Προϋποθέσεις λειτουργίας Καθαρισμός καυσαερίων Γενικά
Ακροδέκτης 87M (διαχείριση κινητήρα ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΗ)
Κινητήρας σε λειτουργία
Καθαρισμός καυσαερίων Γενικά
Ο ρόλος του καθαρισμού καυσαερίων είναι η μείωση των εκπομπών καυσαερίων:
Οξείδια αζώτου (NOX)
Υδρογονάνθρακες (HC)
Μονοξείδιο του άνθρακα (CO)
Σωματίδια αιθάλης
Τη μείωση των ρύπων υποστηρίζουν οι ακόλουθες επιμέρους λειτουργίες:
Διακοπή αγωγού εισαγωγής (EKAS)
Φίλτρο σωματιδίων Diesel (DPF)
Επανακυκλοφορία καυσαερίων (AGR)
Ψεκασμός του αναγωγικού μέσου AdBlue®
Ο εγκέφαλος CDI (N3/9) διαβάζει τους ακόλουθους αισθητήρες:
Αισθητήρας θερμοκρασίας πριν τον καταλύτη SCR (B16/15)
Αισθητήρας θερμοκρασίας πριν τον καταλύτη (B19/7)
Αισθητήρας θερμοκρασίας πριν το φίλτρο σωματιδίων Diesel (B19/9)
Αισθητήρας θερμοκρασίας πριν το στροβιλοσυμπιεστή καυσαερίων (B19/11)
Αισθητήρας διαφορικής πίεσης DPF (B28/8)
Αισθητήρας λάμδα πριν τον καταλύτη (G3/2)
Εγκέφαλος SAM μπροστά (N10/6), εξωτερική θερμοκρασία μέσω CAN εσωτερικού χώρου (CAN B), εγκέφαλος ηλεκτρονικού διακόπτη μίζας (N73), FlexRay ανάρτησης (Flex E), εγκεφάλου συστήματος μετάδοσης κίνησης (N127) και CAN μετάδοσης κίνησης (CAN C1)
Εγκέφαλος αισθητήρα NOx μετά το φίλτρο σωματιδίων Diesel (N377), σήμα αισθητήρα ΝΟΧ μετά το φίλτρο σωματιδίων Diesel (N37/7b1) μέσω του CAN αισθητήρα μετάδοσης κίνησης (CAN I)
Εγκέφαλος αισθητήρα NOx μετά τον καταλύτη SCR (N37/8), σήμα αισθητήρα NOx μετά τον καταλύτη SCR (N37/8b1) μέσω του CAN αισθητήρα μετάδοσης κίνησης
Καθαρισμός καυσαερίων Αλληλουχία λειτουργίας
Στον καθαρισμό καυσαερίων συμμετέχουν τα ακόλουθα επιμέρους συστήματα:
Αλληλουχία λειτουργίας Καταλύτης οξείδωσης
Αλληλουχία λειτουργίας Φίλτρο σωματιδίων Diesel (DPF)
Αλληλουχία λειτουργίας Καταλύτης SCR
Αλληλουχία λειτουργίας Διακοπή αγωγού εισαγωγής
Αλληλουχία λειτουργίας Καταλύτης οξείδωσης
Ο καταλύτης οξείδωσης φροντίζει για τη μείωση του υδρογονάνθρακα (HC), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και των οξειδίων του αζώτου (NOX) και, σε οχήματα με φίλτρο σωματιδίων Diesel, παράγει την απαραίτητη θερμική ενέργεια για τη φάση αναζωογόνησης DPF μέσω μιας εκ των υστέρων καύσης.
Αλληλουχία λειτουργίας Φίλτρο σωματιδίων Diesel (DPF)
Το DPF αποτελείται από ένα κεραμικό κυψελοειδές σώμα φίλτρου από ανθρακοπυρίτιο, το οποίο είναι καλυμμένο με επίστρωση πολύτιμου μετάλλου πλατίνας.
Οι αγωγοί του DPF ανοίγουν εναλλάξ μπροστά και πίσω και διαχωρίζονται μεταξύ τους από τα πορώδη τοιχώματα φίλτρου του κυψελοειδούς σώματος φίλτρου.
