Ricircolo dei gas di scarico - Funzionamento

Condizione preliminare di funzionamento - Informazioni generali

 Morsetto 87M ON (gestione del motore ON)

 Motore IN MOTO

 Motore nel campo di carico dal minimo alla fascia superiore di carico parziale

 Pressione atmosferica < 880 mbar

Ricircolo gas di scarico (ARF) - Informazioni generali

L'ARF riduce gli ossido di azoto (NOx) contenuti nei gas di scarico. Ciò avviene mediante i 3 processi seguenti:

- Riduzione della concentrazione di ossigeno (O2) nella camera di combustione

- Riduzione della temperatura di combustione in seguito alla riduzione della velocità di combustione

- Riduzione della temperatura di combustione a causa della capacità termica dei gas di scarico in ricircolo più alta rispetto a quella dell'aria di aspirazione

-----------------------------------------------------------------------------------------

Capacità termica

La capacità termica è una proprietà fisica che indica quanto calore può immagazzinare una sostanza a ogni variazione della temperatura.

Ricircolo gas di scarico - Svolgimento della funzione

L'ARF è attivo dal minimo fino alla fascia superiore di carico parziale. Il tasso ARF viene determinato in funzione delle seguenti grandezze d'influenza:

- Carico del motore e numero di giri del motore

- Temperatura dell'aria aspirata e dell'aria di sovralimentazione

- Temperature dei gas di scarico

- Stato del filtro per il particolato diesel (con codice (474) Filtro per il particolato)

- Contropressione allo scarico

- Limitazione temporale

-----------------------------------------------------------------------------------------

A questo proposito la centralina di comando CDI (N3/9) analizza i seguenti componenti:

- Misuratore della massa d'aria a film caldo (B2/5)

- Trasduttore della pressione di sovralimentazione (B5/1)

- Sonda termica aria di sovralimentazione (B17/8)

- Trasduttore pedale dell'acceleratore (B37)

- Trasduttore di posizione albero motore (L5)

U41- Sensore di temperatura ricircolo gas di scarico caldi (B16/14) (a partire da anno di modifica 10 tranne codice (U41) Separatore d'acqua-carburante e pacchetto lubrificazione e con codice (928) Depurazione dei gas di scarico con tecnica EU5)

 Tasso ARF

Il tasso di ricircolo dei gas di scarico rappresenta la parte volumetrica percentuale dei gas di scarico nella miscela di aria fresca. Nei motori diesel con iniezione diretta sono possibili tassi di ricircolo di oltre il 60%.

-----------------------------------------------------------------------------------------

L'ARF viene azionato in forma mappata dalla centralina di comando CDI, se vengono soddisfatte le seguenti condizioni:

- Tensione della batteria > 11 V

- Temperatura del liquido di raffreddamento da 10 °C a 60 °C

- N. di giri del motore > 500 1/min

- Minimo fino al carico parziale

- Nessuna fase di rigenerazione del filtro per il particolato diesel (DPF), nei veicoli con codice (474) Filtro per il particolato

Il radiatore ricircolo gas di scarico raffreddato ad acqua riduce la temperatura dei gas di scarico recuperati. Ciò causa una maggiore densità dei gas di scarico, consentendo di aumentare il tasso ARF.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Fino all'anno di modifica 10 o partire dall'anno di modifica 10 con codice (U41) Separatore d'acqua carburante e pacchetto lubrificazione

Nei veicoli tranne codice (474) Filtro per il particolato la centralina di comando CDI attiva il convertitore di pressione ARF/la valvola a farfalla (Y31/13) in base ai suoi segnali di ingresso.

Proporzionalmente al segnale elettrico applicato (tasso di pulsazione del segnale a modulazione di ampiezza degli impulsi) il convertitore di pressione ARF/valvola a farfalla emette una depressione variabile alla capsula a depressione ARF e alla capsula a depressione valvola a farfalla. In questo modo la valvola ARF si apre e la valvola a farfalla si chiude di conseguenza. In funzione della depressione viene definita la quantità di gas di scarico messa in ricircolo e l'immissione aria fresca viene regolata in misura corrispondente. La percentuale aria esterna alimentata al motore viene rilevata dal misuratore della massa d'aria a film caldo e comunicata alla centralina di comando CDI.

------------------------------------------------------------------------------------------

Nella scatola di miscelazione i gas di scarico in ricircolo vengono miscelati con l'aria fresca e la miscela ottenuta viene convogliata ai canali di immissione.

