Capteur d'oxyde nitrique de voiture: objectif, appareil, dysfonctionnements

La liste des équipements d'une voiture moderne comprend un grand nombre d'équipements supplémentaires qui offrent un confort maximal pour le conducteur et les passagers, et rendent également la voiture plus sûre à différentes vitesses. Mais le resserrement des normes environnementales, en particulier pour les véhicules diesel, oblige les fabricants à équiper leurs modèles d'équipements supplémentaires qui fournissent au groupe motopropulseur l'échappement le plus propre possible.

Parmi ces équipements, il y a un système d'injection d'urée. Nous en avons déjà parlé en détail. dans un autre avis... Nous allons maintenant nous concentrer sur le capteur, sans lequel le système ne fonctionnera pas ou fonctionnera avec des erreurs. Voyons pourquoi un capteur de NOx est nécessaire non seulement dans une voiture diesel, mais aussi dans une voiture à essence, comment il fonctionne et comment déterminer son dysfonctionnement.

Qu'est-ce qu'un capteur d'oxyde nitrique de voiture ?

Un autre nom pour un capteur d'oxyde d'azote est un capteur de mélange pauvre. Un amateur de voitures peut même ne pas savoir que sa voiture peut être équipée d'un tel équipement. La seule chose qui peut indiquer la présence de ce capteur est le signal correspondant sur le tableau de bord (Check Engine).

Cet appareil est installé à proximité du catalyseur. En fonction de la modification de la centrale électrique, il peut y avoir deux capteurs de ce type. L'un est installé en amont de l'analyseur catalytique et l'autre en aval. Par exemple, le système AdBlue fonctionne souvent avec seulement deux capteurs. Ceci est nécessaire pour que l'échappement ait une teneur minimale en oxyde d'azote. En cas de dysfonctionnement du système, le véhicule ne répondra pas aux normes environnementales énoncées par le constructeur.

La plupart des moteurs à essence avec un système d'injection de carburant distribué (d'autres modifications des systèmes de carburant sont décrites dans un autre avis) obtenir un autre capteur qui enregistre la quantité d'oxygène dans l'échappement. Grâce à la sonde lambda, l'unité de commande régule le mélange air-carburant en fonction de la charge sur le groupe motopropulseur. En savoir plus sur le but et le principe de fonctionnement du capteur lire ici.

But de l'appareil

Auparavant, seule une unité diesel était équipée d'une injection directe, mais pour une voiture moderne avec un moteur à essence, un tel système de carburant n'est plus une merveille. Cette modification de l'injection permet d'introduire un certain nombre d'innovations dans le moteur. Un exemple de ceci est le système d'arrêt de plusieurs cylindres à des charges minimales. De telles technologies permettent non seulement de fournir une économie de carburant maximale, mais également de retirer le rendement le plus élevé de la centrale électrique.

Lorsqu'un moteur équipé d'un tel système d'injection de carburant fonctionne à charge minimale, la commande électronique forme un mélange pauvre (concentration minimale en oxygène). Mais lors de la combustion d'un tel VTS, l'échappement contient une grande quantité de gaz toxiques, notamment de l'oxyde d'azote et de l'oxyde de carbone. Quant aux composés carbonés, ils sont neutralisés par un catalyseur (sur son fonctionnement et comment déterminer ses défauts, lisez séparément). Cependant, les composés azotés sont beaucoup plus difficiles à neutraliser.

Le problème d'une teneur élevée en substances toxiques est en partie résolu par l'installation d'un catalyseur supplémentaire, qui est de type stockage (les oxydes d'azote y sont capturés). Ces conteneurs ont une capacité de stockage limitée et la teneur en NO doit être enregistrée pour maintenir les gaz d'échappement aussi propres que possible. Cette tâche concerne uniquement le capteur du même nom.

