב ארוך. מסיבה זו, לעתים רחוקות הנהגים מתמודדים עם הצורך להחליף ציוד זה. אבל אם החיישן שבור, אז אתה צריך לחפש אותו בין המוצרים המקוריים.
בנוסף, אנו מציעים סרטון קצר על פעולת החיישן שנדון לעיל:
שאלות ותשובות:
מה עושה חיישן NOx? חיישן זה מזהה תחמוצות חנקן בגזי הפליטה של הרכב. הוא מותקן על כל המכוניות המודרניות כך שהתחבורה עומדת בתקנים סביבתיים.
היכן ממוקם חיישן NOx? הוא מותקן ליד הזרז כך שיחידת הבקרה יכולה להתאים את פעולת המנוע לשריפת דלק טובה יותר וניטרול חומרים מזיקים בפליטות.
מדוע NOx מסוכן? שאיפת גז זה מזיקה לבריאות האדם. ריכוז חומר מעל 60 ppm גורם לתחושת צריבה בריאות. ריכוז נמוך יותר גורם לכאבי ראש, בעיות ריאות. קטלני בריכוז גבוה.
מה זה NOX? זהו השם הכולל לתחמוצות חנקן (NO ו-NO2), המופיעות כתוצאה מתגובה כימית המלווה בשריפה. NO2 נוצר במגע עם אוויר קר.
