NOx センサーは、ディーゼル排気パイプライン内の DOC、DPF、尿素添加ポンプおよび SCR 触媒と組み合わせられた、SCR 選択的触媒還元システムのフィードバック コアとして機能します。産業機器には、触媒前の上流側 NOx センサーと触媒反応後の下流側 NOx センサーの 2 つの取り付け位置が存在します。 2 つのセンサーは、尿素噴射調整のために個別の濃度データを ECU に送信します。ディーゼル燃焼では、排気ガス中にNOxが混入します。パイプラインに注入された尿素液は、高温になるとアンモニアガスに分解します。アンモニアは触媒表面で NOx と反応して窒素と水蒸気を生成します。 NOx センサーは反応後のガス濃度を記録し、尿素噴射流量をリアルタイムで調整するためのデータを送信します。
上流のセンサーは、理論上の尿素需要を計算するために触媒処理の前に生の NOx 濃度を記録します。下流センサーは反応後の残留 NOx を監視して噴射量を補正し、触媒の有効温度帯域内で変換効率のバランスをとります。
このセンサーは固体電解質材料とネルンスト濃淡電池の原理を採用し、排気ガス内の酸素とNOxの濃度差を計算します。内部コンポーネントは、ECU 処理のために酸素と NOx 濃度の読み取り値を分離するために、対応する電気信号を生成します。高温排気環境下での連続ガスサンプリングをサポートするハードウェア構造です。
センサー内の信号処理回路は、排気振動や温度変化によって発生する電気ノイズをフィルターします。処理されたデジタル信号はエンジン制御ユニットに送信され、機器の動作全体を通じて動的な尿素流量調整をサポートします。
パラメータ項目 |
記録値 |
|---|---|
全動作温度範囲 |
-40℃～800℃ |
SCR触媒高効率温度帯 |
200℃～400℃ |
有効な NOx 変換効率間隔 |
80% – 97% |
80% ～ 97% の NOx 転化率は、排気ガスが 200℃ ～ 400℃ の触媒温度範囲内にある場合にのみ適用されます。 NOx センサー自体はこの帯域外でも正常な信号出力を維持しますが、排気温度が高効率区間を逸脱すると SCR の反応効率が低下します。この 2 つの部分の温度の違いにより、メンテナンス チームはシステムのパフォーマンスを個別に判断できます。
センサーのシェル構造は、水や粉塵粒子の侵入に対する国際的な侵入保護基準を満たしています。このハードウェアは、ほこりの多い建設現場、圃場環境、屋外の発電所でも、短期間のパフォーマンス低下なしに継続的に稼働できます。
検出素子は高温耐性のある原材料を使用して製造されています。定格排気温度と負荷条件下で、業界で記録されている耐用年数は 30,000 ～ 50,000 動作時間です。交換頻度は、毎日の装置の稼働時間と排気不純物のレベルによって異なります。この間隔は、初期のドラフト資料に記載されている根拠のない 100000 時間の値に置き換わります。
組み込まれた信号処理アルゴリズムにより、ディーゼル エンジンからの排気粒子の衝撃や電磁振動によって生成される干渉信号が除去されます。クリーンな濃度データにより、頻繁な尿素噴射補正が軽減され、商用機器の長期にわたる SCR システム動作が安定します。
密閉されたシェルと固定された内部検出素子構造により、頻繁な機械的振動による性能のドリフトが軽減されます。オフロード建設車両や緊急サービス機械は、過酷な現場条件下で継続的に排出物を監視するためにこのセンサーを採用できます。
ECU に送信される NOx 濃度の測定値が不安定な状態が続くと、検知素子のドリフトまたはパイプラインの詰まりの可能性が示されます。メンテナンス チームは、診断ツールを実行してセンサー出力ログを読み取り、コンポーネントの検査を手配できます。
センサーの全動作温度範囲は、-40℃の低い周囲温度をカバーします。ハードウェア内の予熱回路は装置の起動後に自動的に作動し、固定起動時間内に有効な測定状態に達します。
ECUはリアルタイムで上流および下流のNOxデータを受信し、尿素ポンプ噴射量を調整します。下流センサーからの残留 NOx 読み取り値が高くなると、尿素供給量が増加します。信号濃度が低いと尿素流量が減少し、事業運営のための材料消費量が削減されます。
