Czym są czujniki tlenków azotu (NOx)?

Czujnik tlenków azotu służy do monitorowania poziomów tlenków azotu emitowanych przez pojazd, aby zapewnić zgodność z normami emisji spalin.

Tlenki azotu (inaczej NOx) to zanieczyszczenia, które mają wpływ zarówno na środowisko, jak i na zdrowie ludzi. NOx zwykle oznacza tlenek azotu (NO), który po połączeniu z tlenem w wysokich temperaturach przekształca się w dwutlenek azotu (NO2). Ten czerwonawo-brązowy gaz odpowiada za mętny, brunatny kolor letniego smogu w obszarach z dużym ruchem drogowym.

Gazy te są trujące i bardzo reaktywne. Mogą powodować i zaostrzać infekcje dróg oddechowych i astmę, zwłaszcza u dzieci, a także wpływać szkodliwie na lokalne ekosystemy i widoczność na drodze.

Kontrolowanie poziomów NOx emitowanych do atmosfery jest niezwykle ważne, dlatego czujnik NOx stanowi istotny element pojazdu. 

Do czego służy czujnik NOx?

Czujnik NOx nie tylko monitoruje poziom tlenków azotu uwalnianych do powietrza, ale także odgrywa istotną rolę w ich kontrolowaniu przy pomocy układu selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) w pojazdach Diesla.

Czujnik NOx jest kluczową częścią tego układu, który obejmuje również m.in. katalizator SCR, filtr cząstek stałych (DPF) i turbosprężarkę. Jeśli czujnik NOx wykryje zbyt dużą ilość emitowanych gazów NOx, wysyła tę informację do układu SCR, który dostosowuje poziom wyjściowy tak, by był zgodny z normami emisji spalin.

Jak działa czujnik NOx?

Czujnik składa się z ogniwa Nernsta, przez które przepływa prąd. Koryguje ono stosunek powietrza do paliwa, tak by wynosił λ=1. Drugie ogniwo, zwykle wykonane z ceramiki z powłoką z rodu, rozkłada tlenki azotu na azot i tlen. Sterownik NOx – zwykle umieszczony w pobliżu czujnika NOx – oblicza poziom tlenków azotu w spalinach i przesyła te dane do sterownika SCR. Sterownik SCR dostosowuje następnie ilość płynu wtryskiwaną do katalizatora SCR układu wydechowego Diesla. Ten z kolei przekształca nadmiar tlenków azotu w wodę i azot. 

Gdzie znajduje się czujnik NOx?

Czujnik NOx najczęściej znajduje się za katalizatorem SCR. Dzięki temu sterownik SCR może sprawdzać, czy poziomy NOx spadły do prawidłowych wartości. Niektóre pojazdy są wyposażone w czujniki przed i za SCR, choć częściej stosuje się tylko jeden czujnik. 

Czy czujnik NOx jest potrzebny?

Tak, czujniki NOx są niezbędne, zwłaszcza w nowoczesnych pojazdach z silnikiem Diesla.

Ponieważ tlenki azotu mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi i pośrednio szkodzą środowisku, wprowadzono rygorystyczne przepisy dotyczące kontroli poziomu emisji spalin.

Czujniki NOx montuje się w pojazdach od początku XXI wieku. Aby spełnić normę Euro 6, nowoczesny pojazd z silnikiem Diesla może emitować maksymalnie 80 mg gazów NOx na kilometr, co byłoby niemożliwe bez precyzyjnego monitorowania ich poziomu przez czujnik NOx.

Przydatne omówienie przepisów można znaleźć tutaj.

Czy czujniki NOx można spotkać tylko w silnikach Diesla?

W czujniki NOx jest wyposażona większość nowoczesnych pojazdów – zarówno benzynowych, jak i tych z silnikiem Diesla.

Mimo że silniki benzynowe wytwarzają znacznie mniej NOx niż silniki Diesla, również w ich przypadku poziomy emisji spalin są ściśle regulowane. Aby przejść testy zgodności z normą Euro 6, nowoczesne pojazdy są wyposażone w co najmniej jeden czujnik NOx do kontroli poziomu emisji spalin pojazdu.

Typowe usterki czujników NOx

Precyzyjne elementy, jakimi są czujniki NOx, mają ograniczoną żywotność, dlatego większość właścicieli aut staje przed koniecznością ich wymiany w trakcie eksploatacji pojazdu. 

Jedną z najważniejszych przyczyn usterki czujnika NOx jest nagromadzenie sadzy z procesu spalania. Sadza nie tylko ma działanie ścierne, przez co może z czasem uszkodzić czujnik, ale także może go zakryć, uniemożliwiając prawidłowy pomiar gazu.

Szczegółowe omówienie typowych przyczyn problemów z czujnikiem NOxznajdziesz w naszym poradniku.

Czy czujnik NOx można przetestować?

Jeśli pojazd wykazuje objawy awarii czujnika NOx, takie jak: 

• zapalenie się kontrolki silnika,
• zwiększone zużycie paliwa,
• zmniejszona moc,
• przejście w tryb awaryjny,
• zmniejszone przyspieszenie,
• zmniejszone osiągi,

…narzędzie diagnostyczne, na przykład BlueTech VCI firmy Delphi, może przeprowadzić skanowanie modułu ECU pojazdu, aby wykryć kody błędów.

Nie dają one jednak pełnego obrazu sytuacji, ponieważ mogą wynikać z wielu różnych problemów. W przypadku podejrzenia usterki czujnika NOx można przeprowadzić dalsze testy na samych czujnikach przy użyciu multimetru, aby sprawdzić, czy działają prawidłowo. Zapoznaj się z naszym poradnikiem.

Jak czyścić czujnik NOx?

Nie zaleca się czyszczenia czujnika NOx. W zasadzie czujniki NOx czyszczą się samodzielnie, jeśli więc czujnik wykazuje objawy nieprawidłowego działania, należy go wymienić, a nie czyścić ręcznie w celu rozwiązania problemu.

Czy można naprawić sterownik czujnika NOx?

Wymiana czujnika NOx bywa kosztowna, dlatego opcja naprawy może wydawać się atrakcyjna. W przypadku tak precyzyjnego elementu naprawa może jednak rozwiązać problem tylko na krótko. Niedługo czujnik ulegnie ponownej awarii, a wtedy konieczne będzie ponowne wykonanie tego samego zadania. 

Czy czujnik NOx można wymienić?

Oczywiście. W praktycznym poradniku wyjaśniamy krok po kroku, jak wymienić czujnik NOx.

Ze względu na wysokie koszty może się wydawać, że atrakcyjnym rozwiązaniem jest zastąpienie wadliwego czujnika NOx naprawionym. Zalecamy stosowanie wyłącznie nowych, wysokiej jakości elementów, aby zapewnić jak najdłuższą żywotność i prawidłowe osiągi.