Το καυσαέριο, το οποίο έχει προκαθαριστεί μέσω του καταλύτη οξείδωσης, ρέει στους αγωγούς του DPF που είναι ανοικτοί προς τα μπροστά και καταλήγει μέσα από τα πορώδη τοιχώματα φίλτρου του κυψελοειδούς σώματος φίλτρου στους αγωγούς, που είναι ανοικτοί προς τα πίσω. Στη συνέχεια, το καθαρό και φιλτραρισμένο καυσαέριο αποβάλλεται μέσω του συστήματος εξάτμισης. Τα σωματίδια αιθάλης κατακρατούνται στο κυψελοειδές σώμα φίλτρου του DPF.
Εάν η περιεκτικότητα σωματιδίων αιθάλης υπερβαίνει την τιμή που εξαρτάται από το πεδίο αναγνώρισης, ο εγκέφαλος CDI εισάγει τη φάση αναζωογόνησης υπό καθορισμένες προϋποθέσεις αναζωογόνησης. Ο εγκέφαλος CDI ενημερώνεται για την περιεκτικότητα σωματιδίων αιθάλης του DPF μέσω του αισθητήρα διαφορικής πίεσης DPF.
Η αναζωογόνηση πραγματοποιείται με περιοδική αύξηση της θερμοκρασίας καυσαερίων. Για το σκοπό αυτό, ο εγκέφαλος CDI εισάγει τις ακόλουθες λειτουργίες:
Πρόσθετος εκ των υστέρων ψεκασμός μέσω των μπεκ καυσίμου (Y76)
Προθέρμανση DPF μέσω του LIN μετάδοσης κίνησης (LIN C1) μέσω του εξαρτήματος τελικού σταδίου προθέρμανσης (N14/3) προς τους προθερμαντήρες (R9)
Μετατόπιση γραμμών ενεργοποίησης μέσω του CAN μετάδοσης κίνησης από τον εγκέφαλο πλήρως ενσωματωμένου ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου κιβωτίου ταχυτήτων (Y3/8n4)
Με την αύξηση της θερμοκρασίας καυσαερίων, τα σωματίδια αιθάλης που έχουν συσσωρευθεί στο DPF, μετατρέπονται μέσω καύσης κυρίως σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Η τέφρα που προκύπτει παραμένει στο DPF.
Ο αισθητήρας θερμοκρασίας πριν το στροβιλοσυμπιεστή καυσαερίων και ο αισθητήρας θερμοκρασίας πριν το φίλτρο σωματιδίων Diesel επιτηρούν τη θερμοκρασία καυσαερίων στη διάρκεια της αναζωογόνησης.
Ο αισθητήρας διαφορικής πίεσης DPF εντοπίζει μέσω των σωλήνων πίεσης καυσαερίων πριν το DPF και μετά το DPF τη διαφορά πίεσης ανάμεσα στην πίεση καυσαερίων πριν και μετά το DPF. Βάσει της διαφοράς πίεσης και της μάζας των καυσαερίων που υπολογίζεται από τον εγκέφαλο CDI, εξακριβώνεται μέσω ενός πεδίου αναγνώρισης η περιεκτικότητα σωματιδίων αιθάλης στο DPF. Η απαραίτητη συντήρηση του DPF σηματοδοτείται μέσω του CAN μετάδοσης κίνησης, του εγκεφάλου συστήματος μετάδοσης κίνησης, του FlexRay ανάρτησης, του εγκεφάλου ηλεκτρονικού διακόπτη μίζας και του CAN διεπαφής χρήστη (CAN HMI) από την ενδεικτική λυχνία διάγνωσης κινητήρα (A1e58) στο όργανο πολλαπλών ενδείξεων (A1).
Σε περίπτωση σύντομων διαδρομών, η αναζωογόνηση που έχει διακοπεί χωρίζεται σε περισσότερους κύκλους οδήγησης. Για το λόγο αυτό, είναι συχνότερες οι φάσεις θέρμανσης έως την επίτευξη της απαραίτητης θερμοκρασίας αναζωογόνησης. Η διαδικασία αναζωογόνησης ολοκληρώνεται χωρίς να το συνειδητοποιεί ο πελάτης.
Αλληλουχία λειτουργίας Καταλύτης SCR
Τα καυσαέρια που εκπέμπονται από τον κινητήρα, καθαρίζονται σε έναν καταλύτη οξείδωσης, ένα φίλτρο σωματιδίων Diesel (DPF) και έναν καταλύτη SCR.
Μέσω της οξείδωσης στον καταλύτη οξείδωσης το CO και το HC μετατρέπονται σε CO2 και νερό (H2O). Το DPF αποτελείται από ένα κεραμικό κυψελοειδές σώμα φίλτρου από ανθρακοπυρίτιο, το οποίο είναι καλυμμένο με επίστρωση πολύτιμου μετάλλου πλατίνας.
