질소산화물 센서(NOx 센서)는 엔진 배기가스 중 N₂O, NO, NO2, N₂O₃, N₂O₃, N₂O₃, N₂O₃와 같은 질소산화물(NOx)의 함량을 감지하는 센서입니다. 작동 원리에 따라 전기화학식, 광학식, 기타 NOx 센서로 구분할 수 있습니다. 고체 전해질 이트륨 산화물 도핑 지르코니아(YSZ) 세라믹 소재의 산소 이온 전도성, 특수 NOx 감응 전극 소재의 NOx 가스에 대한 선택적 촉매 감도를 활용하고, 특수 센서 구조와 결합하여 NOx의 전기적 신호를 얻습니다. 마지막으로 특수 미약 신호 감지 및 정밀 전자 제어 기술을 사용하여 자동차 배기가스 중 NOx 가스를 감지하고 표준 CAN 버스 디지털 신호로 변환합니다.
질소산소 센서의 기능
- NOx 측정 범위 : 0~1500 / 2000 / 3000ppm NOx
- O2 측정 범위: 0 – 21%
- 최대 배기가스 온도 : 800℃
- O2(21%), HC, Co, H2O(< 12%)에서 사용 가능
- 통신 인터페이스: 가능
NOx 센서의 응용 분야
- 디젤 엔진 배기가스 배출 SCR 시스템(국가 IV, V 및 VI 배출 기준 충족)
- 가솔린 엔진 배기가스 처리 시스템
- 발전소 탈황 및 탈질소 검출 및 제어 시스템
질소산소 센서의 구성
NOx 센서의 주요 핵심 구성 요소는 세라믹 감응 부품과 SCU 구성 요소입니다.
NOx 센서의 핵심
제품의 특수 사용 환경으로 인해 세라믹 칩은 전기화학적 구조로 개발되었습니다. 구조는 복잡하지만 출력 신호가 안정적이고 응답 속도가 빠르며 수명이 깁니다. 이 제품은 디젤 차량 배기가스 배출 과정에서 NOx 배출 함량 모니터링을 충족합니다. 세라믹 감응 부품은 지르코니아, 알루미나 및 다양한 Pt 계열 금속 전도성 페이스트를 포함하는 여러 개의 세라믹 내부 공동을 포함합니다. 생산 공정이 복잡하고 스크린 인쇄 정확도가 요구되며, 재료 조성/안정성 및 소결 공정의 일치 요건이 요구됩니다.
현재 시중에는 플랫 5핀, 플랫 4핀, 사각 4핀 등 3가지 일반적인 NOx 센서가 있습니다.
NOx 센서는 통신이 가능합니다
NOx 센서는 캔 통신을 통해 ECU 또는 DCU와 통신합니다. NOx 어셈블리는 자체 진단 시스템과 통합되어 있습니다(질소 및 산소 센서는 ECU 또는 DCU가 질소 및 산소 농도를 계산할 필요 없이 이 단계를 스스로 완료할 수 있습니다). NOx 센서는 자체 작동 상태를 모니터링하고 차체 통신 버스를 통해 NOx 농도 신호를 ECU 또는 DCU로 피드백합니다.
NOx 센서 설치 시 주의사항
NOx 센서 프로브는 배기관 촉매의 상반부에 설치해야 하며, 센서 프로브가 촉매의 가장 낮은 위치에 위치해서는 안 됩니다. 질소산소 프로브가 물에 닿았을 때 균열이 생기지 않도록 해야 합니다. 질소산소 센서 제어 유닛의 설치 방향: 제어 유닛을 수직으로 설치하여 균열을 방지해야 합니다. NOx 센서 제어 유닛의 온도 요구 사항: 질소 및 산소 센서는 온도가 지나치게 높은 곳에 설치해서는 안 됩니다. 배기관과 요소수 탱크 근처에 설치하는 것이 좋습니다. 차량 전체의 레이아웃으로 인해 산소 센서를 배기관과 요소수 탱크 근처에 설치해야 하는 경우, 방열판과 단열재를 설치하고 설치 위치 주변의 온도를 평가해야 합니다. 최적의 작동 온도는 85℃ 이하입니다.
이슬점 보호 기능: NOx 센서 전극은 작동하려면 더 높은 온도가 필요하기 때문에 NOx 센서 내부에 세라믹 구조가 있습니다. 세라믹은 고온에서 물에 닿지 않으며, 물과 접촉하면 팽창과 수축이 쉽게 발생하여 세라믹 균열이 발생합니다. 따라서 NOx 센서에는 이슬점 보호 기능이 탑재됩니다. 이 기능은 배기 파이프 온도가 설정값에 도달한 후 일정 시간 동안 대기하는 것입니다. ECU 또는 DCU는 이러한 고온에서는 NOx 센서에 물이 있더라도 고온의 배기가스에 의해 건조될 것이라고 판단합니다.
NOx 센서 검출 및 진단
NOx 센서가 정상적으로 작동하면 배기관의 NOx 값을 실시간으로 감지하여 CAN 버스를 통해 ECU/DCU로 전송합니다. ECU는 실시간 NOx 값을 감지하여 배기가스 기준을 판단하는 것이 아니라, NOx 모니터링 프로그램을 통해 배기관의 NOx 값이 기준을 초과하는지 여부를 감지합니다. NOx 감지를 실행하려면 다음 조건이 충족되어야 합니다.
냉각수 시스템은 오류 코드 없이 정상적으로 작동합니다. 주변 압력 센서에는 오류 코드가 없습니다.
수온이 70℃ 이상입니다. NOx를 완전히 검출하려면 약 20개의 샘플이 필요합니다. NOx가 한 번 검출되면 ECU/DCU는 샘플링된 데이터를 비교합니다. 검출 중 모든 샘플링된 NOx 값의 평균값이 설정값보다 낮으면 검출이 통과합니다. 검출 중 모든 샘플링된 NOx 값의 평균값이 설정값보다 높으면 모니터에 오류가 기록됩니다. 그러나 MIL 램프는 켜지지 않습니다. 모니터링이 두 번 연속 실패하면 시스템은 Super 5 및 Super 7 오류 코드를 보고하고 MIL 램프가 켜집니다.
5번 오류 코드를 초과하면 밀 램프가 켜지지만 토크는 제한되지 않습니다. 7번 오류 코드를 초과하면 밀 램프가 켜지고 시스템이 토크를 제한합니다. 토크 제한은 모델 제조업체에서 설정합니다.
참고: 일부 모델의 배출가스 과다 결함을 수리하더라도 경고등이 꺼지지 않고 결함 상태가 과거 결함으로 표시됩니다. 이 경우, 데이터를 삭제하거나 고농도 NOx 리셋 기능을 실행해야 합니다.
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게시 시간: 2022년 9월 2일