Επικεντρωμένο σε πρόβλημα ενός A0009056304
Η λειτουργία αυτού του τύπου probe NOx αισθητήρων της Continental απαιτεί 4 ζεύγη γραμμών ήτοι 8 ξεχωριστές γραμμές για:
1 & 2 Διάκενα διάχυσης
3 Ηλεκτρολύτης
Ip1 & Ip2 Λήψεις σημάτων
Εκεί που τείνουν να μπερδεύονται οι καταστάσεις είναι στους after market όπου η τάση των firmware δείχνει να συνταυτίζει παραμέτρους για να καλύψει περισσότερους κωδικούς. Ο TMA0009053706 της Αγγλικής D2P που παράγγειλα - στη μισή τιμή του γνήσιου μαζί με το τελωνείο - παρότι κατ επιμονής από την D2P ότι είναι συμβατός με τον εργοστασιακό μου A0009056304, διαφοροποιείται στο self diagnostic υποχρεώνοντας την ECU N3/10 να καταχωρεί τον P225D84, τον οποίο & ξεκίνησα να αντιμετωπίζω με τη παραμετροποίηση not self-diagnostic capable! Κανονικά & στους after mαrket αισθητήρες, ενδέχεται εάν παραλειφθεί η ενημέρωση της ECU ως “not self-diagnostic capable” για τη πρώτη γενιά ή “ self-diagnostic capable” για τον A0009056304, να καταχωρούνται DTC λόγο διαφοράς των αναμενόμενων σημάτων επικοινωνίας.
Κατά τη χρήση aftermarket NOx αναλογίζομαι την αρχιτεκτονική της Mercedes-Benz να καταχωρεί σφάλμα κατά την αναγέννηση του καταλύτη ή την κύλιση με σταθερό φορτίο ή στο φρενάρισμα του κινητήρα αναμένοντας συγκεκριμένες μεταβολές NOx.
Είναι πολύ πιθανό ο αισθητήρας της Αγγλικής D2P να επιδιώκει ελέγχους* πριν & μετά τον καταλύτη τόσο για NSC / LNT ( =Nox Storage Catalyst - ή LNT - Lean NOx Trap - Καταλύτης αποθήκευσης NOx) όσο & SCR ( =Selective Catalytic Reduction - επιλεκτικής καταλυτικής μείωσης συστήματα) τα οποία επιδιώκουν την ίδια δουλειά με διαφορετικό όμως τρόπο για τη βενζίνη & το πετρέλαιο.
*NSC/LNT (Καταλύτης Αποθήκευσης NOx) Βενζινοκινητήρες
Το σύστημα NSC (ή LNT) λειτουργεί σε δύο φάσεις, ανάλογα με τη λειτουργία του κινητήρα:
Φάση Αναγέννησης (Rich Operation - Πλούσια Λειτουργία): Όταν ο καταλύτης κορεστεί, το σύστημα εγχέει μια μικρή ποσότητα καυσίμου για λίγα δευτερόλεπτα. Αυτό δημιουργεί ένα πλουσιότερο μείγμα στα καυσαέρια, επιτρέποντας την απελευθέρωση των αποθηκευμένων NOx και τη μετατροπή τους σε αβλαβές άζωτο (N₂). Ένα πολύ σημαντικό υποπροϊόν αυτής της χημικής αντίδρασης κατά τη φάση αναγέννησης είναι η παραγωγή αμμωνίας (NH₃) .
Το σύστημα SCR είναι μια πιο άμεση και αποτελεσματική μέθοδος για τη μείωση των NOx. Με την τεχνολογία BlueTEC της Mercedes, ένα υγρό πρόσθετο, το AdBlue (ένα διάλυμα ουρίας), εγχέεται στα καυσαέρια πριν από τον καταλύτη SCR. Η υψηλή θερμοκρασία των καυσαερίων διασπά το AdBlue, παράγοντας αμμωνία (NH₃). Μέσα στον ειδικό καταλύτη SCR, η αμμωνία αντιδρά επιλεκτικά με τα NOx και τα μετατρέπει σε αβλαβές άζωτο (N₂) και υδρατμούς (H₂O).
