Сензор урее за СЦР системе
Додатна обрада издувних гасова је веома важна за даље смањење емисије издувних гасова моторних возила. Поред смањења ЦОдваемисије, минимизирање нивоа штетних емисија азотних оксида је један од највећих изазова за аутомобилску индустрију. Због тога технолошка компанија Цонтинентал покреће развој технологије селективне каталитичке редукције (СЦР) од 2011. Многи путници аутомобили и комерцијална возила са дизел моторима већ су опремљени СЦР системом.
Прављењем воденог раствор урее („АдБлуе“ или раствор урее) реагује са оксидима азота у издувним гасовима мотора, он хемијски претвара („смањује“) азот оксид у азот (Ндва) и воду . Ефикасност овог процеса зависи од прецизног одмеравања количине урее која се убризгава, што заузврат захтева мерење концентрације урее. Да би се подржала ова нова контролна функција, по први пут се покреће производња Цонтинентал сензора урее. Овај сензор ће помоћи да се додатно оптимизује СЦР и документује његова ефикасност. Иновативни сензор урее може мери квалитет, ниво и температуру раствора урее у резервоару. Неколико произвођача возила намерава да користи сензор.
„Наша технологија сензора урее подржава СЦР системе. Пре свега, сензор обезбеђује базу података за прилагођавање убризгане количине урее тренутном оптерећењу мотора. Друго, ови подаци су потребни за уграђену дијагнозу функције накнадне обраде издувних гасова. Осим тога, сензор прати ниво напуњености урее у резервоару како би помогао возачу да благовремено допуни АдБлуе“, објашњава Клаус Хау, шеф пословне јединице за сензоре и актуаторе у Цонтиненталовом одељењу за погон. Од ефективног СЦР је основни захтев за предстојеће законе о емисији Еуро 6ц , интегрисање сензора урее у систем ће такође повећати поверење возача у функцију накнадне обраде издувних гасова возила.
Сензор урее садржи пиезо елементи, отпорни термометар са негативним температурним коефицијентом (НТЦ) и интегрисано коло (АСИЦ) специфично за примену , а све то Цонтинентал већ користи за мерење нивоа уља. Ултразвучни сигнали мере и концентрацију урее у води и ниво пуњења резервоара. У ту сврху, сензор урее може бити заварен у резервоар или у јединицу пумпе.
Интелигентни дизајн сензора превазилази изазове примене
„Кад год је прецизност неопходна у возилу, сензори су веома тражени“, додаје Хау. „СЦР пружа одличан пример. Ако СЦР систем жели да достигне своју максималну ефикасност, убризгана количина АдБлуе ће морати да се дозира прецизно у складу са протоком и саставом издувних гасова”. Овде делује неколико фактора. Убризгану количину раствора урее треба израчунати за тренутно оптерећење мотора. Да би се израчунала права количина за убризгавање, потребно је знати стварни садржај урее у АдБлуе раствору (њен квалитет). Такође, раствор урее не сме да се превише охлади. Због тога се температура у резервоару за уреу мора пратити како би се обезбедила стална доступност система активирањем система грејања када је то потребно. На крају, али не и најмање важно, у резервоару, наравно, мора бити довољно урее. Принцип ултразвучног сензора нуди могућност мерења течности изван резервоара . Ово није само кључни елемент за отпорност на смрзавање; такође избегава појаву корозије на сензорском елементу или електроници.
Сензор урее може дати све ове податке као улазну вредност за мерење урее. „Повећан квалитет контроле СЦР-а помаже да се избегне прекорачење или мања вредност током процеса мерења урее“, објашњава др. Вигхард Јагер, шеф одељења за истраживање и развој сензора течности, сензора и актуатора пословних јединица. „Једном када динамички контролишете количину убризгане урее обрадом сензорског сигнала, много је мање вероватно да ће НОк или амонијак проћи кроз СЦР катализатор.
За апликације које захтевају да се сва мерења забележе, мерна ћелија сензора урее садржи две пиезо керамике, које емитују и детектују ултразвучне таласе. Мерењем вертикалног времена путовања ултразвучног таласа док не дође до површине течности и његове хоризонталне брзине ширења у раствору, може се израчунати ниво и квалитет раствора . Сензор користи ефекат да се ултразвучни таласи брже крећу у раствору са већим садржајем урее. Да би се обезбедило прецизно мерење нивоа чак и када је возило у нагнутом положају, доступно је мерење другог нивоа да би се обезбедио поуздан сигнал на великим нагибима.
Извор: Цонтинентал