חיישן חנקן וחמצן (חיישן NOx) הוא חיישן המשמש לגילוי תכולת תחמוצות החנקן (NOx) כגון N2O, no, NO2, N2O3, N2O4 ו-N2O5 בפליטת המנוע. על פי עקרון הפעולה, ניתן לחלק אותו לחיישני NOx אלקטרוכימיים, אופטיים וחיישני NOx אחרים. באמצעות המוליכות של חומר קרמי מסומם זירקוניה (YSZ) אלקטרוליט מוצק ליוני חמצן, הרגישות הקטליטית הסלקטיבית של חומר אלקטרודה רגיש מיוחד ל-NOx לגז NOx, ושילוב עם מבנה חיישן מיוחד לקבלת אות חשמלי של NOx, לבסוף, באמצעות גילוי אות חלש מיוחד וטכנולוגיית בקרה אלקטרונית מדויקת, גז ה-NOx בפליטת רכב מזוהה ומומר לאותות דיגיטליים סטנדרטיים של אפיק CAN.
תפקוד חיישן חנקן חמצן
טווח מדידת NOx: 0-1500 / 2000 / 3000ppm NOx
טווח מדידת חמצן: 0 – 21%
- טמפרטורת גזי פליטה מקסימלית: 800 ℃
- ניתן לשימוש תחת חמצן (21%), HC, CO, H2O (< 12%)
- ממשק תקשורת: יכול
שדה יישום של חיישן NOx
- מערכת SCR לפליטת גזי פליטה של מנוע דיזל (עומדת בתקני הפליטה הלאומיים IV, V ו-VI)
- מערכת לטיפול בגזי פליטה של מנוע בנזין
- מערכת גילוי ובקרה של הסרת גופרית ודניטרציה של תחנת כוח
הרכב חיישן חמצן חנקן
הרכיבים העיקריים של חיישן NOx הם רכיבים רגישים לקרמיקה ורכיבי SCU
ליבת חיישן NOx
בשל סביבת השימוש המיוחדת של המוצר, שבב הקרמיקה מפותח עם מבנה אלקטרוכימי. המבנה מורכב, אך אות הפלט יציב, מהירות התגובה מהירה וחיי השירות ארוכים. המוצר עומד בדרישות ניטור תכולת פליטת NOx בתהליך פליטת הגזים מרכבי דיזל. החלקים הרגישים לקרמיקה מכילים חללים פנימיים קרמיים מרובים, הכוללים זירקוניה, אלומינה ומגוון משחות מוליכות מתכת מסדרת Pt. תהליך הייצור מורכב, נדרש דיוק הדפסת משי, ודרישות ההתאמה של נוסחת החומר/יציבות ותהליך הסינטור.
נכון לעכשיו, ישנם שלושה חיישני NOx נפוצים בשוק: חיישני חמישה פינים שטוחים, ארבעה פינים שטוחים וחיישני ארבעה פינים מרובעים
חיישן NOx יכול לתקשר
חיישן ה-NOx מתקשר עם ה-ECU או ה-DCU דרך תקשורת עם מכשירי הבקרה (Can Communication). מכלול ה-NOx משולב באופן פנימי עם מערכת אבחון עצמי (חיישן החנקן והחמצן יכול להשלים שלב זה בעצמו מבלי להזדקק ל-ECU או ל-DCU כדי לחשב את ריכוז החנקן והחמצן). הוא מנטר את מצב העבודה שלו ומחזיר את אות ריכוז ה-NOx ל-ECU או ל-DCU דרך אפיק התקשורת של הגוף.
אמצעי זהירות להתקנת חיישן NOx
יש להתקין את חיישן ה-NOx במחצית העליונה של הזרז של צינור הפליטה, ואת חיישן ה-NOx לא למקם במיקום הנמוך ביותר של הזרז. יש למנוע סדק של חיישן החנקן והחמצן בעת מפגש עם מים. כיוון התקנה של יחידת בקרת חיישן חנקן וחמצן: יש להתקין את יחידת הבקרה אנכית כדי למנוע זאת טוב יותר. דרישות טמפרטורה של יחידת בקרת חיישן ה-NOx: אין להתקין את חיישן החנקן והחמצן במקומות עם טמפרטורה גבוהה מדי. מומלץ להרחיק מצינור הפליטה ומקרבת מיכל האוריאה. אם יש להתקין את חיישן החמצן ליד צינור הפליטה ומיכל האוריאה עקב סידור הרכב כולו, יש להתקין את מגן החום ואת כותנה הבידוד, ולהעריך את הטמפרטורה סביב מיקום ההתקנה. טמפרטורת העבודה האופטימלית אינה גבוהה מ-85 ℃.
