Λειτουργία καθαρισμού καυσαερίων

Δικτύωση Γενικά

Σε οχήματα από έτος μοντέλου 2016 υπάρχουν δύο εκδόσεις του CAN ανάρτησης (CAN E).

Εναλλακτική 1:

Αν το όχημα δεν περιέχει κανένα από τους κωδικού εξοπλισμού που αναφέρονται στην έκδοση 2 υπάρχει όπως πριν μόνο ένα CAN ανάρτησης.

Έκδοση 2:

Αν το όχημα έχει έναν από τους παρακάτω κωδικούς εξοπλισμού, υπάρχει CAN ανάρτησης 1 (CAN E1) και CAN ανάρτησης 2 (CAN E2):

 Κωδικός 218 (Κάμερα οπισθοπορείας)

 Κωδικός 234 (Σύστημα υποβοήθησης νεκρής γωνίας ορατότητας)

 Κωδικός 459 (Χαλύβδινη ανάρτηση με ρυθμιζόμενη απόσβεση)

 Κωδικός 475 (Έλεγχος πίεσης ελαστικών)

 Κωδικός 476 (σύστημα υποβοήθησης διατήρησης πορείας)

 Κωδικός 513 (Σύστημα υποβοήθησης πινακίδων σήμανσης)

 Κωδικός 614 (Προβολείς Bi-Xenon)

 Κωδικός 615 (Προβολείς Bi-Xenon με ενεργό φωτισμό στροφών)

 Κωδικός 618 (Προβολείς Bi-Xenon)

 Κωδικός 621 (Intelligent Light System (αριστερή λωρίδα))

 Κωδικός 622 (Intelligent Light System)

 Κωδικός 631 (προβολείς LED στατικοί κυκλοφορία στην αριστερή πλευρά του δρόμου)

 Κωδικός 632 (προβολείς LED στατικοί κυκλοφορία στη δεξιά πλευρά του δρόμου)

Στο παρακάτω κείμενο γίνεται διάκριση ανάμεσα στην έκδοση 1 και έκδοση 2. Οχήματα έως έτος μοντέλου 2016 πρέπει να αντιστοιχίζονται στην έκδοση 1.

Προϋποθέσεις λειτουργίας καθαρισμού καυσαερίων Γενικά

 Κινητήρας σε λειτουργία

 Ο εγκέφαλος ME (N3/10) αναγνωρίζει τη λειτουργία κινητήρα μέσω της αξιολόγησης των σημάτων του αισθητήρα Hall στροφαλοφόρου (B70). Ο εγκέφαλος ΜΕ διαβάζει απευθείας τα σήματα του αισθητήρα Hall στροφαλοφόρου.

Καθαρισμός καυσαερίων Γενικά

Ο καθαρισμός καυσαερίων μειώνει τις επικίνδυνες ουσίες από τα ιζήματα και καμμένα καυσαέρια που βρίσκονται στον κινητήρα.

Πρόκειται για:

 Οξείδια αζώτου (NOx)

 Υδρογονάνθρακας (HC)

 Μονοξείδιο του άνθρακα (CO)

 Σωματίδια αιθάλης

Η μείωση των επιβλαβών σωματιδίων επιτυγχάνεται μέσω αναγωγής και οξείδωσης στον τριοδικό καταλύτη, φιλτραρίσματος στο φίλτρο σωματιδίων βενζίνης και ελεγχόμενης επανακυκλοφορία καυσαερίων.

Το φίλτρο σωματιδίων βενζίνης είναι τοποθετημένο στον Τύπο 117, 156, 246 με κωδικό 598 (Φίλτρο σωματιδίων βενζίνης (OPF) με σύστημα αισθητήρων)).

Καθαρισμός καυσαερίων στον τριοδικό καταλύτη

Η θερμοκρασία λειτουργίας αποτελεί σημαντικό παράγοντα στον τριοδικό καταλύτη. Η ουσιαστική μετατροπή ρύπων προκύπτει από θερμοκρασία λειτουργίας περ. 250 °C.

Οι ιδανικές συνθήκες λειτουργίας για υψηλά ποσοστά μετατροπής καυσαερίων και μεγάλη διάρκεια ζωής αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες από περ. 400 έως 800 °C.

Για τη γρήγορη επίτευξη αυτής της θερμοκρασίας, στα οχήματα με κιβώτιο ταχυτήτων 724, κατά την εκκίνηση με κρύο κινητήρα (θερμοκρασία ψυκτικού υγρού < 50 °C) τα σημεία αλλαγής αυξάνονται για έως 160 δευτ. Η αύξηση σημείου αλλαγής ταχυτήτων παραμένει ενεργή μόνο έως τα 53 χλμ//ώρα.