En fait, il s'agit de la même sonde lambda, seulement elle est installée après le catalyseur de stockage dans le cas d'une unité essence. Le système d'échappement d'un véhicule diesel a un convertisseur catalytique de réduction et un dispositif de mesure est installé derrière lui. Si le premier capteur corrige la composition du BTC, le second affecte la teneur en gaz d'échappement. Ces capteurs sont inclus en standard avec le système de conversion catalytique sélective.

Lorsque le capteur de NOx détecte une teneur accrue en composés azotés, l'appareil envoie un signal à l'unité de contrôle. Un algorithme correspondant est activé dans le microprocesseur et les commandes nécessaires sont envoyées aux actionneurs du système de carburant, à l'aide desquels l'enrichissement du mélange air-carburant est corrigé.

Dans le cas d'un moteur diesel, le signal correspondant du capteur va à la commande du système d'injection d'urée. En conséquence, un produit chimique est pulvérisé dans le flux d'échappement pour neutraliser les gaz toxiques. Les moteurs à essence modifient simplement la composition du MTC.

Dispositif de capteur de NOx

Les capteurs qui détectent les composés toxiques dans les gaz d'échappement sont des dispositifs électrochimiques complexes. Leur conception comprend:

• Chauffe-eau;
• Chambre de pompage;
• Chambre de mesure.

Dans certaines modifications, les appareils sont équipés d'une troisième caméra supplémentaire. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant. Les gaz d'échappement quittent le groupe motopropulseur et passent par le pot catalytique jusqu'à la deuxième sonde lambda. Un courant lui est fourni et l'élément chauffant porte la température de l'environnement à 650 degrés ou plus.

Dans ces conditions, la teneur en O2 diminue sous l'effet du courant de pompage, qui est créé par l'électrode. En entrant dans la deuxième chambre, les composés azotés se décomposent en éléments chimiques plus sûrs (oxygène et azote). Plus la teneur en oxyde est élevée, plus le courant de pompage sera fort.

La troisième caméra, présente dans certaines modifications du capteur, ajuste la sensibilité des deux autres cellules. Afin de neutraliser les substances toxiques, en plus de l'exposition au courant et aux températures élevées, les électrodes sont constituées de métaux précieux, que l'on retrouve également dans le catalyseur.

Tout capteur de NOx possède également au moins deux mini-pompes. Le premier capte l'excès d'oxygène dans l'échappement, et le second prend une partie de contrôle des gaz pour déterminer la quantité d'oxygène dans le flux (il apparaît lors de la décomposition de l'oxyde d'azote). De plus, le compteur est équipé de sa propre unité de commande. La tâche de cet élément est de capturer les signaux des capteurs, de les amplifier et de transmettre ces impulsions à l'unité centrale de commande.

Le fonctionnement des capteurs de NOx pour un moteur diesel et pour une unité à essence est différent. Dans le premier cas, le dispositif détermine l'efficacité du catalyseur de réduction. Si cet élément du système d'échappement cesse de faire face à sa tâche, le capteur commence à enregistrer une teneur trop élevée en substances toxiques dans le flux de gaz d'échappement. Un signal correspondant est envoyé à l'ECU et le marquage du moteur ou l'inscription Check Engine s'allume sur le panneau de commande.

Étant donné qu'un message similaire apparaît en cas d'autres dysfonctionnements du bloc d'alimentation, vous devez effectuer un diagnostic informatique dans un centre de service avant d'essayer de réparer quelque chose. Dans certains véhicules, la fonction d'autodiagnostic peut être appelée (comment faire, voir séparément) pour connaître le code d'erreur. Cette information n'aide guère l'automobiliste moyen. S'il existe une liste de désignations, dans certains modèles de voiture, l'unité de commande émet le code correspondant, mais dans la plupart des voitures, seules des informations générales sur les dysfonctionnements sont affichées sur l'écran de l'ordinateur de bord. Pour cette raison, s'il n'y a pas d'expérience dans l'exécution de telles procédures de diagnostic, les réparations ne doivent être effectuées qu'après avoir visité la station-service.

