Abgasreinigung Funktion

Funktionsvoraussetzung Abgasreinigung allgemein

 Motor läuft

 Das Steuergerät ME (N3/10) erkennt den Motorlauf durch das Auswerten der Signale des Hallsensors Kurbelwelle (B70). Das Steuergerät ME liest die Signale des Hallsensors Kurbelwelle direkt ein.

Abgasreinigung allgemein

Die Abgasreinigung reduziert die schädlichen Bestandteile der vom Motor ausgestoßenen Verbrennungsgase und ­rückstände.

Hierbei handelt es sich um:

 Stickoxide (NOx)

 Kohlenwasserstoff (HC)

 Kohlenmonoxid (CO)

 Rußpartikel

Die Reduzierung der schädlichen Bestandteile wird durch Reduktion und Oxidation im Dreiwegekatalysator, Filtration im Ottopartikelfilter und eine kontrollierte Abgasrückführung erreicht.

Der Ottopartikelfilter ist bei Typ 117, 156 mit Code 598 (Ottopartikelfilter (OPF) mit Sensorik) verbaut.

 Bei Fahrzeugen bis Modelljahr 2016 ist unabhängig von der Ausstattung nur ein Fahrwerk-CAN vorhanden.
Bei Fahrzeugen ab Modelljahr 2016 sind je nach Ausstattung zwei Fahrwerk-CAN-Varianten vorhanden.
Variante 1
Hat das Fahrzeug keine der in Variante 2 genannten Ausstattungscodes, ist wie bis Modelljahr 2016 nur ein Fahrwerk-CAN (CAN E) vorhanden.
Variante 2
Hat das Fahrzeug einen der folgenden Ausstattungscodes, sind zwei Fahrwerk-CANs (Fahrwerk-CAN 1 (CAN E1) und Fahrwerk-CAN 2 (CAN E2)) vorhanden:
Code 218 (Rückfahrkamera)
Code 234 (Totwinkel-Assistent)
Code 459 (Stahlfederung mit Verstelldämpfung)
Code 475 (Reifendruckkontrolle)
Code 476 (Spurhalte-Assistent)
Code 513 (Geschwindigkeitslimit-Assistent)
Code 614 (Bi-Xenon-Scheinwerfer)
Code 615 (Bi-Xenon-Scheinwerfer mit aktivem Kurvenlicht)
Code 618 (Bi-Xenon Scheinwerfer)
Code 621 (Intelligent Light System (Linksverkehr))
Code 622 (Intelligent Light System)
Code 631 (Scheinwerfer LED statisch Linksverkehr)
Code 632 (Scheinwerfer LED statisch Rechtsverkehr)

Abgasreinigung im Dreiwegekatalysator

Beim Dreiwegekatalysator ist die Betriebstemperatur entscheidend. Eine nennenswerte Schadstoffumwandlung setzt erst ab einer Betriebstemperatur von ca. 250 °C ein.

Ideale Betriebsbedingungen für hohe Umwandlungsraten und eine lange Lebensdauer herrschen im Temperaturbereich von ca. 400 bis 800 °C.

Um diese Temperatur schnell zu erreichen, werden bei einem Kaltstart (Kühlmitteltemperatur < 50 °C) die Schaltpunkte für maximal 160 s angehoben. Die Schaltpunktanhebung ist jedoch nur bis zu einer Geschwindigkeit von 53 km/h aktiv.

Ein Hochschalten der Gänge erfolgt dadurch erst bei höheren Drehzahlen.

Das Steuergerät ME sendet die Schaltpunktanhebung abhängig von der Kühlmitteltemperatur und der Raddrehzahl über Antriebs-CAN (CAN C) an das Steuergerät Vollintegrierte Getriebesteuerung Doppelkupplungsgetriebe (Y3/14n4).

Das Steuergerät ME liest die Signale des Kühlmitteltemperatur-Sensors (B11/4) direkt ein.

Die Raddrehzahl wird vom Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm (N30/4) über Fahrwerk-CAN oder Fahrwerk-CAN 1 an das Steuergerät ME gesendet.

Die chemische Umwandlung (Konvertierung) geschieht im Dreiwegekatalysator bei λ = 1.

Durch Oxidation werden Kohlenmonoxid (CO) in Kohlendioxid (CO2) und Kohlenwasserstoff (HC) in Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt.

Durch Reduktion werden die Stickoxide (NOx) in Stickstoff (N2) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt.

Die Funktion des Dreiwegekatalysators wird, sobald die Betriebstemperatur erreicht und die Lambdaregelung frei gegeben ist, vom Steuergerät ME überwacht.