פונקציית הגנה מפני נקודת טל: מכיוון שהאלקטרודה של חיישן ה-NOx זקוקה לטמפרטורה גבוהה יותר כדי לפעול, לחיישן ה-NOx יש מבנה קרמי בפנים. הקרמיקה אינה יכולה לגעת במים בטמפרטורה גבוהה, והיא קלה להתרחב ולהתכווץ במגע עם מים, מה שגורם לסדקים בקרמיקה. לכן, חיישן ה-NOx יצויד בפונקציית הגנה מפני נקודת טל, כלומר להמתין זמן מה לאחר גילוי שהטמפרטורה של צינור הפליטה מגיעה לערך שנקבע. ECU או DCU חושבים שבטמפרטורה גבוהה כזו, גם אם יש מים על חיישן ה-NOx, הוא יתייבש על ידי גזי פליטה בטמפרטורה גבוהה.
גילוי ואבחון של חיישן NOx
כאשר חיישן ה-NOx פועל כרגיל, הוא מזהה את ערך ה-NOx בצינור הפליטה בזמן אמת ומזין אותו בחזרה ל-ECU / DCU דרך אפיק CAN. ה-ECU אינו שופט האם הפליטה מתאימה על ידי גילוי ערך ה-NOx בזמן אמת, אלא מזהה האם ערך ה-NOx בצינור הפליטה חורג מהתקן באמצעות תוכנית ניטור NOx. כדי להפעיל את גילוי ה-NOx, יש לעמוד בתנאים הבאים:
מערכת מי הקירור פועלת כרגיל ללא קודי תקלה. אין קוד תקלה עבור חיישן לחץ הסביבה.
טמפרטורת המים מעל 70 מעלות צלזיוס. גילוי NOx מלא דורש כ-20 דגימות. לאחר גילוי NOx אחד, ה-ECU / DCU ישווה את הנתונים שנדגמו: אם הערך הממוצע של כל ערכי ה-NOx שנדגמו נמוך מהערך שנקבע במהלך הגילוי, הגילוי עובר. אם הערך הממוצע של כל ערכי ה-NOx שנדגמו גדול מהערך שנקבע במהלך הגילוי, הצג ירשום שגיאה. עם זאת, נורת ה-mil לא תידלק. אם הניטור נכשל פעמיים ברציפות, המערכת תדווח על קודי תקלה Super 5 ו-Super 7, ונורת ה-mil תידלק.
כאשר קוד התקלה 5 חורגים, נורת ה-mil תידלק, אך המומנט לא יוגבל. כאשר קוד התקלה 7 חורגים, נורת ה-mil תידלק והמערכת תגביל את המומנט. מגבלת המומנט נקבעת על ידי יצרן הדגם.
הערה: גם אם תקלת חריגת הפליטה של דגמים מסוימים תוקנה, נורית ה-mil לא תכבה, ומצב התקלה יוצג כתקלה היסטורית. במקרה זה, יש צורך לתקן את הנתונים או לבצע פונקציית איפוס של NOx גבוה.
בהסתמך על 22 שנות ניסיון בתעשייה ויכולות חזקות של מחקר ופיתוח תוכנה של חברת הקבוצה, Yunyi Electric עשתה שימוש בצוות המומחים המוביל בארץ ושילבה את המשאבים של שלושה בסיסי מחקר ופיתוח ברחבי העולם כדי להשיג חדשנות משמעותית באלגוריתמי תוכנה לבקרת חיישני NOx והתאמת כיול מוצרים, פתרה נקודות כאב בשוק, פרצה מונופול טכנולוגי, קידמה פיתוח באמצעות מדע וטכנולוגיה, והבטיחה איכות עם מקצועיות. בעוד Yunyi Electric משפרת את ייצור חיישני ה-NOx לרמה גבוהה יותר, קנה המידה של הייצור ממשיך להתרחב, כך שחיישני החנקן והחמצן של Yunyi קובעים אמת מידה חיובית בתעשייה!
זמן פרסום: 2 בספטמבר 2022