Dans le cas des moteurs à essence, le capteur envoie également une impulsion à l'unité de commande, mais maintenant l'ECU envoie une commande aux actionneurs pour qu'ils corrigent l'enrichissement en BTC. Le pot catalytique seul ne peut pas éliminer les composés azotés. Pour cette raison, le moteur ne peut émettre des gaz d'échappement plus propres que si le mode d'injection d'essence est modifié pour qu'il brûle correctement.

Le catalyseur peut supporter une petite quantité de substances toxiques, mais dès que leur teneur augmente, le capteur initie une meilleure combustion du mélange air-carburant afin que cet élément du système d'échappement puisse "récupérer" un peu.

Un problème distinct concernant ce capteur est ses fils. Puisqu'il possède un appareil complexe, son câblage se compose également d'un plus grand nombre de fils. Dans les capteurs les plus avancés, le câblage peut être constitué de six câbles. Chacun d'eux a ses propres marquages ​​(la couche isolante est colorée dans sa propre couleur), par conséquent, lors de la connexion de l'appareil, il est nécessaire d'observer le brochage pour que le capteur fonctionne correctement.

Voici le but de chacun de ces fils:

• Jaune - moins pour le radiateur;
• Bleu - positif pour le chauffage;
• Blanc - fil de signal de courant de pompe (LP I +);
• Vert - câble de signal de courant de pompe (LP II +);
• Gris - câble de signal de la chambre de mesure (VS +);
• Le noir est le câble de connexion entre les caméras.

Certaines versions ont un câble orange dans le câblage. On le trouve souvent dans le brochage des capteurs pour les modèles de voitures américaines. Ces informations sont plus nécessaires aux travailleurs de la station-service, et pour un automobiliste ordinaire, il suffit de savoir que le câblage n'est pas endommagé et que les puces de contact sont bien connectées aux contacts de l'unité de commande.

Les dysfonctionnements et leurs conséquences

Un capteur d'oxyde nitrique fonctionnel fournit non seulement des émissions plus respectueuses de l'environnement, mais réduit également dans une certaine mesure la gourmandise du bloc d'alimentation. Cet appareil vous permet de régler avec précision le fonctionnement du moteur à combustion interne à faibles charges. Grâce à cela, le moteur utilisera la quantité minimale de carburant, mais en même temps, le mélange air-carburant brûlera aussi efficacement que possible.

Si le capteur tombe en panne, alors il transmettra un signal trop lentement ou cette impulsion sera très faible, même à la sortie de l'unité de contrôle de l'appareil. Lorsque l'ECU n'enregistre pas un signal de ce capteur ou que cette impulsion est trop faible, l'électronique passe en mode d'urgence. Conformément au micrologiciel d'usine, un algorithme est activé, selon lequel un mélange plus enrichi est fourni aux cylindres. Une décision similaire est prise lorsque le capteur de cliquetis tombe en panne, ce dont nous avons parlé. dans un autre avis.

En mode urgence, il est impossible d'atteindre le rendement maximal du moteur. Dans de nombreux cas, une augmentation de la consommation de carburant est observée de l'ordre de 15 à 20%, et encore plus en mode urbain.

Si le capteur est cassé, le catalyseur de stockage commence à fonctionner de manière incorrecte en raison du fait que le cycle de récupération est interrompu. Si la voiture est testée pour la conformité aux normes environnementales, le remplacement de ce capteur est obligatoire, car en raison du mauvais fonctionnement du système de neutralisation, une grande quantité de substances toxiques est libérée dans l'environnement et la voiture ne passera pas le contrôler.

En ce qui concerne le diagnostic, il n'est pas toujours possible de reconnaître une panne d'un capteur avancé par un code d'erreur spécifique. Si vous vous concentrez uniquement sur ce paramètre, vous devrez changer toutes les sondes. Une détermination plus précise du dysfonctionnement n'est possible que dans le centre de service à l'aide de diagnostics informatiques. Pour cela, un oscilloscope est utilisé (il est décrit ici).