Συνδυασμός NSC + SCR στους πετρελαιοκινητήρες
Η Mercedes ανέπτυξε μια πρωτοποριακή λύση συνδυάζοντας τα δύο παραπάνω συστήματα για μέγιστη απόδοση. Στη διάταξη αυτή ο NSC βρίσκεται πρώτος στη σειρά και λειτουργεί κανονικά, αποθηκεύοντας NOx αναγεννώμενο περιοδικά. Κατά την αναγέννηση του NSC, παράγεται αμμωνία (NH₃) ως υποπροϊόν. Αντί να εκλυθεί αυτή η αμμωνία στην ατμόσφαιρα, κατακρατείται προσωρινά στον SCR καταλύτη που βρίσκεται τοποθετημένος αμέσως μετά. Στη συνέχεια, κατά την επόμενη φάση φτωχής λειτουργίας, η αποθηκευμένη αμμωνία χρησιμοποιείται για την περαιτέρω μείωση τυχόν NOx που δεν κατακρατήθηκαν από τον NSC ή δημιουργήθηκαν κατά την αναγέννηση.
Σύγκριση και Οφέλη
Η παρακάτω σύγκριση συνοψίζει τα χαρακτηριστικά και τα οφέλη κάθε τεχνολογίας:
| Χαρακτηριστικό | NSC / LNT (Μόνο του) | SCR (Με AdBlue) | Συνδυασμός NSC + SCR |
|---|---|---|---|
| Αρχή Λειτουργίας | Αποθήκευση NOx και περιοδική αναγέννηση με καύσιμο | Συνεχής αναγωγή NOx με έγχυση αμμωνίας (από AdBlue) | Παραγωγή αμμωνίας από τον NSC, χρήση της από τον SCR |
| Κατανάλωση/Κόστος | Αυξημένη κατανάλωση καυσίμου λόγω αναγεννήσεων | Χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου, αλλά απαιτεί τακτικό ανεφοδιασμό AdBlue | Εξαιρετικά υψηλή απόδοση, ιδανική για αυστηρά πρότυπα (π.χ. Euro 6) και γηρασμένα συστήματα |
| Απόδοση | Μειωμένη σε υψηλές θερμοκρασίες ή με την πάροδο του χρόνου | Πολύ υψηλή απόδοση σε μεγάλο εύρος λειτουργίας | Εξαιρετικά υψηλή απόδοση, ιδανική για αυστηρά πρότυπα (π.χ. Euro 6) |
Τα συστήματα μείωσης των οξειδίων του αζώτου ( =NOx ), OPF ( =Ottopartikelfilter) ή GPF ( =Gasoline Particulate Filter) είναι ένα κρίσιμο εξάρτημα αντιρύπανσης, το οποίο εστιάζει στα σωματίδια ρύπων της αιθάλης.
Τι είναι το OPF / GPF; Το OPF (Ottopartikelfilter) είναι γερμανικό ακρωνύμιο για το "Φίλτρο Σωματιδίων Βενζίνης". Διεθνώς, είναι γνωστό ως GPF (Gasoline Particulate Filter). Πρόκειται για ένα φίλτρο που τοποθετείται στο σύστημα εξάτμισης των βενζινοκινητήρων με σκοπό να παγιδεύει τα λεπτά σωματίδια αιθάλης που παράγονται από την καύση.
Τι χρειάζεται; Παραδοσιακά, τα σωματίδια ήταν πρόβλημα των πετρελαιοκινητήρων εξ ου & τα DPF – ( =Diesel Particulate Filters), αλλά οι αυστηρότερες νόρμες συμπαρέσυραν & τη τεχνολογία των βενζινοκινητήρων.
