Czujnik NOx w samochodzie – gdzie występuje i za co odpowiada?

Silniki w samochodach stają się coraz bardziej zaawansowane. Przez to muszą otrzymywać więcej informacji z poszczególnych układów. Dane te są niezbędne do prawidłowej pracy. Dla przykładu dziś prawie każdy motor jest wyposażony w czujnik NOx. To za jego sprawą jednostka może spełnić wymogi restrykcyjnych norm emisyjnych. Jak działa i za co odpowiada?

Spis treści:

• Za co odpowiada czujnik NOx w samochodzie?
• Jak działa czujnik NOx w samochodzie?
• Gdzie znajduje się sonda tlenków azotu w aucie z normą Euro 6?
• Awarie czujnika NOx i diagnostyka usterek
• Ile kosztuje nowy czujnik NOx?

Świadomość tego, że spaliny silników w autach mają negatywny wpływ na środowisko, rośnie tak naprawdę od końca lat 80. XX wieku. Od tej pory technika motoryzacyjna zrobiła potężny krok na drodze do ekologii. Przykład? Diesle wyposaża się w filtry cząstek stałych DPF, które wyłapują ze spalin sadzę. Stosuje się w nich także katalizatory SCR. Do ich prawidłowej pracy, konieczny jest jednak czujnik, który będzie monitorował poziom tlenków azotu. W tym punkcie zaczyna się zatem historia tego materiału.

Za co odpowiada czujnik NOx w samochodzie?

Skutkiem spalania mieszkanki paliwowo-powietrznej jest powstanie gazów wydechowych. A te zawierają nie tylko dwutlenek węgla, ale również tlenki azotu. Te okazują się szczególnie szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. Właśnie dlatego w przypadku zgodności z normami emisji spalin Euro 5 i Euro 6 sterownik jednostki napędowej musi monitorować ilość tlenków azotu emitowanych przez pojazd.

• Warunkami szczególnie korzystnymi do wytrącania się w spalinach dwutlenku azotu jest wysoka temperatura spalania i duże nasycenie tlenem w komorze spalania.

Co daje ta informacja? Pozwala na sterowanie procesem spalania, choć nie tylko. Bo skład mieszanki paliwowo-powietrznej to dopiero pierwsza z możliwych do podjęcia reakcji przez ECU pojazdu. Równie dobrze może on także obniżyć ilość tlenków azotu poprzez regulacje pracy systemów recyrkulacji spalin (w tym zaworu EGR). W pojazdach z silnikiem wysokoprężnym sterownik NOx decyduje także o sposobie pracy układu SCR i ilości wtryskiwanego do układu wydechowego płynu AdBlue.

• Warto wiedzieć o tym, że czujnik tlenku azotu jest montowany nie tylko w dieslach. Pojawia się także w autach wyposażonych w silnik benzynowy. Szczególnie tych z wtryskiem bezpośrednim, na przykład common rail.
• Czy czujnik NOx to sonda lambda? Odpowiedź może być jedna. Nie, to nie są te same urządzenia. Pierwszy z czujników służy do wykrywania tlenków azotu, a drugi ilości tlenu w spalinach.

Jak działa czujnik NOx w samochodzie?

Czujnik tlenków azotu w spalinach jest zamontowany w układzie wydechowym i służy do wykrywania ilości szkodliwych substancji w czasie rzeczywistym. Jego sercem jest sonda pomiarowa. To nic innego, jak czujnik elektrochemiczny składający się m.in. z pompy tlenu. Wyniki pomiaru są następnie przetwarzane przez elektroniczny moduł sterujący i przekazywane przez dedykowane przewody do elektronicznej sieci sterowania silnika.

• Czujnik NOx składa się z sondy i sterownika. To dwa równoważne elementy. Bez nich nie dałoby się mówić o prawidłowej pracy sondy.

Informacja o zbyt dużym stężeniu np. dwutlenu azotu w gazach wydechowych sprawia, że sterownik w dieslu podejmuje decyzję o aktywacji katalizatora SCR. To układ selektywnej redukcji katalitycznej, w którym spaliny są spryskiwane roztworem mocznika, a więc płynem AdBlue. To prowadzi do oczyszczania spalin i wtrącenia się z nich szkodliwych NOx-ów. W ten sposób gazy wydechowe otrzymują optymalne parametry.

Gdzie znajduje się sonda tlenków azotu w aucie z normą Euro 6?

W przypadku nowoczesnych diesli czujniki NOx najczęściej są montowane zaraz za katalizatorem SCR. Taka lokalizacja sprawia, że mogą one wykrywać tlenki azotu w spalinach i jednocześnie oceniać skuteczność pracy systemu selektywnej redukcji katalitycznej. Choć bywa, że diesle otrzymują dwa czujniki NOx. Te montuje się przed i za elementami układu SCR.

Czujnik NOx montuje się w pojazdach z silnikiem benzynowym często zaraz za kolektorem wydechowym i turbosprężarką. Taki sposób umiejscowienia wynika z faktu, że motory benzynowe nie otrzymują układu SCR. Regulowanie ilością emitowanych tlenków azotu odbywa się za sprawą osprzętu silnika.

Awarie czujnika NOx i diagnostyka usterek

Kierowca dość szybko powinien zorientować się o pracy wadliwego czujnika NOx. Zauważy wyższa spalanie, a do tego kontrolkę ostrzegawczą na tablice zegarów. Zaświecić się może samochodowa kontrolka check engine. Czasami nawet jednostka napędowa może wejść w tryb awaryjny i ograniczyć dostępną moc. Źródło usterki można sprawdzić poprzez komputer diagnostyczny wpięty do złącza OBD. Ten dokona odczytu wykrytych kodów błędów.

Mechanik przeprowadził skanowanie modułu ECU pojazdu. Ten wykazał usterkę czujnika NOx. Z czego może ona wynikać? Powodów jest wiele. Czasami awaria:

• wynika z uszkodzenia mechanicznego przewodu. Wibracje generowane podczas jazdy prowadzą do wytarcia jego otuliny.
• to uszkodzenie spowodowane uderzeniem kamienia lub efekt pokolizyjny.
• to efekt zebranie się sadzy na elemencie pomiarowym. Jej gruba warstwa uniemożliwia prawidłową pracę części.

W ostatnim przypadku źródłem usterki nie będzie sam czujnik, a raczej problemy z układem wtryskowym, jakością paliwa lub turbosprężarką.

Ile kosztuje nowy czujnik NOx?

Czujnik NOx nie jest tani w zakupie. W sytuacji, w której należy go wymienić na nowy, właściciel pojazdu powinien przygotować się na wydatek wahający się między kwotą na poziomie 500, a 3800 zł. W górnej części przedziału znajdują się oczywiście części OE dedykowane pojazdom ciężarowym (np. DAF, Scania) lub dostawczym (np. Iveco). Na tym jednak wydatek się nie kończy. Wymiana uszkodzonego czujnika NOx wymaga bowiem również adaptacji systemowej. Jej koszt wraz z robocizną mechanika oznacza często kwotę od 300 do 500 zł.

• Ceny używanych części startują od 300 zł. Warto jednak pamiętać o tym, że części te mogą nie gwarantować skutecznej naprawy. Kierowca nie będzie bowiem w stanie ocenić stanu części przed jej montażem w układzie wydechowym.