Το ανέβασμα ταχυτήτων πραγματοποιείται σε υψηλότερες στροφές.

Ο εγκέφαλος ME αποστέλλει την αύξηση σημείου αλλαγής ταχυτήτων ανάλογα με τη θερμοκρασία ψυκτικού υγρού και τον αριθμό στροφών τροχού μέσω του CAN μετάδοσης κίνησης (CAN C) στον εγκέφαλο πλήρως ενσωματωμένου ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου κιβωτίου ταχυτήτων (Y3/14n4).

Ο εγκέφαλος ΜΕ διαβάζει απευθείας τα σήματα του αισθητήρα θερμοκρασίας ψυκτικού υγρού (B11/4).

Ο αριθμός στροφών τροχού αποστέλλεται από τον εγκέφαλο Ηλεκτρονικού Προγράμματος Ευστάθειας (N30/4) μέσω του CAN ανάρτησης ή του CAN ανάρτησης 1 στον εγκέφαλο ME.

Η χημική μεταβολή (μετατροπή) πραγματοποιείται στον τριοδικό καταλύτη με λ=1.

Μέσω της οξείδωσης το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και ο υδρογονάνθρακας (CH) σε νερό (H2O2) και διοξείδιο του άνθρακα (CO2).

Μέσω της αναγωγής τα οξείδια αζώτου μετατρέπονται σε άζωτο (N2) και διοξείδιο του άνθρακα (CO2).

Η λειτουργία του τριοδικού καταλύτη επιτηρείται από τον εγκέφαλο ΜΕ, μόλις επιτευχθεί η θερμοκρασία λειτουργίας και εγκριθεί η ρύθμιση λάμδα.

Για το σκοπό αυτό, ο εγκέφαλος ME διαβάζει τα σήματα των ακόλουθων εξαρτημάτων:

 Στοιχείο αισθητήρα λάμδα μετά τον καταλύτη (G3/1b1), (συγκέντρωση οξειδίων αζώτου και οξυγόνου μετά τον τριοδικό καταλύτη)

 Στοιχείο αισθητήρα λάμδα πριν τον καταλύτη (G3/2b1), (συγκέντρωση οξειδίων αζώτου και οξυγόνου πριν τον τριοδικό καταλύτη)

 Αισθητήρας Hall στροφαλοφόρου άξονα (αριθμός στροφών κινητήρα)

Ο εγκέφαλος ME αξιολογεί τη χωρητικότητα οξυγόνου του τριοδικού καταλύτη και, κατά συνέπεια, την παλαίωσή του.

 Όταν ο τριοδικός καταλύτης έχει στη διάθεση του περισσότερο οξυγόνο από αυτό που χρειάζεται για την οξείδωση του μονοξειδίου του άνθρακα, το αποθηκεύει.
Αν το οξυγόνο που υπάρχει στο καυσαέριο δεν επαρκεί για την οξείδωση του μονοξειδίου του άνθρακα, τότε εκλύεται ένα μέρος ή όλο το αποθηκευμένο οξυγόνο. Αυτή η διαδικασία, σε συνδυασμό με την υψηλή χωρητικότητα οξυγόνου του τριοδικού καταλύτη, εξασφαλίζει τη σχεδόν πλήρη εξισορρόπηση των διακυμάνσεων συγκέντρωσης καταλύτη πριν τον τριοδικό καταλύτη. Η χωρητικότητα οξυγόνου και επομένως η λειτουργία του τριοδικού καταλύτη αξιολογούνται σύμφωνα με τα σήματα αισθητήρα λάμδα πριν και μετά τον τριοδικό καταλύτη. Σε έναν πλήρως λειτουργικό τριοδικό καταλύτη μετριούνται υψηλές τιμές και τροποποιήσεις πριν τον τριοδικό καταλύτη. Αντιθέτως, το σήμα αισθητήρα λάμδα μετά τον τριοδικό καταλύτη είναι σχεδόν σταθερό. Λόγω της αυξανόμενης φθοράς, μειώνεται η χωρητικότητα οξυγόνου του τριοδικού καταλύτη και επομένως, η ικανότητα μετατροπής μονοξειδίου του άνθρακα και των υδρογονανθράκων. Κατά συνέπεια, το σήμα αισθητήρα λάμδα μετά τον τριοδικό καταλύτη μοιάζει όλο και περισσότερο με το σήμα αισθητήρα λάμδα πριν τον τριοδικό καταλύτη.