Τι έγινε; Άμεσος Ψεκασμός: Οι σύγχρονοι βενζινοκινητήρες χρησιμοποιούν τεχνολογία άμεσου ψεκασμού (Direct Injection). Αντί να ψεκάζεται η βενζίνη στην πολλαπλή εισαγωγή, ψεκάζεται απευθείας μέσα στον κύλινδρο υπό πολύ υψηλή πίεση. Αυτή η διαδικασία, αν και αυξάνει την απόδοση και μειώνει την κατανάλωση, έχει ένα μειονέκτημα, τη παραγωγή σωματιδίων, λόγο της μείωσης του διαθέσιμου χρόνου για την ανάμειξη αέρα-καυσίμου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ατελή καύση σε μικροσκοπικές περιοχές και τη δημιουργία λεπτών σωματιδίων αιθάλης (PM - Particulate Matter), ιδιαίτερα κατά την εκκίνηση ή υπό υψηλό φορτίο. Λόγω των ολοένα και αυστηρότερων προδιαγραφών εκπομπών ρύπων (όπως το πρότυπο Euro 6 και το επερχόμενο Euro 7), οι κατασκευαστές, συμπεριλαμβανομένης της Mercedes, αναγκάστηκαν να τοποθετήσουν φίλτρα σωματιδίων και στα βενζινοκίνητα οχήματα.
Πώς λειτουργεί; Η λειτουργία του είναι παρόμοια με αυτή του φίλτρου σωματιδίων ντίζελ (DPF):
Διήθηση: Τα καυσαέρια περνούν μέσα από το φίλτρο, το οποίο είναι κατασκευασμένο από ένα πορώδες κεραμικό υλικό (συνήθως καρβίδιο του πυριτίου). Οι τοίχοι του φίλτρου επιτρέπουν τη δίοδο των αερίων αλλά παγιδεύουν τα στερεά σωματίδια αιθάλης.
Αποθήκευση: Με την πάροδο του χρόνου, η συσσωρευμένη αιθάλη δημιουργεί (αντίσταση) στην εξάτμιση, κάτι που μετράει ένας αισθητήρας πίεσης. Όταν η ποσότητα της αιθάλης φτάσει σε ένα συγκεκριμένο όριο, το σύστημα πρέπει να την απομακρύνει.
Αναγέννηση: Σε αντίθεση με τα DPF στα πετρελαιοκίνητα, η αναγέννηση (κάψιμο) της αιθάλης στα OPF/GPF είναι συνήθως μια παθητική ή ενεργητική διαδικασία:
Παθητική Αναγέννηση: Κατά την ομαλή, παρατεταμένη οδήγηση σε εθνική οδό ή αυτοκινητόδρομο, η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι αρκετά υψηλή για να κάψει σταδιακά την αιθάλη που έχει συσσωρευτεί, μετατρέποντάς την σε μικρές ποσότητες CO₂.
Ενεργητική Αναγέννηση: Αν το όχημα κινείται κυρίως στην πόλη και η θερμοκρασία δεν επαρκεί, η ECU (ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου) μπορεί να προχωρήσει σε μια ενεργητική αναγέννηση. Αυτό γίνεται είτε με ρύθμιση του ψεκασμού (π.χ. έγχυση επιπλέον καυσίμου) είτε με άλλα μέσα για να αυξηθεί τεχνητά η θερμοκρασία των καυσαερίων και να καεί η αιθάλη. Επειδή οι βενζινοκινητήρες έχουν γενικά πιο ζεστά καυσαέρια από τους πετρελαιοκινητήρες, η αναγέννηση γίνεται πιο εύκολα.
Διαφορές μεταξύ OPF ( =GPF) και DPF Παρόλο που η βασική αρχή είναι ίδια, υπάρχουν κάποιες διαφορές:
|
Χαρακτηριστικό |
OPF / GPF (Βενζίνη) |
DPF (Ντίζελ) |
|
Υλικό |
Καρβίδιο του Πυριτίου (ανθεκτικό σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες) |
Κορδιερίτης ή Καρβίδιο του Πυριτίου |
|
Θερμοκρασία Λειτουργίας |
Υψηλότερες θερμοκρασίες (οι βενζινοκινητήρες καίγονται πιο ζεστά) |
Χαμηλότερες θερμοκρασίες |
|
Αναγέννηση |
Κυρίως παθητική, λόγω υψηλών θερμοκρασιών. Ενεργητική λιγότερο συχνή. |
Συχνά απαιτεί ενεργητική αναγέννηση (με έγχυση καυσίμου) για να ανέβει η θερμοκρασία. |
|
Θέση |
Συνήθως πολύ κοντά στον κινητήρα (στην "καλή" θέση) για να διατηρείται ζεστό. |
Μπορεί να βρίσκεται και πιο μακριά, κάτω από το όχημα. |
Στις αποτυχίες ορθής επικοινωνίας του αισθητήρα NOx (=N37/4) με την ECU, ενδέχεται να υπάρξει μετάβαση σε λειτουργία safe mode με πλουσιότερα μίγματα - κατανάλωση - εκπομπές NOx & ελαττωματική απόδοση. Πλουσιότερα μίγματα υποδηλώνουν αυξημένες θερμοκρασίες, μειωμένη διάρκεια ζωής καταλύτη & με την ύπαρξη άμεσου ψεκασμού, θεωρητικά ενδεχόμενη μακροπρόθεσμα επιβάρυνση από μικρορεταρίσματα - δυσαναφλεξίες (=misfires).
