SYHOOWER ti offre un'introduzione al sensore NOx

Il sensore NOx è un componente fondamentale nel sistema di controllo delle emissioni di scarico del veicolo. Viene utilizzato principalmente per rilevare la concentrazione di ossidi di azoto (NOx, inclusi N₂O, NO, NO₂, ecc.) nello scarico del motore e fornisce feedback in tempo reale all'unità di controllo elettronico di bordo (ECU) per ottenere un controllo preciso delle emissioni. ‌

Principio di funzionamento e struttura: questo sensore funziona tipicamente in base a un principio elettrochimico, utilizzando materiali elettrolitici solidi come zirconia o titanio per costruire canali di conduzione degli ioni di ossigeno. Quando gli ossidi di azoto presenti nei gas di scarico reagiscono con l'unità di rilevamento, viene generato un debole segnale di corrente proporzionale alla concentrazione. Il circuito di controllo amplifica, elabora e converte il segnale in un segnale bus CAN standard per l'uscita. L'intero processo può raggiungere un tempo di risposta nell'ordine dei millisecondi. ‌

La sua struttura principale comprende quattro componenti principali:

Unità di rilevamento: in quanto "cuore", è responsabile del rilevamento della concentrazione di ossidi di azoto;

Unità di riscaldamento: durante l'avvio a freddo, riscaldare rapidamente l'unità di rilevamento a una temperatura operativa di 600°C–800°C e mantenerla stabile;

Circuito di controllo: elabora i segnali grezzi e facilita la comunicazione con l'ECU;

Guscio protettivo: realizzato in lega speciale, può resistere ad ambienti estremi che vanno da -40 ℃ a 900 ℃, resistendo anche alla corrosione chimica e alle interferenze elettromagnetiche. ‌

Funzione e applicazione:Sensori di NOxsvolgono tre ruoli principali nel controllo delle emissioni:

Controllo delle emissioni: monitorando la concentrazione di NOx in tempo reale, forniamo supporto dati per il sistema di riduzione catalitica selettiva (SCR), regolando con precisione la quantità di urea iniettata per garantire una riduzione delle emissioni di NOx dei veicoli diesel di oltre il 90%, soddisfacendo standard rigorosi come China VI;

Ottimizzazione del sistema: collaborare con l'ECU per regolare dinamicamente i parametri del motore (come fasatura dell'accensione, rapporto aria-carburante), migliorare l'efficienza della combustione garantendo al tempo stesso che le emissioni rispettino gli standard e ottimizzare il consumo di urea e carburante;

Avviso di guasto: dotato di una funzione di autodiagnosi integrata, monitora continuamente il proprio stato. In caso di anomalie, può attivare un allarme tramite il bus CAN per prevenire emissioni eccessive o degrado delle prestazioni. ‌

Questo sensore viene utilizzato principalmente nei sistemi di trattamento dei gas di scarico diesel conformi allo standard sulle emissioni China VI. Una configurazione tipica prevede l'installazione di doppi sensori prima del DOC (catalizzatore di ossidazione diesel) e dopo l'SCR (riduzione catalitica selettiva), consentendo il controllo a circuito chiuso attraverso il confronto della concentrazione. Ciò ottimizza l’utilizzo dell’urea e garantisce emissioni stabili. ‌

Sfide tecniche e test: a causa del funzionamento a lungo termine in ambienti corrosivi e ad alta temperatura, la durata di progettazione dei sensori è in genere di 6.000 ore e l'invecchiamento può portare a un controllo SCR impreciso. La fase di test deve affrontare la sfida dell'acquisizione sincrona multi-segnale, come espandere il numero di canali attraverso oscilloscopi in cascata per monitorare simultaneamente i segnali di concentrazione di NOx, i segnali di tensione del riscaldatore e i segnali di comunicazione dell'ECU, al fine di verificare l'affidabilità dei sensori in condizioni operative estreme come l'avviamento a freddo e l'anti-interferenza.

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