Τα σήματα αισθητήρα λάμδα πριν και μετά τον τριοδικό καταλύτη συγκρίνονται. Εάν και τα δύο σήματα είναι σχεδόν τα ίδια, τότε ο τριοδικός καταλύτης δεν είναι πλέον λειτουργικός. Διεξάγονται περισσότερες μετρήσεις στο κάτω εύρος μερικού φορτίου με προκαθορισμένους αριθμούς στροφών. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με ένα πεδίο αναγνώρισης στον εγκέφαλο ME.

Σε περίπτωση αναγνώρισης βλάβης, μεταδίδεται ένα μήνυμα βλάβης στο όργανο πολλαπλών ενδείξεων (A1). Ο εγκέφαλος ME αποστέλλει το αίτημα για ενεργοποίηση της ενδεικτικής λυχνίας διάγνωσης κινητήρα (A1e58) μέσω του CAN ανάρτησης ή του CAN ανάρτησης 1, του εγκεφάλου ηλεκτρονικού διακόπτη μίζας (N73) και του CAN ανάρτησης 2 στο όργανο πολλαπλών ενδείξεων. Οι αναγνωρισμένες βλάβες καταχωρούνται στη μνήμη βλαβών του εγκεφάλου ME. Αυτές μπορούν να διαβαστούν και να διαγραφούν με το σύστημα διάγνωσης.

Καθαρισμός καυσαερίων στον καταλύτη κατακράτησης NOx (με κωδικό 920 (Άμεσος ψεκασμός βενζίνης με διαστρωματωμένο φορτίο))

Στην ομοιογενή λειτουργία με λ = 1 μετατρέπονται επίσης στον τριοδικό καταλύτη οι ρύποι υδρογονάνθρακες, μονοξείδιο του άνθρακα και οξείδιο του αζώτου.

Στη στρωματοποιημένη λειτουργία με  λ > 1 αυξάνεται το ποσοστό των οξειδίων αζώτου. Η μετατροπή των οξειδίων αζώτου γίνεται από τον καταλύτη κατακράτησης NOx. Ο καταλύτης αποθηκεύει τα οξείδια αζώτου μέσω μιας χημικής ένωσης.

Η στρωματοποιημένη λειτουργία που εξοικονομεί καύσιμο μπορεί να εγκριθεί μόνο, όταν τα οξείδια αζώτου που προκύπτουν πολλαπλώς μπορούν να απορροφηθούν από τον καταλύτη κατακράτησης NOx.

Εάν μειωθεί η ικανότητα κατακράτησης, τα κατακρατημένα οξείδια αζώτου μετατρέπονται στο πλαίσιο της αναζωογόνησης σε άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα.

Αναζωογόνηση του καταλύτη κατακράτησης NOx

Ο εγκέφαλος ME διαβάζει για την αναζωογόνηση του καταλύτη κατακράτησης NOx τα σήματα των παρακάτω εξαρτημάτων:

 Αισθητήρας θερμοκρασίας πριν τον καταλύτη κατακράτησης NOx (B16)

 Εγκέφαλος αισθητήρα NOx (N37/4) (μέσω CAN αισθητήρα μετάδοσης κίνησης (CAN I))

 Αισθητήρας NOx (N37/4b1)

Ο εγκέφαλος ME αναγνωρίζει από μια απότομη αύξηση των τιμών NOx, ότι καταλύτης κατακράτησης NOx είναι πλήρης. Η αναζωογόνηση ξεκινά με την ενεργοποίηση της ομοιογενούς λειτουργίας.

Μετά την ολοκλήρωση της αναζωογόνησης εγκρίνεται και πάλι η στρωματοποιημένη λειτουργία.

Για τη μετατροπή NOx ενδείκνυται ιδανικά περιοχή θερμοκρασίας από 250 έως 500 °C στον καταλύτη κατακράτησης NOx. Η θερμοκρασία του καταλύτη κατακράτησης NOx δεν επιτρέπεται να είναι πάνω από 850 °C.

Η θερμοκρασία καυσαερίων επιτηρείται από ένα αισθητήρα θερμοκρασίας πριν από κάθε καταλύτη κατακράτησης NOx. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας πριν τον καταλύτη κατακράτησης NOx διαβάζεται απευθείας από τον εγκέφαλο ME.

