Themen:
- NOx-Sensor allgemein
- Betrieb des NOx-Sensors
NOx-Sensor allgemein:
Der NOx-Sensor befindet sich direkt danach Selektive katalytische Reduktion (SCR-Katalysator) im Auspuff montiert. Der NOx-Sensor prüft, ob noch NOx in den Abgasen vorhanden ist. Ist dies der Fall, wurden die Schadstoffe in NOx nicht ausreichend in die harmlosen Stoffe Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgewandelt. In diesem Fall werden es mehr sein AdBlue werden injiziert.
Der NOx-Sensor wird nicht nur in Systemen mit SCR-Katalysator und Adblue eingesetzt, sondern auch in Systemen mit nur einem NOx-Speicherkatalysator angewandt. Bei letzterem System wird der Speicherkatalysator durch vorübergehende Verwendung einer fetteren Mischung regeneriert; Anschließend wird zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt.
Betrieb des NOx-Sensors:
Die Abbildung zeigt die Teile des NOx-Sensors und des Steuergeräts. Der NOx-Sensor besteht aus zwei Kammern, zwei Pumpzellen und einem Heizelement. Das Sensorelement besteht aus Zirkoniumdioxid; Dieser Stoff hat die Eigenschaft, dass beim Anlegen einer elektronischen Spannung die negativen Sauerstoffionen von der negativen zur positiven Elektrode fließen.
Ein Teil des Abgases wird in der ersten Kammer gesammelt. Dort wird die Sauerstoffkonzentration reduziert, sodass der Stickoxidgehalt im Abgas gemessen werden kann. Aufgrund unterschiedlicher Sauerstoffgehalte im Abgas und in der Referenzzelle kann an den Elektroden eine elektrische Spannung gemessen werden. Das Steuergerät des NOx-Sensors regelt diese Spannung auf einen konstanten Wert. Der Wert entspricht einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Lambda = 1. Um dies zu erreichen, wird durch die Pumpzelle Sauerstoff in die erste Kammer hinein oder aus dieser herausgepumpt und die Sauerstoffkonzentration in der ersten Kammer kann auf einen bestimmten Wert geregelt werden.
Das Abgas strömt von der ersten in die zweite Kammer (siehe Abbildung). Die NOx-Moleküle im Abgas werden an einer speziellen Elektrode in N2 und O2 gespalten. Da die Spannung sowohl an der Innen- als auch an der Außenelektrode konstant 450 mV beträgt, wandern die Sauerstoffionen von der Innen- zur Außenelektrode. Der durch die Sauerstoffpumpe fließende Strom ist entscheidend für den Stickstoffgehalt in der zweiten Kammer. Da der Durchfluss durch die Sauerstoffpumpe gleich dem Stickoxidgehalt im Abgas ist, kann auf dieser Grundlage die Menge an Stickoxiden ermittelt werden.
Der NOx-Sensor kann nur funktionieren, wenn die Temperatur der Abgase hoch genug ist. Dann ist kein Kondenswasser mehr vorhanden und die Messung wird nicht beeinträchtigt. Das gemessene Signal wird vom Steuergerät vom NOx-Sensor an das Motorsteuergerät gesendet.