Οι αγωγοί του DPF ανοίγουν εναλλάξ μπροστά και πίσω και διαχωρίζονται μεταξύ τους από τα πορώδη τοιχώματα φίλτρου του κυψελοειδούς σώματος φίλτρου.
Το καυσαέριο, το οποίο έχει προκαθαριστεί μέσω του καταλύτη οξείδωσης, ρέει στους αγωγούς του DPF που είναι ανοικτοί προς τα μπροστά και καταλήγει μέσα από τα πορώδη τοιχώματα φίλτρου του κυψελοειδούς σώματος φίλτρου στους αγωγούς, που είναι ανοικτοί προς τα πίσω. Τα σωματίδια αιθάλης κατακρατούνται στο κυψελοειδές σώμα φίλτρου του DPF. Στη διάρκεια της φάσης αναζωογόνησης DPF καίγονται τα κατακρατημένα σωματίδια αιθάλης λόγω της υψηλής θερμοκρασίας καυσαερίων.
Πριν τον καταλύτη SCR ψεκάζεται το αναγωγικό μέσο AdBlue®, το οποίο μέσω της θερμόλυσης (χημική αντίδραση μέσω θερμότητας) και της υδρόλυσης (χημική αντίδραση μέσω νερού) μετατρέπεται σε αμμωνία (NH3).
Ανάμεσα στη βαλβίδα αναζωογόνησης AdBlue® (Y129) και τον καταλύτη SCR υπάρχει ένα στοιχείο μείξης. Φροντίζει για την καλύτερη υδρόλυση του αναγωγικού μέσου AdBlue® και για ομοιόμορφη κατανομή του AdBlue® πριν τον καταλύτη SCR.
Το NOx που περιέχεται στα καυσαέρια μετατρέπεται στον καταλύτη SCR μαζί με το NH3 σε μόρια αζώτου (N2) και H2O.
Η απαιτούμενη ποσότητα αναγωγικού μέσου υπολογίζεται από τον εγκέφαλο CDI ανάλογα με το πεδίο αναγνώρισης και μεταδίδεται μέσω του CAN αισθητήρα μετάδοσης κίνησης στον εγκέφαλο AdBlue® (N118/5). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τον ψεκασμό της υπολογισμένης ποσότητας αναγωγικού μέσου AdBlue® ανάλογα με το πεδίο αναγνώρισης μέσω της βαλβίδας δοσομέτρησης AdBlue®.
Ο ρυθμός μεταβολής του ποσοστού NOx στα καυσαέρια εξαρτάται από τη θερμοκρασία και ανέρχεται έως και 80 %. Η μείωση του ποσοστού αιθάλης ανέρχεται σε περ. 99 %.
Ο εγκέφαλος CDI εντοπίζει την κατάσταση φθοράς του DPF μέσω του αισθητήρα διαφοροποίησης πίεσης DPF. Εάν η περιεκτικότητα σε σωματίδια αιθάλης υπερβαίνει την τιμή που εξαρτάται από το πεδίο αναγνώρισης, ο εγκέφαλος CDI εκκινεί τη φάση αναζωογόνησης υπό καθορισμένες προϋποθέσεις αναζωογόνησης. Η αναζωογόνηση πραγματοποιείται μέσω της περιοδικής αύξησης της θερμοκρασίας καυσαερίων με πρόσθετο εκ των υστέρων ψεκασμό.
Λόγω της αύξησης θερμοκρασίας καυσαερίων, τα σωματίδια αιθάλης που έχουν κατακρατηθεί στο DPF, μετατρέπονται μέσω καύσης κυρίως σε CO2.
Τα ποσοστά τέφρας που δεν μπορούν να καούν παραμένουν στο DPF. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας πριν το στροβιλοσυμπιεστή καυσαερίων και ο αισθητήρας θερμοκρασίας πριν το φίλτρο σωματιδίων Diesel επιτηρούν τη θερμοκρασία καυσαερίων στη διάρκεια της αναζωογόνησης. Η ενδεικτική λυχνία διάγνωσης κινητήρα στον όργανο πολλαπλών ενδείξεων σηματοδοτεί την απαραίτητη συντήρηση του DPF.