Nei veicoli con codice (474) Filtro per il particolato la centralina di comando CDI attiva in base ai suoi segnali di ingresso l'attuatore della valvola a farfalla (M16/5) e l'attuatore del ricircolo dei gas di scarico (Y27/9). La valvola a farfalla viene spostata (chiusa) con estrema precisione dall'attuatore valvola a farfalla ottenendo in tal modo la regolazione della quantità di aria fresca alimentata. La percentuale aria esterna alimentata al motore viene rilevata dal misuratore della massa d'aria a film caldo e comunicata alla centralina di comando CDI.

L'attuatore del ricircolo dei gas di scarico apre con estrema precisione il condotto di ricircolo del gas di scarico definendo così il tasso ARF. Nella scatola di miscelazione i gas di scarico in ricircolo vengono miscelati con l'aria fresca e la miscela ottenuta viene convogliata ai canali di immissione.

------------------------------------------------------------------------------------------

A partire dall'anno di modifica 10 tranne codice (U41) Separatore d'acqua-carburante con pacchetto lubrificazione e con codice (928) Depurazione dei gas di scarico con tecnica EU5

Il motore 640 dispone di 2 valvole pneumatiche ARF. In tal modo è possibile distinguere due percorsi dei gas di scarico in ricircolo:

- L'arrivo diretto dei gas di scarico non raffreddati dal collettore dei gas di scarico (ARF gas caldi)

- Il ricircolo dei gas di scarico raffreddati con una tubazione passante dalla testata e dallo scambiatore di calore dei gas di scarico

La centralina di comando CDI attiva in base ai suoi segnali di ingresso l'attuatore della valvola a farfalla, il convertitore di pressione ricircolo gas di scarico (Y31/14) e il convertitore di pressione ricircolo gas di scarico gas caldo (Y31/15).

------------------------------------------------------------------------------------------

Tramite il convertitore di pressione ricircolo gas di scarico o il convertitore di pressione ricircolo gas di scarico gas caldi la depressione presente nell'accumulatore di depressione agisce sulla capsula a depressione della relativa valvola ARF. A seconda dell'attivazione viene aumentata o ridotta la quantità dei gas di scarico in ricircolo che viene condotta tramite un tubo di miscelazione valle dell'attuatore della valvola a farfalla nel tubo distributore dell'aria di sovralimentazione.

La valvola a farfalla viene spostata (chiusa) con estrema precisione dall'attuatore valvola a farfalla ottenendo in tal modo la regolazione della quantità di aria fresca alimentata. La percentuale aria esterna alimentata al motore viene rilevata dal misuratore della massa d'aria a film caldo e comunicata alla centralina di comando CDI.

Nella scatola di miscelazione i gas di scarico in ricircolo vengono miscelati con l'aria fresca e la miscela ottenuta viene convogliata ai canali di immissione.

------------------------------------------------------------------------------------------

Il ricircolo gas di scarico caldi è attivo nelle seguenti condizioni:

- 8 s dopo l'avviamento del motore con temperatura del liquido di raffreddamento < 75 °C

- 8 s dopo il riavviamento del motore con temperatura del liquido di raffreddamento < 65 °C

La commutazione dall'ARF gas caldi all'ARF con raffreddamento avviene nelle seguenti condizioni:

- Temperatura aria di sovralimentazione > 40 °C

- con cambio 711 o 716: con temperatura ambiente di 20 °C a partire da 730 s dopo l'avviamento motore (con temperatura ambiente inferiore in funzione della curva di riscaldamento del motore più tardi in misura proporzionale)

- con cambio 722.8: con temperatura ambiente di 20 °C a partire da 530 s dopo l'avviamento motore (con temperatura ambiente inferiore in funzione della curva di riscaldamento del motore più tardi in misura proporzionale)

- non appena viene superata una linea di delimitazione n. di giri-portata

Il ricircolo gas di scarico viene disinserito in caso di superamento della temperatura aria aspirata di 40 °C, di superamento della temperatura olio motore di
102 °C o di superamento della linea di delimitazione n. di giri-portata.

Riconoscimento guasti

La centralina di comando CDI sorveglia il percorso dei gas caldi mediante il sensore di temperatura ricircolo gas di scarico. Se con il percorso dei gas caldi attivo la temperatura sale a 420 °C, la centralina di comando CDI attiva il convertitore di pressione ricircolo gas di scarico caldi in modo che la depressione si riduca e, quindi, che la valvola ARF si chiuda. Il successivo aumento della temperatura nel percorso dei gas caldi a partire da 480 °C indica la presenza di un difetto nella valvola ARF o nel sensore di temperatura ricircolo gas di scarico caldi. In tal caso vengono attivati il diagramma caratteristico della marcia di emergenza, la riduzione della pressione di sovralimentazione e la limitazione della portata ed un guasto viene memorizzato nella centralina di comando CDI.