Sélection d'un nouveau capteur

Sur le marché des pièces automobiles, vous pouvez souvent trouver des pièces de rechange bon marché. Cependant, dans le cas des capteurs d'oxyde d'azote, cela ne peut pas être fait - les produits d'origine sont vendus en magasin. La raison en est que l'appareil utilise des matériaux coûteux qui fournissent une réaction chimique. Le coût des capteurs bon marché ne différera pas radicalement du coût de l'original.

Cependant, cela n'empêche pas des fabricants peu scrupuleux d'essayer de forger même un équipement aussi coûteux (le prix du capteur peut être le même que celui de l'ensemble des pièces de la voiture, par exemple le panneau de carrosserie ou le pare-brise dans certains modèles de voiture).

Extérieurement, le faux n'est pas différent de l'original. Même les étiquettes des produits peuvent être appropriées. La seule chose qui aidera à reconnaître un faux est la mauvaise qualité de l'isolation du câble et des puces de contact. La carte sur laquelle l'unité de contrôle et la puce de contact sont fixées sera également de moins bonne qualité. Sur cette partie, le faux manquera également d'isolation thermique, d'humidité et de vibrations.

Il est préférable d'acheter des produits auprès de fabricants renommés, par exemple Denso et NTK (fabricants japonais), Bosch (produits allemands). Si la sélection est effectuée selon le catalogue électronique, il est préférable de le faire via le code VIN. C'est le moyen le plus simple de trouver le périphérique d'origine. Vous pouvez également rechercher des produits par code de capteur, mais dans la plupart des cas, ces informations ne sont pas connues de l'automobiliste moyen.

S'il n'est pas possible de trouver les produits des fabricants répertoriés, vous devez faire attention à l'emballage. Cela peut indiquer que l'acheteur a des produits OEM vendus par l'entreprise d'emballage. Souvent, l'emballage contiendra les produits des fabricants listés.

De nombreux automobilistes se posent la question: pourquoi ce capteur est-il si cher? La raison en est que les métaux précieux sont utilisés dans la fabrication et que son travail est associé à une mesure de haute précision et à une grande ressource de travail.

conclusion

Ainsi, le capteur d'oxyde d'azote est l'un des nombreux appareils électroniques sans lesquels aucune voiture moderne ne fonctionne. Si un tel équipement tombe en panne, l'automobiliste devra sérieusement dépenser de l'argent. Toutes les stations-service ne pourront pas diagnostiquer correctement ses dysfonctionnements.

Malgré le coût élevé des diagnostics, la complexité de l'appareil et la subtilité du travail, le capteur de NOx dispose d'une ressource longue. Pour cette raison, les automobilistes sont rarement confrontés à la nécessité de remplacer cet équipement. Mais si le capteur est cassé, vous devez le rechercher parmi les produits d'origine.

De plus, nous proposons une courte vidéo sur le fonctionnement du capteur décrit ci-dessus:

22/34: Diagnostic du système de commande du moteur à essence. Capteur NOX. Théorie.

Questions et réponses

A quoi sert un capteur de NOx ? Ce capteur détecte les oxydes d'azote dans les gaz d'échappement du véhicule. Il est installé sur toutes les voitures modernes afin que le transport réponde aux normes environnementales.

Où se trouve le capteur de NOx ? Il est installé à proximité du catalyseur afin que l'unité de contrôle puisse ajuster le fonctionnement du moteur pour une meilleure combustion du carburant et la neutralisation des substances nocives dans l'échappement.

Pourquoi le NOx est-il dangereux ? L'inhalation de ce gaz est nocive pour la santé humaine. La concentration de la substance supérieure à 60 ppm provoque une sensation de brûlure dans les poumons. Des concentrations plus faibles provoquent des maux de tête, des problèmes pulmonaires. Mortel à haute concentration.

Qu'est-ce que le NOX ? C'est le nom collectif des oxydes d'azote (NO et NO2), qui apparaissent à la suite d'une réaction chimique accompagnée d'une combustion. Le NO2 se forme au contact de l'air froid.