Εάν επιτευχθεί η στάθμη πλήρωσης "εφεδρικό" στο δοχείο AdBlue®, ο οδηγός ενημερώνεται παράλληλα με ένα ηχητικό σήμα μέσω του οργάνου πολλαπλών ενδείξεων ότι πρέπει να επισκεφτεί το συνεργείο και να διεξάγει την αντίστοιχη συντήρηση.
Εάν επιτευχθεί η στάθμη πλήρωσης "κενό" στο δοχείο AdBlue®, μέσω ενός μοντέλου υπολογισμού πραγματοποιείται έλεγχος εγκυρότητας της στάθμης πλήρωσης "κενό". Εάν από τον έλεγχο εγκυρότητας προκύψει επίσης η στάθμη πλήρωσης "κενό", παράλληλα με ένα ηχητικό σήμα πραγματοποιείται μια καταχώρηση στη μνήμη βλαβών του εγκεφάλου CDI και ενεργοποιείται η ενδεικτική λυχνία διάγνωσης κινητήρα στο όργανο πολλαπλών ενδείξεων. Από αυτή τη στιγμή, μπορούν να γίνουν έως 20 εκκινήσεις με υποθετική διαδρομή 32 χιλιομέτρων κάθε μία. Ο αριθμός των διαθέσιμων εκκινήσεων εμφανίζεται στο όργανο πολλαπλών ενδείξεων. Μετά την τελευταία "εκκίνηση" δεν είναι πλέον εφικτό να ξεκινήσει το όχημα.
Σχηματική απεικόνιση απενεργοποίησης αγωγών εισαγωγής |
1 | Αγωγός πλήρωσης |
2 | Κανάλι εισαγωγής |
3 | Αγωγοί εισαγωγής |
4 | Αγωγοί εξαγωγής |
M16/6 | Ρυθμιστής θέσης στραγγαλιστικού κλαπέτου |
M55 | Ρυθμιστικό μοτέρ διακοπής αγωγού εισαγωγής |
A | Αγωγός πλήρωσης αέρα αναρρόφησης |
B | Κανάλι εισαγωγής |
P09.20-2327-76
Αλληλουχία λειτουργίας Διακοπή αγωγού εισαγωγής
Μέσω της λειτουργίας διακοπής αγωγού εισαγωγής (EKAS), επιτυγχάνεται η βέλτιστη δυνατή σχέση ανάμεσα στο στροβιλισμό αέρα και τη μάζα αέρα σε όλες τις καταστάσεις φορτίου του κινητήρα.
Ο εγκέφαλος CDI διαβάζει για το EKAS επιπρόσθετα τους ακόλουθους αισθητήρες:
Αισθητήρας ατμοσφαιρικής πίεσης (ενσωματωμένος στον εγκέφαλο CDI), για την ατμοσφαιρική πίεση
Αισθητήρας πεντάλ γκαζιού (B37), για την αναγνώριση φορτίου
Αισθητήρας Hall στροφαλοφόρου άξονα (B70), για τον αριθμό στροφών κινητήρα
Για κάθε κύλινδρο υπάρχουν δύο ξεχωριστοί αγωγοί εισαγωγής στην πολλαπλή εισαγωγής, ο αγωγός πλήρωσης και ο αγωγός εισαγωγής. Ο αγωγός πλήρωσης μπορεί να κλείσει μέσω ενός κλαπέτου στο ρυθμιστικό μοτέρ διακοπής αγωγού εισαγωγής. Για την πλήρωση των κυλίνδρων διατίθενται αγωγοί εισαγωγής, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της ταχύτητας ροής και μεγαλύτερο στροβιλισμό αέρα.
Σε υψηλό αριθμό στροφών και φορτίο κινητήρα, οι σφραγισμένοι αγωγοί πλήρωσης ανοίγουν συνεχώς, έτσι ώστε να υπάρχει η καλύτερη δυνατή συμπεριφορά ανάμεσα στο στροβιλισμό αέρα και τη μάζα αέρα για κάθε φάση λειτουργίας του κινητήρα. Η συμπεριφορά εκπομπής καυσαερίων και η απόδοση του κινητήρα βελτιστοποιούνται με αυτόν τον τρόπο.
Σε περίπτωση βλάβης ή διακοπής της τάσης τροφοδοσίας, το κλαπέτο ανοίγει λόγω της δύναμης ελατηρίου.
Έγγραφα που αναφέρονται
- gf0716p9997orb Επισκόπηση εξαρτημάτων συστήματος Common-Rail Diesel Injection (CDI)