NOx傳感器阻抗量度的測試

原型固態(tài)電化學(xué)傳感器使用了1個密集型黃金傳感電極、多孔氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯（YSZ）電解質(zhì)和鉑電極板（Au／YSZ／Pt），對原型固態(tài)電化學(xué)傳感器測量柴油機(jī)排氣中的NOx進(jìn)行了評估。將2個電極板暴露于測試氣體中，且電極板沒有基準(zhǔn)氣體。將阻抗量度的方法用于NOx的測量，其中的相位角用作響應(yīng)信號。

福特研究中心利用發(fā)動機(jī)廢氣再循環(huán)（EGR）和選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)降低NOx排放來進(jìn)行柴油機(jī)排氣測試。從測功試驗臺的排氣管提取一部分排氣并送入裝有試驗傳感器的爐內(nèi)，由于不同的發(fā)動機(jī)工況對應(yīng)不同的廢氣排量，使用1個位于原型傳感器附近的熱電偶來監(jiān)測爐內(nèi)溫度的波動，測量的溫度范圍為650～670°C。商業(yè)NOx傳感器位于原型傳感器的下游。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定為2750r/min的條件下，得到傳感器的測量數(shù)據(jù)，同時改變SCR系統(tǒng)中尿素的噴射速率或EGR閥的節(jié)流百分?jǐn)?shù)，測定廢氣組成成分的變化。廢氣的組成成分（CH4、NO2、NH3、NO、CO、CO2和H2O）通過傅立葉紅外光譜測定，同時使用順磁氧分析儀測定O2濃度。

試驗結(jié)果表明，O2能干擾原型傳感器，降低傳感器測量NOx濃度的靈敏度。NOx濃度小于20× 10-6、O2濃度小于7%時，原型傳感器具有較高的NOx和O2測量靈敏度；相比之下，NOx濃度大于50× 10-6、O2濃度大于10.5%時，原型傳感器的NOx和O2測量靈敏度較低。為了滿足排放法規(guī)，柴油機(jī)排氣后處理系統(tǒng)可能需要的檢測水平小于20×10-6。原型傳感器具有較好的測量靈敏度及較小NOx濃度測量范圍。

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作者：L.Y.Wooa et al

編譯：羅濤