Датчик оксидов азота или датчик NOx служит для обнаружения оксидов азота (оксида азота, диоксида азота, закиси азота и др.) в отработавших газах. Датчик используется в выпускной системе современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновых двигателей с системой непосредственного впрыска, дизельных двигателей с системой избирательной каталитической нейтрализации. Он устанавливается за накопительным катализатором (бензиновые двигатели) или восстановительным катализатором (дизельные двигатели).
Конструктивно датчик оксидов азота включает две камеры, две насосные ячейки, несколько электродов и подогреватель. Сенсорный элемент датчика состоит из диоксида циркония, в котором при напряжении отрицательно заряженные ионы кислорода перемещаются от отрицательного электрода к положительному электроду.
Принцип работы датчика NOx основан на измерении количества кислорода. В первой (насосной) камере из отработавших газов удаляется кислород, который затрудняет измерение оксидов азота. При подаче напряжения на электроды, молекулы кислорода распадаются на ионы и протекают через твердый электролит из диоксида циркония. Во второй (восстановительной) камере оксиды азота распадаются на азот и кислород. Протекающий при этом ток пропорционален содержанию оксидов азота в отработавших газах.
Датчик оксидов азота имеет собственный блок управления, расположенный на минимальном расстоянии от датчика. Такая компоновка снижает внешние помехи при передаче сигналов датчика. Блок управления усиливает сигналы датчика и передает их в блок управления двигателем. Датчик оксидов азота и блок управления представляют собой единый узел.
Роли датчика оксидов азота в бензиновом и дизельном двигателях существенно различаются.
В бензиновом двигателе датчик оксидов азота инициирует регенерацию накопительного катализатора. При работе двигателя в режиме послойного смесеобразования в накопительном катализаторе скапливаются оксиды азота. Когда накопительные способности катализатора на пределе, датчик оксидов азота посылает сигнал в блок управления двигателем, который на две секунды запускает режим богатой смеси. Оксиды азота при этом превращаются в безвредные азот и воду. Регенерация накопительного катализатора повторяется каждые 60 секунд.
В дизельном двигателе датчик оксидов азота оценивает эффективность восстановительного катализатора. Если коэффициент полезного действия катализатора меньше определенной величины, загорается сигнальная лампа Check Engine в комбинации приборов.
| 