Conditions de fonctionnement - Dépollution des gaz d'échappement - Généralités
Borne 87M (Gestion moteur ENCLENCHÉE)
Le moteur tourne
Dépollution des gaz d'échappement - Généralités
Le rôle de la dépollution des gaz d'échappement est la réduction des émissions de gaz d'échappement:
Oxyde d'azote (NOx)
Hydrocarbures (HC)
Monoxyde de carbone (CO)
Particules de suie
Les fonctions partielles suivantes participent à la réduction des substances nocives:
Coupure du canal d'admission (EKAS)
Filtre à particules diesel (DPF)
Recyclage des gaz d'échappement (AGR)
Injection du produit de réduction AdBlue® (avec CODE U77 (Dépollution des gaz d'échappement diesel BlueTEC (SCR)))
Le calculateur CDI (N3/9) enregistre les signaux suivants:
Capteur de température avant catalyseur SCR (B16/15) (avec CODE U77 (Dépollution des gaz d'échappement diesel BlueTEC (SCR)))
Capteur de température avant catalyseur (B19/7)
Capteur de température avant filtre à particules diesel (B19/9)
Capteur de température avant turbocompresseur (B19/11)
Capteur de pression différentielle DPF (B28/8)
Sonde lambda avant catalyseur (G3/2)
Calculateur SAM avant (N10/6), température extérieure via le CAN habitacle (CAN B), le calculateur contacteur antivol électronique (N73), le FlexRay train de roulement (Flex E), le calculateur chaîne cinématique (N127) et le CAN transmission (CAN C1)
Calculateur capteur NOx après filtre à particules diesel (N37/7), signal capteur NOx après filtre à particules diesel (N37/7b1) via le CAN capteurs d'entraînement (CAN I) (avec CODE U77 (Dépollution des gaz d'échappement diesel BlueTEC (SCR)))
Calculateur capteur NOx après catalyseur SCR (N37/8), signal capteur NOx après catalyseur SCR (N37/8b1) via le CAN capteurs d'entraînement (avec CODE U77 (Dépollution des gaz d'échappement diesel BlueTEC (SCR)))
Dépollution des gaz d'échappement - Déroulement fonctionnel
Les sous-systèmes suivants participent à la dépollution des gaz d'échappement:
Catalyseur à oxydation - Déroulement fonctionnel
Filtre à particules diesel (DPF) - Déroulement fonctionnel
Déroulement fonctionnel - Catalyseur SCR (avec CODE U77 (Dépollution des gaz d'échappement diesel BlueTEC (SCR)))
Coupure du canal d'admission - Déroulement fonctionnel
Catalyseur à oxydation - Déroulement fonctionnel
Le catalyseur à oxydation permet la diminution des hydrocarbures (HC), de l’oxyde de carbone (CO) et de l’oxyde d'azote (NOx) et, sur les véhicules avec filtre à particules Diesel, il produit l’énergie thermique nécessaire pour la phase de régénération du DPF par une post-combustion.
Filtre à particules diesel (DPF) - Déroulement fonctionnel
Le filtre DPF comporte un corps de filtration céramique alvéolé en carbure de silicium, lequel est recouvert d'une couche de métal précieux (platine).
Les canaux du filtre DPF sont alternativement ouverts à l'avant et à l'arrière et sont séparés par les parois poreuses du corps de filtration.
Les gaz d'échappement, pré-nettoyés dans le catalyseur à oxydation, s'engouffrent dans les canaux ouverts vers l'avant du filtre DPF, traversent les parois de filtration poreuses du corps à nids d'abeilles et sortent par les canaux ouverts vers l'arrière. Ensuite, les gaz d'échappement nettoyés et filtrés passent dans le système d'échappement. Les particules de suie sont retenues dans le corps de filtre à nids d'abeilles du DPF.
Si la teneur en particules solides dépasse une valeur fonction de la gamme caractéristique, le bloc électronique CDI lance la phase de régénération dans des conditions de régénération données. Le calculateur CDI obtient la teneur en suie dans le DPF par l'intermédiaire du capteur de pression différentielle DPF.
La régénération se fait par augmentation périodique de la température des gaz d'échappement. A cet effet, le calculateur CDI initie les fonctions suivantes:
Une post-injection supplémentaire par les injecteurs de carburant (Y76)
Un préchauffage du DPF via LIN transmission (LIN C1) et de l'étage final de préchauffage (N14/3) pour les bougies de préchauffage (R9)
Décalage de la ligne de passage des rapports via le CAN transmission (CAN C1) par le calculateur commande de boîte de vitesses entièrement intégrée (Y3/8n4) (avec CODE 427 (7G-TRONIC)) ou (avec CODE 421 (9G-TRONIC))
Grâce à l'élévation de la température des gaz d'échappement, les particules de suie stockées dans le DPF sont essentiellement brûlées et transformées en dioxyde de carbone (CO2). Les cendres restent dans le filtre DPF.
Pendant la régénération, la température des gaz d'échappement est surveillée par le capteur de température avant turbocompresseur et par le capteur de température avant filtre à particules diesel.