Ως γνωστό η Mercedes-Benz δε δημοσιεύει επίσημα τα ακριβή drive cycles για την αναγέννηση ή επαναφορά (reset) των καταλυτών NOx (NSC/LNT), καθώς αυτά είναι μέρος του απόρρητου λογισμικού της ECU. Πάραυτα αναλογιζόμενος τα πρώτα EFI συστήματα με την αυτοεκμάθηση που έκαναν, ένα service regeneration" ή "stationary regeneration") ενδέχεται κατά τη συνήθη διαδικασία οδήγησης να αναγκάσει το σύστημα να ολοκληρώσει τους αυτοελέγχους του (Readiness codes).
Αν για παράδειγμα εκκινήσουμε κρύο το κινητήρα, αναμένουμε εσκεμμένα για το test στο ρελαντί ~ 2 λεπτά & οδηγήσουμε - ιδανικά αρχικά σε αστικό περιβάλλον & στη συνέχεια σε επαρχιακό, θερμοκρασία λαδιού τουλάχιστο στους 70οC - φτάνοντας τη θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού στη κανονική λειτουργία των 90οC & τη θερμοκρασία καυσαερίων να έχει επιτευχθεί με σταθερό γκάζι στις ~2500σαλ με λίγο έως μέτριο φορτίο στους 250 - 500οC για χρονικό διάστημα 10-20 λεπτών ( =ο καταλύτης θα πρέπει να γεμίσει με NOx - φάση αποθήκευσης & στη συνέχεια να εμπλουτιστεί το μίγμα με καύσιμο για να τον καθαρίσει). Στο τέλος ο οδηγικός κύκλος οφείλει να περιλαμβάνει & συνθήκες κενού που επιτυγχάνονται κατά τη φάση επιβράδυνσης από το κινητήρα.
Ένεκα του υψηλότατου κόστους αγοράς (τον 10/2025 ένας γνήσιος κόστιζε ~700 ευρώ) σε περίπτωση καταχώρησης βλάβης, επιβάλλεται αρχικά ένας ηλεκτρολογικός έλεγχος & μετέπειτα ένας καθαρισμός της αιθάλης από το ευαίσθητο αισθητήριο ( =probe ).
Εκτενέστερα, κυκλοφορούν κάποιες ανεπίσημες προτροπές από βίντεο DIY που δείχνουν εμβάπτιση του αισθητήρα σε καθαριστικά (π.χ.
isopropyl - ισοπροπανόλη - υγρό DPF cleaner), αλλά εν γένει θεωρούνται ακραίες λύσεις (συν της άλλης ένεκα καταστροφής
του ηλεκτροχημικού κύτταρου από παρατεταμένη εμβάπτιση). Πάραυτα, μία ακραία πειραματική λύση
απόγνωσης με εμβάπτιση - ξέπλυμα του probe σε καθαρό οινόπνευμα για ένα
περίπου λεπτό & ψεκασμό με σιελ καθαριστικό χωρίς λάδι (
=degreaser) είναι μια λύση που ενδέχεται είτε να παρατείνει χρονικά για
λίγο το έργο του, είτε να το διακόψει παντοτινά*. Η λύση της συνεχόμενης οδήγησης σε ανοιχτό δρόμο
για 15-20 λεπτά με ~ 2500 rpm/min,
δεν είναι ότι το καυσαέριο φυσά την αιθάλη από το κάλυμμα του
αισθητήρα, αλλά ότι ενεργοποιεί την αναγέννηση στο GPF ( =φίλτρο
σωματιδίων βενζίνης ) που αδυνατεί να πραγματοποιηθεί στις μικρές
διαδρομές, ιδιαίτερα μέσα στη κίνηση της πόλης.
