Funktionsvoraussetzung Abgasreinigung allgemein
Motor läuft
Das Steuergerät CDI (N3/9) erkennt den Motorlauf durch das Auswerten der Signale des Hallsensors Kurbelwelle (B70). Das Steuergerät CDI 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)
Kohlenwasserstoffe (HC)
Kohlenmonoxid (CO)
Rußpartikel
Die Schadstoffreduzierung wird durch folgende Funktionen unterstützt:
Einlasskanalabschaltung (EKAS)
Dieselpartikelfilter (DPF)-Glühen
Abgasrückführung (AGR)
AdBlue® Einspritzung (mit Code U77 (Diesel Abgasreinigung BLUETEC (SCR)))
Das Steuergerät CDI verarbeitet hierfür die Signale folgender Sensoren:
Außentemperatursensor (B14), vom Steuergerät SAM vorn (N10/6) über Innenraum-CAN (CAN B), Steuergerät elektronisches Zündschloss (N73), Fahrwerk-FlexRay (Flex E), Steuergerät Antriebsstrang (N127) und Antriebs-CAN (CAN C1) gesendet
Lambdasonde vor Katalysator (G3/2)
Fahrzeug mit Code U77 (Diesel Abgasreinigung BLUETEC (SCR)):
Temperatursensor vor SCR-Katalysator (B16/15)
Temperatursensor vor Katalysator (B19/7)
NOx-Sensor nach Dieselpartikelfilter (N37/7b1), vom Steuergerät NOx-Sensor nach Dieselpartikelfilter (N37/7) über Antriebssensor-CAN (CAN I) gesendet
NOx-Sensor nach SCR-Katalysator (N37/8b1), vom Steuergerät NOx-Sensor nach SCR-Katalysator (N37/8) über Antriebssensor-CAN gesendet
DPF:
Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter (B19/9)
Differenzdrucksensor DPF (B28/8)
Temperatursensor vor Abgasturbolader (B19/11)
Fahrzeug mit Code 927 (Abgasnorm EU6):
Rußpartikelsensor (N74b1), vom Steuergerät Rußpartikelsensor (N74) über Antriebssensor-CAN gesendet
Abgasreinigung im Dieseloxidationskatalysator
Der Dieseloxidationskatalysator trägt durch Reduktion und Oxidation für die Verringerung von Kohlenwasserstoff (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxiden (NOx) bei. Durch eine Nachverbrennung wird die erforderliche thermische Energie für die DPF-Regenerationsphase erzeugt.
Abgasreinigung im DPF
Der DPF besteht aus einem keramischen Wabenfilterkörper aus Siliziumkarbid, der mit dem Edelmetall Platin beschichtet ist. Die Kanäle des DPF sind wechselnd vorn und hinten geöffnet und durch die porösen Filterwände des Wabenfilterkörpers voneinander getrennt. Das Abgas strömt in die nach vorn offenen Kanäle des DPF ein. Anschließend strömt es durch die porösen Filterwände des Wabenfilterkörpers in die nach hinten offenen Kanäle. Danach wird das Abgas durch die Abgasanlage abgeführt. Die Rußpartikel werden im Wabenfilterkörper des DPF zurückgehalten.
Wenn der Rußgehalt einen bestimmten Wert überschreitet, leitet das Steuergerät CDI die Regenerationsphase ein. Durch das Auswerten der Signale des Differenzdrucksensors DPF errechnet das Steuergerät CDI den Rußgehalt im DPF.
Für die Regenerationsphase wird die Abgastemperatur periodisch erhöht. Hierfür startet das Steuergerät CDI folgende Aktionen:
Zusätzliche Nacheinspritzung über:
Kraftstoffinjektor Zylinder 1 (Y76/1)
Kraftstoffinjektor Zylinder 2 (Y76/2)
Kraftstoffinjektor Zylinder 3 (Y76/3)
Kraftstoffinjektor Zylinder 4 (Y76/4)
Kraftstoffinjektor Zylinder 5 (Y76/5)
Kraftstoffinjektor Zylinder 6 (Y76/6)
Das Steuergerät CDI steuert die Kraftstoffinjektoren direkt an.
DPF-Glühen:
Glühkerze Zylinder 1 (R9/1)
Glühkerze Zylinder 2 (R9/2)
Glühkerze Zylinder 3 (R9/3)
Glühkerze Zylinder 4 (R9/4)
Glühkerze Zylinder 5 (R9/5)
Glühkerze Zylinder 6 (R9/6)
Das Steuergerät CDI sendet die Anforderung zum DPF-Glühen über Antriebs-LIN (LIN C1) an die Glühendstufe (N14/3). Die Glühendstufe steuert die Glühkerzen direkt an.
Schaltlinienverschiebung
Das Steuergerät CDI sendet die Anforderung zur Schaltlinienverschiebung über Antriebs-CAN an das Steuergerät Vollintegrierte Getriebesteuerung (Y3/8n4).
Durch das Erhöhen der Abgastemperatur werden die im DPF eingelagerten Rußpartikel überwiegend zu Kohlendioxid (CO2) verbrannt. Die entstehende Asche bleibt im DPF zurück. Die Abgastemperatur wird während der Regeneration vom Temperatursensor vor Abgasturbolader und vom Temperatursensor vor Dieselpartikelfilter erfasst.