Η θερμοκρασία του καταλύτη κατακράτησης NOx ρυθμίζεται μέσω της δημιουργίας μείγματος. Η δημιουργία του μείγματος προσαρμόζεται βάσει αποθηκευμένων μοντέλων θερμοκρασίας ώστε να προστατεύεται ο καταλύτης κατακράτησης NOx από πολύ υψηλές θερμοκρασίες.

 Για την μετατροπή όλων των ρύπων στα καυσαέρια απαιτείται καύσιμο χωρίς θείο. Το θείο μπλοκάρει τις θέσεις για τα οξείδια αζώτου στον καταλύτη κατακράτησης NOx, και έτσι μειώνεται η δυνατότητα κατακράτησης οξειδίων αζώτου. Εξαιτίας αυτού, η στρωματοποιημένη λειτουργία περιορίζεται και πρέπει να γίνεται συχνότερα αναζωογόνηση.

Καθαρισμός καυσαερίων στο φίλτρο σωματιδίων βενζίνης (Τύπος 117, 156, 246 με κωδικό 598 (Φίλτρο σωματιδίων βενζίνης (OPF) με σύστημα αισθητήρων))

Το φίλτρο σωματιδίων βενζίνης απορροφά τα σωματίδια αιθάλης που εκπέμπονται και αυτοανανεώνεται υπό συγκεκριμένες συνθήκες οδήγησης.

Η αναζωογόνηση (η καύση αιθάλης) του φίλτρου σωματιδίων βενζίνης πραγματοποιείται κυρίως στο ρολάρισμα με συμβατικό τρόπο οδήγησης. Μόλις το φίλτρο σωματιδίων βενζίνης αποκτήσει επαρκές οξυγόνο, πραγματοποιείται καύση της αιθάλης.

Η θερμική καταπόνηση του φίλτρου βενζίνης στο ρολάρισμα εξαρτάται, κατά κύριο λόγο, από το ύψος της περιεκτικότητας σε αιθάλη και τη θερμοκρασία καυσαερίων πριν το φίλτρο βενζίνης. Οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες κατά την καύση της αιθάλης μπορεί να προκαλέσουν ζημιά σε όλο το φίλτρο βενζίνης.

Η θερμοκρασία καυσαερίων και η περιεκτικότητα σε αιθάλη του φίλτρου σωματιδίων βενζίνης επιτηρείται μόνιμα.

Η θερμοκρασία καυσαερίων ανιχνεύεται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας πριν το φίλτρο βενζίνης (B163/4). Η περιεκτικότητα σε αιθάλη καθορίζεται μέσω του αισθητήρα διαφορικής πίεσης φίλτρου σωματιδίων βενζίνης (B163/3). Ο εγκέφαλος ME διαβάζει απευθείας τα σήματα αισθητήρων και τα αξιολογεί. Όταν οι τιμές μέτρησης υπερβαίνουν ορισμένα όρια, ο εγκέφαλος διενεργεί αντίστοιχες επεμβάσεις στο χρονισμό κινητήρα και αποστέλλει αίτημα για μήνυμα προειδοποίησης στο όργανο πολλαπλών ενδείξεων.

Μείωση των ρύπων μέσω του συστήματος επανακυκλοφορίας καυσαερίων

Η δημιουργία των οξειδίων αζώτου μειώνεται μέσω του συστήματος επανακυκλοφορίας καυσαερίων στο θάλαμο καύσης.

Αυτό συμβαίνει λόγω επιβράδυνσης της καύσης. Με αυτό τον τρόπο αποφεύγονται μέγιστες θερμοκρασίες, οι οποίες ευνοούν τη δημιουργία οξειδίων αζώτου.

Επιπλέον, το σύστημα επανακυκλοφορίας καυσαερίων συμβάλλει στη μείωση των απωλειών κατά τις εναλλαγές φορτίου και επομένως, μειώνεται και η κατανάλωση καυσίμου στο εύρος μερικού φορτίου.

 Ο εγκέφαλος ME καθορίζει την αλληλεπικάλυψη των βαλβίδων μέσω ενεργοποίησης των ηλεκτρομαγνητών εκκεντροφόρου εισαγωγής (Y49/1) και των ηλεκτρομαγνητών εκκεντροφόρου εξαγωγής (Y49/2). Με αυτό τον τρόπο, το εσωτερικό σύστημα επανακυκλοφορίας καυσαερίων ρυθμίζεται στα σωστά όρια.