Εν γένει οι κατασκευαστές αντιτίθενται στο καθαρισμό τους ως sealed unit & προτείνουν την αντικατάστασή του*. Αναφορά αντικατάστασης μόνο του probe γίνεται & τηρώντας το πρωτόκολλο συνδέσεων για can, όπως & η επιλογή αντικατάστασης με αντιγραφή & μεταφορά του firmware του module σε νέο set (control module & probe).
Παρακάτω είναι το διάγραμμα του βύσματος (κοιτώντας από την πλευρά της καλωδίωσης του αυτοκινήτου & όχι από τον αισθητήρα).
Οδηγός Μετρήσεων με πολύμετρο
Οι γραμμές pump + reference είναι αναλογικές γραμμές εσωτερικών κυψελών & όχι απλές αντιστάσεις.
Στις επαφές Pin 1 & Pin 2 οφείλει να εφαρμόζετε τάση 12–14 V
❌ Αν 0 V → έλεγχος ασφάλειας, καλωδίου, οξείδωσης connector.
Ανάφλεξη ανοιχτή ( =αναμένη )
Στην Pin 3 & Pin 2
Στο ρελαντί➜ Idle ~ 11–12 V
Κατά τη λειτουργία ( =όταν ο κινητήρας γυρίζει οι παλμοί από 0.5–11 V )
❌ Αν είναι συνεχώς 12V τότε ο αισθητήρας είναι νεκρός
❌ Αν είναι 0V τότε η LIN βραχυκυκλώνει με τη γείωση ( =short to ground )
❌ Αν είναι 5V τότε κάποιος άλλος κόμβος LIN τραβάει λάθος τάση
❌ Άπειρο (OL) → καμένη αντίσταση ( =heater)
❌ 0 Ω βραχυκυκλωμένο στοιχείο θερμαντικής αντίστασης ( =short heater)
Με το μοτέρ ζεστό, θα δείχνει:
παλμοειδές σήμα PWM από 1 – 12V
Στην εκκίνηση (ρελαντί): Στις Pin 6 & Pin 7 από 50 – 600 mV (μεταβαλλόμενη).
❌ Αν >2V τότε το στοιχείο είναι αλλοιωμένο ( =pump cell failure )
❌ Αν 0 V τότε ο controller είναι dead.
❌ Σε αστάθεια κοιτάζουμε για διαβρωμένο κονέκτπορα
Αφορά τον αισθητήρα NOx A0009056304 της Continental με 5WK9 7250 στο μοτέρ M270.920.