Par les conduites de pression des gaz d'échappement avant le filtre DPF et après le filtre DPF, le capteur de pression différentielle DPF détermine la différence de pression des gaz d'échappement avant et après le filtre DPF. La différence de pression et la masse des gaz d'échappement calculée par le calculateur CDI permettent de déterminer, à l'aide d'une courbe caractéristique, la teneur en particules de suie dans le filtre à particules diesel. La nécessité d'une maintenance du DPF est signalée via le CAN transmission, le calculateur chaîne cinématique, le FlexRay train de roulement, le calculateur contacteur antivol électronique et le CAN interface utilisateur (CAN IHM) par le symbole du témoin de contrôle diagnostic moteur dans le combiné d'instruments (A1).
Une régénération interrompue par des parcours sur courtes distances est répartie sur plusieurs cycles de conduite. Les phases de montée en température visant à atteindre la température nécessaire pour la régénération sont alors plus fréquentes. Le processus de régénération se déroule à l'insu du client.
Déroulement fonctionnel - Catalyseur SCR (avec CODE U77 (Dépollution des gaz d'échappement diesel BlueTEC (SCR)))
Les gaz d'échappement évacués du moteur sont dépollués dans un catalyseur d'oxydation, un filtre à particules Diesel (FPD) et un catalyseur SCR(réduction catalytique sélective).
Grâce à l'oxydation, le CO et les HC sont transformés en CO2 et en eau (H2O) dans le catalyseur à oxydation. Le filtre DPF comporte un corps de filtration céramique alvéolé en carbure de silicium, lequel est recouvert d'une couche de métal précieux (platine).
L'agent de réduction AdBlue®, qui se transforme en ammoniac (NH3) par thermolyse (réaction chimique déclenchée par la chaleur) et par hydrolyse (réaction chimique déclenchée par l'eau), est injecté avant le catalyseur SCR.
Entre la valve de dosage AdBlue® (Y129) et le catalyseur SCR se trouve un élément de mélange. Il assure une meilleure hydrolyse de l'agent de réduction AdBlue® et une répartition plus régulière de l'AdBlue® avant le catalyseur SCR.
Les NOx contenus dans les gaz d'échappement sont convertis dans le catalyseur SCR conjointement au NH3 en azote moléculaire (N2) et en H2O.
La quantité nécessaire d'agent de réduction est calculée par le calculateur CDI en fonction d'une courbe caractéristique et transmise via bus CAN capteur d'entraînement au calculateur AdBlue® (N118/5). Ce dernier pilote alors l'injection de la quantité calculée, en fonction d'une courbe caractéristique, d'agent de réduction AdBlue® par la vanne de dosage AdBlue®.
Le taux de conversion de la proportion de NOx dans les gaz d'échappement dépend de la température et peut aller jusqu'à 80 %. La réduction de la part de calamine est d'env. 99 %.
Lorsque le niveau dans le réservoir d'AdBlue® est sur "Réserve", ceci est signalé au conducteur par un signal acoustique doublé d'un message à l'écran, lui enjoignant de se rendre à l'atelier, où la maintenance devra être effectuée.
Lorsque le niveau de remplissage "Vide" est atteint dans le réservoir d'AdBlue®, une vérification de plausibilité du niveau de remplissage "vide" s'effectue à l'aide d'un modèle informatique. Si le contrôle de plausibilité confirme également le niveau "Vide", il y a, en plus du signal acoustique, une inscription dans la mémoire des défauts du calculateur CDI et l'activation du symbole du témoin de contrôle diagnostic moteur dans le combiné d'instruments. A partir de ce moment, on dispose au max. de 20 démarrages avec une distance de parcours supposée de respectivement 32 km. Le nombre de démarrages encore disponibles s'inscrit au combiné d'instruments. Après le dernier démarrage, le véhicule ne peut plus être utilisé.
Coupure du canal d'admission - Déroulement fonctionnel
La coupure du canal d'admission (EKAS) apporte, dans tous les états de charge du moteur, le meilleur rapport possible entre tourbillonnement d'air et masse d'air.
Pour la coupure EKAS, le calculateur CDI enregistre en plus les signaux suivants:
Capteur de température d'huile moteur (B1)
Capteur de pression atmosphérique (intégré au calculateur CDI), pour la pression atmosphérique
Capteur de pédale d'accélérateur (B37), pour la détection de la charge moteur
Capteur Hall de vilebrequin (B70), pour le régime moteur
Après exploitation des signaux d'entrée, le boîtier électronique CDI pilote la connexion du conduit d'admission du servomoteur (M55) avec un signal à largeur d'impulsion modulée. Dans la zone de bas régime moteur et de faible charge moteur, la moitié des conduits d'admission (2 conduits d'admission disponibles par cylindre) est fermée par les volets EKAS.
Ceci accroît la vitesse d'écoulement dans les conduits d'admission ouverts. D'où une plus grande turbulence et un meilleur tourbillonnement. Ceci améliore la combustion et permet entre autres une diminution des particules de suie dans les gaz d'échappement.
A mesure que grimpe le régime moteur et la charge moteur, les conduits d’admission fermés s’ouvrent en continu, de sorte que pour chaque phase de marche moteur, on ait le meilleur rapport possible entre turbulence de l’air et masse d’air. Les caractéristiques d'émission des gaz d'échappement et la puissance du moteur sont ainsi optimisées.
En cas de défaut ou d'absence de tension, les volets s'ouvrent par la force du ressort.
Documents référencés
- gf0716p9997ogs Vue d'ensemble des composants système d'injection diesel common rail (CDI)