NOx是可燃混合气在高温、高压下燃烧后的产物,是NO和NO2总称。NO2是在高温富氧的条件下生成的,当空气过量时,N2与O2在电火花的作用下,产生NO,而NO被空气中的O2氧化为NO2。燃烧过程生成的氮氧化物95%以上可能是NO,其余的为NO2尾气中氮氧化物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。 NOx传感器的功能如下①识别和检查三元催化转化器的功能是否正常。 ②识别和检查三元催化转化器端全量程氧传感器调节点是否正常或是否需要修正。 ③检测NOx传感器产生的信号被传送至NO,传感器控制单元。 ④NOx传感器感测到NO存储式催化转化器的存储空间达到饱和时,就会启动一个氮氧化物再生周期,即提供给ECU信号,使发动机在短时间内生成更浓的混合气体,使排气温度升高,转化器涂层更开始释放氮氧化物,氮氧化物会随之被转化为无害氮气。 ⑤失灵时的影响。如果NOx传感器的信号发生故障,则发动机仅能在均质充气模式中运行。 1.NOx传感器的结构NOx传感器包含2个腔室、2个泵室、4个电极和1个加热器,如图7-30所示。NOx传感器的传感元件是用二氧化锆制成的,该元件的典型特点:如果对它施加电压,它就能使负的氧离子从负电极迁移到正电极,相当于气泵将氧气从一侧泵入另一侧。因此,习惯上也被称为氧气泵。 NOx传感器安装在存储NOx催化转化器的后部,以监测其NOx的存储量。
2.NOx传感器的工作原理NOx传感器的检测原理也是以氧气测量为基础,并且可以从一个宽带λ探针上检测到氧气含量。NOx传感器工作过程可以分为两个阶段。
(1)确定第一腔室中的λ数值如图7-31(a)所示,一部分废气流入第一腔室中。由于废气中的氧气残留量与参考小室中的氧气残留量不同,因此能在电极上测量出一个电压,氮氧化物传感器控制单元将此电压设定为恒定的450mV,这相当于空气/燃油比λ=1。如果偏离此数值,则氧气被泵出或者泵入,使450mV的电压保持恒定。
(2)确定第二腔室中的氮氧化物残留量如图7-31(b)所示,不含氧气的废气从第腔室进入第二腔室,废气中的氮氧化物分子被一个特殊的电极分裂成氮气和氧气。因为第二腔室内部电极和外部电极上的电压被调整至恒定的450mV,所以氧气泵必须通入电流,使氧离子从内部电极迁移到外部电极。在此过程中氧气泵流动的电流表示的是第二腔室中的氧气残留量。因为氧气泵的电流大小与废气中的氮氧化物成正比,为此就能够确定氮氧化物的残留量。
如果超过了一定的氮氧化物阈值,氮氧化物存储式催化转化器的存储空间就会用完,这时会启动一个氮氧化物再生周期。