Das Steuergerät ME liest dazu die Signale der folgenden Bauteile ein:

 Sensorelement Lambdasonde nach Katalysator (G3/1b1) (Stickoxid­ und Sauerstoffkonzentration nach dem Dreiwegekatalysator)

 Sensorelement Lambdasonde vor Katalysator (G3/2b1) (Stickoxid­ und Sauerstoffkonzentration vor dem Dreiwegekatalysator)

 Hallsensor Kurbelwelle, (Motordrehzahl)

Das Steuergerät ME bewertet die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Dreiwegekatalysators und damit dessen Alterung.

 Sobald dem Dreiwegekatalysator mehr Sauerstoff zur Verfügung steht, als er für die Oxidation des Kohlenmonoxids (CO) benötigt, wird dieser gespeichert.
Wenn der im Abgas vorhandene Sauerstoff nicht für die Oxidation des Kohlenmonoxids (CO) ausreicht, wird der gespeicherte Sauerstoff ganz oder teilweise abgebaut. Dieser Vorgang bewirkt in Verbindung mit der hohen Sauerstoffspeicherfähigkeit des Dreiwegekatalysators einen fast vollständigen Ausgleich der Schwankungen der Sauerstoffkonzentration vor dem Dreiwegekatalysator. Die Sauerstoffspeicherfähigkeit und damit die Funktion des Dreiwegekatalysator lässt sich anhand der Lambdasondensignale vor und nach dem Dreiwegekatalysator bewerten. Bei einem voll funktionstüchtigen Dreiwegekatalysator werden vor dem Dreiwegekatalysator hohe Werte und Änderungen gemessen. Das Lambdasondensignal nach dem Dreiwegekatalysator ist dagegen nahezu konstant. Mit fortschreitendender Alterung verringert sich die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Dreiwegekatalysators und damit die Fähigkeit Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) umzuwandeln. Dies hat zur Folge, dass das Lambdasondensignal nach dem Dreiwegekatalysator dem Lambdasondensignal vor dem Dreiwegekatalysator immer ähnlicher wird.

Die Lambdasondensignale vor und nach dem Dreiwegekatalysator werden verglichen. Sind beide Signale annähernd gleich, ist der Dreiwegekatalysator nicht mehr funktionsbereit. Es werden mehrere Messungen im unteren Teillastbereich bei vorgegebenen Drehzahlen durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit einem Kennfeld im Steuergerät ME verglichen.

Bei einem erkannten Defekt wird eine Fehlermeldung im Kombiinstrument (A1) ausgegeben. Das Steuergerät ME sendet die Anforderung zur Ansteuerung der Kontrollleuchte Motordiagnose (A1e58) über Fahrwerk-CAN oder über Fahrwerk-CAN 1, Steuergerät elektronisches Zündschloss (N73) und Fahrwerk-CAN 2 an das Kombiinstrument. Im Fehlerspeicher des Steuergeräts ME werden erkannte Fehler abgelegt. Diese können mit dem Diagnosesystem ausgelesen und gelöscht werden.

Abgasreinigung im Ottopartikelfilter (Typ 117, 156 mit Code 598 (Ottopartikelfilter (OPF) mit Sensorik))

Der Ottopartikelfilter nimmt die ausgestoßenen Rußpartikel auf und regeneriert sich unter bestimmten Fahrbedingungen selbst.

Die Regeneration (der Rußabbrand) des Ottopartikelfilters geschieht bei konventioneller Fahrweise vorwiegend im Schubbetrieb. Sobald im Ottopartikelfilter genügend Sauerstoff zur Verfügung steht, kommt es zum Abbrand des Rußes.

Der Rußgehalt des Ottopartikelfilters wird permanent überwacht.

Der Rußgehalt wird über den Differenzdrucksensor Ottopartikelfilter (B163/3) bestimmt. Das Steuergerät ME liest die Sensorsignale direkt ein und wertet diese aus. Wenn die gemessenen Werte bestimmte Grenzen überschreiten, leitet das Steuergerät ME entsprechende Eingriffe in die Motorsteuerung ein und fordert eine Warnmeldung im Kombiinstrument an.

Reduzierung der Schadstoffe durch Abgasrückführung

Durch die Abgasrückführung in den Brennraum wird die Entstehung von Stickoxiden (NOx) gesenkt.

Dies geschieht durch die Verlangsamung der Verbrennung. Dadurch werden Temperaturspitzen vermieden, die die Entstehung von Stickoxiden (NOx) begünstigen.

Die Abgasrückführung trägt zudem zu einer Reduzierung der Ladungswechselverluste bei und reduziert so auch den Kraftstoffverbrauch im Teillastbereich.

 Das Steuergerät ME bestimmt durch Ansteuern des Stellmagnets Einlassnockenwelle (Y49/1) und des Stellmagnets Auslassnockenwelle (Y49/2) die Ventilüberschneidung. Damit wird die interne Abgasrückführung in gewissen Grenzen geregelt.