Датчик NOx действует как ядро обратной связи систем избирательной каталитической нейтрализации SCR в сочетании с DOC, DPF, дозирующими насосами мочевины и катализаторами SCR внутри выхлопных трубопроводов дизельных двигателей. Для промышленного оборудования существуют две позиции установки: датчик NOx перед катализатором и датчик NOx после каталитической реакции. Два датчика передают отдельные данные о концентрации в ЭБУ для регулировки впрыска мочевины. При сгорании дизельного топлива образуются примеси NOx в выхлопных газах; Жидкий мочевина, подаваемый в трубопроводы, при высокой температуре разлагается на газообразный аммиак. Аммиак реагирует с NOx на поверхности катализатора с образованием азота и водяного пара. Датчик NOx регистрирует концентрацию газа после реакции и передает данные для регулировки потока впрыска мочевины в режиме реального времени.
Датчики, расположенные выше по потоку, регистрируют концентрацию необработанных NOx перед каталитической обработкой для расчета теоретической потребности в мочевине. Датчики, расположенные ниже по потоку, контролируют остаточные NOx после реакции, чтобы корректировать объем впрыска и балансировать эффективность преобразования в пределах эффективного температурного диапазона катализатора.
Датчик использует твердые электролитные материалы и принципы концентрационной ячейки Нернста для расчета разницы концентраций кислорода и NOx в выхлопных газах. Внутренние компоненты генерируют соответствующие электрические сигналы для разделения показаний концентрации кислорода и NOx для обработки ЭБУ. Аппаратная структура поддерживает непрерывный отбор проб газа в условиях высокотемпературных выхлопных газов.
Цепи обработки сигналов внутри датчика фильтруют электрические помехи, возникающие из-за вибрации выхлопных газов и колебаний температуры. Обработанные цифровые сигналы передаются в блоки управления двигателем для динамической регулировки расхода мочевины во время работы оборудования.
Параметр Элемент |
Записанное значение |
|---|---|
Полный диапазон рабочих температур |
-40℃ – 800℃ |
Высокоэффективный температурный диапазон катализатора SCR |
200 ℃ – 400 ℃ |
Действительный интервал эффективности преобразования NOx |
80% – 97% |
Коэффициент конверсии NOx 80–97 % применяется только в том случае, если температура выхлопных газов находится в диапазоне температур катализатора 200–400 ℃. Сам датчик NOx поддерживает нормальный выходной сигнал за пределами этого диапазона, но эффективность реакции SCR снизится, если температура выхлопных газов отклонится от интервала высокой эффективности. Это различие температур, состоящее из двух частей, позволяет группам технического обслуживания оценивать производительность системы отдельно.
Конструкция корпуса датчика соответствует международным стандартам защиты от проникновения частиц воды и пыли. Оборудование может работать непрерывно на пыльных строительных площадках, в сельскохозяйственных полях и на открытых генераторных станциях без кратковременного снижения производительности.
Чувствительные элементы изготовлены из термостойкого сырья. При номинальной температуре выхлопных газов и условиях нагрузки зарегистрированный в отрасли срок службы составляет 30 000–50 000 часов работы. Частота замены зависит от суточной продолжительности работы оборудования и уровня загрязненности выхлопных газов. Этот интервал заменяет необоснованное значение в 100 000 часов, упомянутое в ранних проектах материалов.
Встроенные алгоритмы обработки сигналов устраняют сигналы помех, создаваемые воздействием частиц выхлопных газов и электромагнитной вибрацией дизельных двигателей. Чистые данные о концентрации уменьшают необходимость частой коррекции впрыска мочевины и стабилизируют долгосрочную работу системы SCR для коммерческого оборудования.
Герметичный корпус и фиксированная внутренняя конструкция чувствительного элемента уменьшают дрейф характеристик при частой механической вибрации. Внедорожные строительные машины и машины аварийно-спасательных служб могут использовать этот датчик для непрерывного мониторинга выбросов в суровых условиях на объекте.
Постоянно нестабильные показания концентрации NOx, передаваемые в ЭБУ, сигнализируют о возможном дрейфе чувствительного элемента или засорении трубопровода. Бригады технического обслуживания могут запускать диагностические инструменты, чтобы читать журналы выходных данных датчиков и организовывать проверку компонентов.
Полный диапазон рабочих температур датчика охватывает низкую температуру окружающей среды -40℃. Цепи предварительного нагрева внутри оборудования активируются автоматически после запуска оборудования, чтобы достичь действительного состояния измерения в течение фиксированного времени запуска.
ЭБУ получает в режиме реального времени данные о выбросах NOx на входе и выходе для регулировки скорости впрыска насоса мочевины. Более высокие показания остаточных NOx от датчиков, расположенных ниже по потоку, вызывают увеличение подачи мочевины; Сигналы более низкой концентрации уменьшают расход мочевины, что позволяет сократить расход материалов для деловых операций.
