NOX传感器是什么?工作原理
时间:2019-04-08 20:42
NOx是可燃混合气在高温、高压下燃烧后的产物，是NO和NO2等的总称。NOx主要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，产生了NO，而NO被空气中O2氧化为NO2。从燃烧过程排放的氮氧化物95%以上可能是NO，其余的是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传感器的结构如图7-33所示，NOX传感器包含两个腔室、两个泵室、四个电极和一个加热器。传感器元件是用二氧化锆制成的。此材料的典型特点是：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，习惯上也被为氧气泵。
图7-33 NOX传感器的结构 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7-34（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，就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，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7-34（b）所示，不含氧气的废气从第一腔室进入第二腔室，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。
图7-34 NOX传感器工作原理图 |