Wenn der DPF gewartet werden muss, leuchtet die Kontrollleuchte Motordiagnose (A1e58) im Kombiinstrument (A1) auf. Das Steuergerät CDI sendet die Anforderung zur Ansteuerung der Kontrollleuchte Motordiagnose über Antriebs-CAN, Steuergerät Antriebsstrang, Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Benutzerschnittstelle-CAN (CAN HMI) an das Kombiinstrument.
Eine unterbrochene Regeneration wird bei Kurzstreckenfahrten auf mehrere Fahrzyklen verteilt. Die Aufheizphasen bis zum Erreichen der notwendigen Regenerationstemperatur häufen sich dadurch. Der Regenerationsvorgang läuft für den Kunden unbemerkbar ab.
Abgasreinigung im SCR-Katalysator (mit Code U77 (Diesel Abgasreinigung BLUETEC (SCR)))
Vor dem SCR-Katalysator wird das Reduktionsmittel AdBlue® eingespritzt, das durch Thermolyse (wärmebedingte chemische Reaktion) und Hydrolyse (wasserbedingte chemische Reaktion) in Ammoniak (NH3) umgewandelt wird.
Zwischen dem Dosierventil AdBlue® (Y129) und dem SCR-Katalysator befindet sich ein Mischelement. Es sorgt für eine verbesserte Hydrolyse des Reduktionsmittels AdBlue® und für dessen gleichmäßigere Verteilung vor dem SCR-Katalysator. Das im Abgas enthaltene NOx wird im SCR-Katalysator zusammen mit dem NH3 in molekularen Stickstoff (N2) und H2O umgewandelt.
Das Steuergerät CDI berechnet die erforderliche Reduktionsmittelmenge und fordert diese über Antriebssensor-CAN beim Steuergerät AdBlue® (N118/5) an. Das Steuergerät AdBlue® steuert daraufhin das Dosierventil AdBlue® entsprechend an.
Die NOx-Sensoren überwachen die NOx-Konzentration im Abgas. Damit die NOx-Sensoren schnell ihre Betriebstemperatur erreichen, werden sie beheizt. Das Steuergerät CDI sendet die Anforderung zum Heizen über Antriebssensor-CAN an die Steuergeräte NOx-Sensor. Die Steuergeräte NOx-Sensor steuern daraufhin die Heizelemente der NOx-Sensoren an.
Die Umwandlungsrate des NOx-Anteils im Abgas ist temperaturabhängig und beträgt bis zu 80 %. Die Reduzierung des Rußgehalts beträgt ca. 99 %.
Wenn der Füllstand "Reserve" im Behälter AdBlue® erreicht ist, erscheint eine Meldung im Kombiinstrument. Diese Meldung beinhaltet die Aufforderung, eine Werkstatt aufzusuchen und eine Wartung durchführen zu lassen. Zusätzlich ertönt ein Signalton.
Wenn der Behälter AdBlue® leer ist, leuchtet die Kontrollleuchte Motordiagnose im Kombiinstrument auf. Das Steuergerät CDI prüft die Plausibilität dieses Zustands und legt einen Fehler im Fehlerspeicher ab.
Ab diesem Zeitpunkt stehen maximal 20 Starts mit einer angenommenen Fahrtstrecke von jeweils 32 Kilometern zur Verfügung. Die Anzahl der noch zur Verfügung stehenden Starts wird im Kombiinstrument angezeigt. Nach dem letzten verbliebenen Start kann das Fahrzeug nicht mehr in Betrieb genommen werden.
EKAS
Die EKAS bewirkt in allen Lastzuständen des Motors das bestmögliche Verhältnis zwischen Luftverwirbelung und Luftmasse.
Das Steuergerät CDI liest zur Umsetzung der EKAS zusätzlich die Signale folgender Sensoren ein:
Motoröltemperatur-Sensor (B1)
Atmosphärendrucksensor
Fahrpedalsensor (B37)
Hallsensor Kurbelwelle
Das Steuergerät CDI wertet die eingehenden Informationen aus und steuert den Stellmotor Einlasskanalabschaltung (M55) pulsweitenmoduliert an. Im unteren Motordrehzahl- und Motorlastbereich wird die Hälfte der Einlasskanäle (2 Einlasskanäle sind pro Zylinder vorhanden) mit Klappen verschlossen. In den offenen Einlasskanälen erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit. Dies führt zu einem höheren Drall, der eine bessere Verwirbelung bewirkt. Die dadurch optimierte Verbrennung hat unter anderem eine Minderung der Rußpartikel im Abgas zur Folge.
Mit steigender Motordrehzahl und Motorlast werden die verschlossenen Einlasskanäle wieder kontinuierlich geöffnet. So besteht für jede Betriebsphase des Motors das bestmögliche Verhältnis zwischen Luftverwirbelung und Luftmasse.
Bei einem Fehler oder bei Unterbrechung der Versorgungsspannung werden die Klappen durch Federkraft geöffnet oder offen gehalten.
Referenzierte Dokumente
- gf0716p9997ogy Übersicht Systembauteile Common-Rail Diesel Injection (CDI)