NOx: 20–80 ppm
Lambda (NOx sensor): 0.98–1.02
Θερμοκρασία αισθητήρα: 250–400°C
Heater Duty Cycle: 20–40%
➤ Κίνηση με ελαφρύ φορτίο (2000–3000 rpm)
Lambda: 0.97–1.03
➤ Βαρύ φορτίο / Επιτάχυνση
Lambda: 0.85–1.00 ανάλογα με το μείγμα
NOx 0 ppm συνεχόμενα: pump cell failure (pin 6/7)
NOx 500–1000 ppm συνεχόμενα: βλάβη reference (pin 8) ή heater
Ασταθής τιμή NOx: προβλήματα LIN (pin 3) ή διάβρωση στο connector
Καθυστέρηση ανόδου θερμοκρασίας: πρόβλημα heater (pin 4/5)
Για τον αισθητήρα NOx A0009056304 – Continental 5WK97250 στον M270920
Ελέγχοι για:
✔ Λάδια ή υγρασία στο κονέκτορα
✔ Πράσινη οξείδωση - διάβρωση στους ακροδέκτες
✔ Σπασμένα καλώδια στη «γωνία» της εξάτμισης
✔ Καμένη/σπασμένη θωράκιση - προστασία ( =shielding )
Ανάφλεξη ON (μοτέρ σβηστό)
Στη Pin 2 → σασί: γείωση 0 Ωhm
❌ Αν δεν υπάρχουν 12V → ο αισθητήρας δεν θα ξυπνήσει → P2200, P2201
❌ Αν η γείωση είναι κακή → δίνονται λανθασμένες τιμές & σφάλματα LIN
Ανάφλεξη ON, (μοτέρ σβηστό):
Ρελαντί: 11–12 V
Κατά την εκκίνηση: παλμοί 0.5–11 V
❌ 0V → ground short
❌ 5V → άλλο LIN node τραβάει λάθος τάση
✔ Αν έχει παλμούς → Ο αισθητήρας επικοινωνεί
Ωμομέτρηση
Με κρύο αισθητήρα στα Pin 4 → Pin 5 από 2–8 Ωhm
Μέτρηση τάσης αντί Ωμομέτρησης με λειτουργία κινητήρα:
Στα Pin 4 → Pin 5: PWM από 1–12V
Βλάβες - αίτια:
❌ Άπειρο (OL) → καμένη αντίσταση heater
❌ 0 Ω → short
❌ Καμία PWM δραστηριότητα → πρόβλημα στο ECU ή στο καλώδιο
Αυτή η μέτρηση διερευνά κατά πόσο η βλάβη αφορά τη καλωδίωση ή το probe.
Στις Pin 6 → Pin 7: από 50–600 mV
Σε υψηλό φορτίο: από 0.1–1.2 V
❌ Αν έχει συνεχώς 0 mV → pump cell dead
❌ Αν έχει κάτω από 10 mV → εσωτερική βλάβη
❌ Αν έχει πάνω από 2 V → internal pump circuit failure
Στις Pin 8 → Pin 2: από 2.5–3.3 V σταθερά.
❌ 0 V → νεκρός controller αισθητήρα
❌ 5 V → βραχυκύκλωμα
❌ Αστάθεια → υγρασία στο βύσμα
Έλεγχοι στις παραμέτρους:
- NOx ppm
- Sensor temperature
- NOx sensor status
- Heater duty cycle
- Lambda (NOx)
NOx: 0 ppm σταθερά → pump cell τελειωμένη
NOx: 500–1000 ppm μόνιμα → reference failure (pin 8)
Sensor temp: 0°C ή 900°C → heater dead
Heater duty: 0% → PWM ή καλώδιο
LIN: communication interrupted → Pin 3 ή εισδοχή νερού
Για Continental NOx 5WK9 7250
❌ Αν δεν αλλάζει καθόλου → ο heater είναι παθητικός (dead).
❌ Αν το πολύμετρο δείχνει “OL” → ανοιχτό κύκλωμα → 100% χαλασμένος.
Sensor temp: 300–450°C
Heater duty cycle: 20–40%
Lambda: 0.98–1.02
NOx: 80–250 ppm
Temp: 500–650°C
NOx: 250–650 ppm
Temp: 650–800°C
G.T.
* Οι όροι ισοπροπυλική αλκοόλη και καθαρό οινόπνευμα είθισται να αναφέρονται ως διαφορετικές ουσίες με παρόμοιες, αλλά και διαφορετικές χρήσεις και χαρακτηριστικά.Στο δια ταύτα
Τέλος αξίζει να σημειωθεί ότι πολλές φορές η καταχώριση βλάβης NOx δεν οφείλεται στον ίδιο τον αισθητήρα αλλά είτε σε παρατεταμένη έλλειψη πίεσης των καυσαερίων πριν από αυτόν - είτε λόγο διαρροών, από προβλήματα DPF (διαρκή υψηλή τέφρα), κακή καύση του καυσίμου λόγο εσφαλμένης λειτουργίας των μπεκ, EGR, πίεσης turbo ή την προβληματική λειτουργία του θερμαντικού στοιχείου λόγο διαβρωμένων επαφών στο κονέκτορα.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου