Nox sensörü
Nox sensörü: Yapısı, sorun giderme ve onarım talimatları
Nox sensörünün yapısı, işlevi ve arıza teşhisi konusunda değerli ve faydalı servis talimatlarını burada bulabilirsiniz.
Azot oksit sensörü, bir kablo demeti aracılığıyla bir ünite olarak birbirine kalıcı olarak bağlanmış bir sensör ve bir kontrol ünitesinden oluşur. Bu ünite egzoz hattına monte edilmiştir ve egzoz gazı akışındaki azot oksitleri tespit etmek için kullanılır. Azot oksitler sağlığa zararlıdır ve motordaki yanma işlemi sırasında yüksek sıcaklıklar, yüksek basınç veya aşırı oksijen nedeniyle oluşurlar. Bu nedenle NOx sensörü, içten yanmalı motorlara sahip modern motorlu araçların egzoz gazı yönetim sisteminde önemli bir bileşendir.
Önemli güvenlik uyarısı
Çalışmalarında araç servislerine profesyonel destek sağlamak için, aşağıdaki teknik bilgiler ve uygulamaya yönelik ipuçları HELLA tarafından hazırlanmıştır. Bu web sitesinde sağlanan bilgiler, yalnızca uygun şekilde eğitilmiş uzman personel tarafından kullanılmalıdır.
İÇİNDEKİLER
Nox sensörü: Yapısı ve işlevi
NOx sensörü, Euro 5/6’dan itibaren hem benzinli hem de dizel araçlara takılır ve katı emisyon değerlerine uyulmasını sağlar. Sensör verilerine, egzoz gazı devridaim oranı, hava-yakıt karışımı veya üre enjeksiyon miktarının hesaplanması için ilgili motor yönetim sistemleri tarafından gereksinim duyulur. Sensör, doğrudan benzin enjeksiyonlu araçlar için gereklidir, çünkü bunlar katmanlı şarj işlemi nedeniyle daha fazla miktarda nitrojen oksit üretirler. Bu araçlarda ayrıca bir NOx depolama katalitik konvertörü de kullanılır.
Dizel araçlarda sensör, seçici katalitik indirgeme (Selective Catalytic Reduction - SCR) sistemi ile birlikte kullanılır. Burada üre egzoz gazı akışına iletilir ve nitrojen oksitleri zararsız nitrojen (N2) ve suya (H2O) indirger. NOx sensörü, egzozla ilgili ölçüm verilerini kaydederek motor yönetim sisteminin AdBlue® dozajını optimize etmesini ve böylece çevreye zararlı nitrojen oksitlerin etkili bir şekilde azaltılmasını sağlar. Gerekli çalışma sıcaklığına ulaşılır ulaşılmaz NOx sensörü egzoz gazındaki azot oksit içeriğini sürekli olarak ölçer. Belirlenen değerler NOX sensörünün kontrol ünitesi tarafından işlenir ve CAN veri yolu üzerinden SCR veya motor kontrol ünitesi gibi daha üst seviye kontrol ünitelerine iletilir. Bu kontrol üniteleri, alınan bilgilere dayanarak, optimum nitrojen oksit azaltımı elde etmek için SCR katalitik konvertörünün yukarı akışına ne kadar AdBlue® enjekte edilmesi gerektiğini hesaplayabilir. Doğrudan sensöre entegre edilmiş bir ısıtma elemanı da sensör için gerekli olan yaklaşık 300°’lik çalışma sıcaklığını sağlar. NOx sensör ünitesi egzoz sistemine ayrı olarak veya bir sistem çifti olarak monte edilmiş olabilir. Bu, ilgili araçta hangi sistem versiyonunun kurulu olduğuna bağlıdır. İki sensör kullanılıyorsa, bunlardan biri SCR katalitik konvertörünün ön tarafında, diğeri ise arka tarafında yer alır. Konvertörden sonraki sensörün görevi, SCR katalitik konvertörünün etkisini izlemektir. Bu, sistem işlevini ve egzoz gazı arıtma sistemlerinin daha hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Bu düzenleme, giderek katılaşan emisyon sınırlarına uyum sağlanmasına katkıda bulunmaktadır.
Kontrol üniteli sensör
SCR sistemli bir araçta sensörlerin konumlandırılmasının örnek gösterimi: 1. KK’den önceki NOX sensörü, 2. KK’den sonraki NOX sensörü, 3. SCR katalitik konvertör
Araçtaki topolojinin örnek gösterimi: 1. BCM / Araç elektrik sistemi kontrol ünitesi, 2. ECU / Motor kontrol ünitesi, 3. NOX kontrol ünitesi, 4. Ölçüm sensörü
Sensörün çalışma prensibi: Bilinmesi gerekenler
Egzoz gazı, difüzyon bariyeri üzerinden birinci odacığa girer. Burada ilk pompa hücresi ve bir ölçüm hücresi bulunur. Egzoz gazındaki artık oksijen, birinci odacıktaki ölçüm hücresi kullanılarak belirlenir. Dış havayla bağlantısı olan başka bir ölçüm hücresi referans görevi görür. Egzoz gazındaki oksijen içeriği ile referans hava arasındaki fark, iki ölçüm hücresi arasında bir voltaj oluşturur ve sensör ünitesinin kontrol ünitesi bunu bir ölçüm değişkeni olarak kullanır ve böylece ilk pompa hücresinin akımını kontrol eder. Pompa hücresi artık oksijeni birinci ölçüm odacığından dışarı taşır. Kalan azot oksitler (NOx) başka bir difüzyon bariyerinden geçerek kaplanmış bir elektrot içeren ikinci odacığa geçer. Bu elektrot, azot oksitleri (NOx) katalitik olarak azot (N²) ve oksijene (O²) ayırma özelliğine sahiptir.
Ortaya çıkan azot bileşenleri (N²) gözenekli bir tabakadan dışarıya doğru yayılır. Oksijen bileşenleri (O²) ikinci pompa hücresi tarafından dış havaya iletilir. Sensör ünitesinin kontrol ünitesi, ikinci pompa hücresinin pompa akımını kaydeder ve işlenen bilgileri veri yolu üzerinden motor kontrol ünitesine gönderir. Bu sensör sinyali orada işlenir ve böylece NOx azaltımını izleyebilir ve kontrol edebilir.
Sensör elemanı grafiği / Prensip gösterimi
- Ölçüm odacığı 1
- Ölçüm odacığı 2
- Kaplamalı elektrot
NOx sensörüne entegre edilmiş ısıtma elemanı: Bilinmesi gerekenler
Entegre ısıtma elemanı, sensörde sabit ve optimum bir çalışma sıcaklığının korunmasını sağlar. Bu sayede sensör ortam sıcaklığı ve motor sıcaklığından bağımsız olarak, önceden tanımlanmış çalışma sıcaklığına kadar ısıtılabilir. Bu, NOx sensörünün düşük sıcaklıklarda bile en iyi şekilde tepki verebilmesini sağlar. Isıtma elemanının sıcaklığı genellikle motor kontrol ünitesi tarafından düzenlenir. Motor kontrol ünitesi, ısıtma performansını ortam koşullarına uyarlar. Bu sadece azot oksit ölçümünün doğruluğunu artırmakla kalmaz, aynı zamanda sensörün kullanım ömrü üzerinde de olumlu bir etkiye sahiptir.
Arıza nedenleri ve belirtiler: Uyarılar
Egzoz sistemindeki montaj konumu ve buradaki ortam koşulları nedeniyle, sensörün işlevsel ömrü sınırsız değildir.
Hatalı bir işlev veya arızadan aşağıdaki nedenler sorumlu olabilir
- Sensör işlevi verimliliğini kaybediyor
- Eskimeye bağlı aşınma. Lambda sensörü gibi NOx sensör ünitesi de eskiyebilir
- Egzoz gazının bileşimi, sıcaklıklar ve titreşimler gibi çalışma koşulları nedeniyle
- Sensör kafası kurumlanmış
- Kısa mesafeli işletim, yanlış karışım bileşimi veya yüksek yağ tüketimi
- Çevresel etkiler
- Nem, su veya yol tuzu
- Mekanik hasarlar
- Yanlış montaj, kaza veya kemirgen ısırığı
- Hatalı voltaj beslemesi
- Kablo kesintileri
- Harici veya dahili kısa devreler
- SCR sistemi arızalı
- Arızalı bileşenler - AdBlue®’nun yanlış dozajlanması tortulara yol açabilir. Bunlar sensöre zarar verebilir ve arızalanmasına neden olabilir
NOx sensörünün arızalanması durumunda, aşağıdaki belirtiler ortaya çıkabilir.
- Motor arıza ışığının yanması
- Gösterge panelinin ekranında SCR Sistemi uyarısı
- Kontrol ünitesine bir hata kodunun kaydedilmesi
- SCR sisteminin arızalanması veya acil durum çalışması
- Artan yakıt tüketimi veya kötü motor performansı
NOx sensöründe sorun giderme: Pratik ipuçları
NOX sensörünün işlevi, ilgili üst seviye sistem kontrol ünitesi tarafından ve dolayısıyla yerleşik arıza teşhis (OBD) aracılığıyla izlenir. Yanlış işletime hazır olma durumu, elektrik kısa devreleri veya kablo kesintileri gibi bileşenle ilgili kusurlar doğrudan algılanır ve hata belleğine kaydedilir. Bu nedenle, öncelikle egzoz gazıyla ilgili sistemlerin hata belleği uygun bir arıza teşhis cihazı kullanılarak okunmalıdır. Motor kontrol ünitesi iletişiminin verileri, asıl arıza arama işlemi ve başarılı bir onarımın temelidir. Ancak, doğrudan genişletilmiş bir kontrol ünitesi arıza teşhisine başlamadan önce, tüm egzoz hattı görsel olarak incelenmelidir. Harici hasarlar genellikle gürültü davranışındaki bir değişiklikle fark edilir ve borulardaki, bağlantılardaki veya susturuculardaki çatlaklardan veya paslanmalardan kaynaklanabilir. Takılı susturucular ve katalitik konvertörler de ilgili bileşeni sallayarak veya üzerine vurarak içindeki gevşek parçalar gibi kusurlar açısından kontrol edilmelidir. Kablo tesisatları veya elektrik fiş bağlantıları kir, su veya yol tuzu gibi çevresel etkiler nedeniyle hasar görmüş olabilir. Bu nedenle, kontrol ünitesindeki elektrik fiş bağlantısı da sorun giderme sürecine dahil edilmelidir. Herhangi bir hasar tespit edilmezse, voltaj beslemesi ve veri yolu iletişimi, üretici spesifikasyonlarına göre uygun bir ölçüm cihazı kullanılarak kontrol edilmelidir.
Kontrol ünitesi arıza teşhisinin örnek gösterimi: Kılavuz
Araca ve sisteme bağlı olarak, sadece hata belleği okunmakla kalmaz, aynı zamanda parametreler veya devre şemaları gibi ek fonksiyonlar da seçilebilir ve görüntülenebilir. Aşağıda yer alan bilgiler, örnek olarak bir BMW 520D G31 üzerinde gerçekleştirilmiştir.
Motor kontrol ünitesinin hata belleğini okuyun
Bu işlevde, motor kontrol ünitesinde kayıtlı hata kodları okunabilir ve silinebilir.
Vaka örneğimizde, SCR katalitik konvertörden sonraki NOx sensörüyle ilgili bir hata, hata belleğine kaydedilmiştir.
- Hata kodu 2FB 800 “OBD CAN mesajı eksik”
- Hata mevcut
- Hata lambası yanmıyor
Parametreleri oku
Katalitik konvertörden sonraki NOx sensörü arızalı parametresi
NOx sensörleri çalışıyor parametresi
Bu fonksiyon motor devri, SCR katalitik konvertör öncesi ve sonrası NOx değeri ve SCR katalitik konvertör sıcaklığı gibi mevcut ölçüm değerlerini görüntülemek için kullanılabilir.
Bu parametre sorgusu yardımıyla, işletim sırasında egzoz gazı sensörlerinin ve SCR sisteminin düzgün çalışıp çalışmadığı kontrol edilebilir.
Örneğimizde görülebileceği gibi, SCR katalitik konvertörden sonraki arızalı NOx sensörü için herhangi bir değer görüntülenmez.
Temel ayar
Bu araçta, NOx sensörü takıldıktan sonra, kontrol ünitesi kullanılarak araca bir uyarlama yapılmalıdır.
Bu işlevde, öğrenme değerleri sıfırlanabilir ve yeni sensör üst seviye kontrol ünitesine öğretilebilir.
Bağlantı şemaları
Sensörlerin konumlandırılmasının devre şemasında gösterimi: 1. KK’den önceki NOX sensörü, 2. KK’den sonraki NOX sensörü, 3. Motor kontrol ünitesi, 4. Araç elektrik sistemi kontrol ünitesi
Sisteme özgü bağlantı şemaları, araç bilgilerinden arıza arama için kullanılabilir. Burada, örneğin NOx sensöründeki pin ataması okunabilir ve daha fazla arıza arama için kullanılabilir.
Bakım ve onarım talimatları: Servis ipuçları
- Montaj işlemi, sadece eğitimli teknik personel tarafından yapılmalıdır.
- Arıza arama işlemleri kapsamında, kontrol ünitesi teşhisinden sonra, ilk önce motor bölmesindeki ve egzoz sistemindeki bileşenlerin ve çevre birimlerinin bir gözle kontrolü yapılmalıdır.
- Kablo tesisatı veya sensör muhafazası hasar görmüşse, NOx sensörü değiştirilmelidir.
- Onarım durumunda sensör her zaman komple bir ünite olarak değiştirilmelidir.
- Sensörün ve montaj konumunun doğru olmasına dikkat edin! Katalitik konvertörden önceki ve sonraki konumu karıştırmayın.
- NOx sensörünün vida dişleri ayrıca sıcak vida macunu ile kaplanmamalıdır.
- NOx sensörleri belirtilen sıkma torku ile sıkılmalıdır! HELLA egzoz gazı sıcaklık sensörleri için 50 Nm’lik bir sıkma torku önermekteyiz.
- Montaj işleminden önce, ürünün kullanım amacına uygun ve gerekli ölçülere, bağlantılara ve özelliklere sahip olduğundan emin olunmalıdır.
- Kontrol üniteli NOX sensörü monte edildikten sonra, ek olarak uygun bir arıza teşhis cihazı ile araca uyarlama yapılması gerekli olabilir!
- Bu bağlamda lütfen araç üreticisinin ilgili sökme ve kurulum talimatlarına uyun!
- HELLA, ürünün amacına uygun olmayan kullanımı veya hatalı montajdan kaynaklanan hasarlar konusunda hiçbir sorumluluk kabul etmez!
Uyarı!
Farklı arıza teşhis seçenekleri, örnek olarak mega macs X arıza teşhis cihazı kullanılarak gösterilmiştir. İlgili test derinliği ve işlev çeşitliliği, araç üreticisine göre farklı tasarlanmış olabilir ve kontrol ünitesinin ilgili sistem konfigürasyonuna bağlıdır. Şematik çizimler, resimler ve açıklamalar, doküman metnini açıklamaya ve göstermeye yarar ve araca özgü onarım için temel olarak kullanılamazlar.