Depurazione dei gas di scarico - Funzionamento

S07.10-0041-79

S49.20-A104-79

Presupposti per il funzionamento della depurazione dei gas di scarico - Generalità

 Morsetto 87M ON (gestione del motore ON)

 Il motore gira.

Depurazione dei gas di scarico - Generalità

Il compito del sistema di depurazione gas di scarico è quello di ridurre le emissioni di gas di scarico:

 Ossidi di azoto (NOx)

 Idrocarburi

 Monossido di carbonio (CO)

 Particolato di fuliggine

Mediante le seguenti funzioni parziali viene supportata la riduzione delle sostanze nocive:

 Filtro particolato diesel (DPF)

 Ricircolo dei gas di scarico (AGR)

 Iniezione dell'agente riducente AdBlue®

Veicoli senza codice MT2 (Classe di emissioni Euro 6d-TEMP N1 GR.III/N2)

La centralina di comando CDI (N3/33) legge i seguenti segnali:

 Sensore di temperatura a monte del catalizzatore (B19/7)

 Sensore di temperatura a monte del filtro antiparticolato per motori diesel (B19/17)

 Sensore della differenza di pressione filtro particolato diesel (B28/12)

 Sonda lambda a monte del catalizzatore (G3/2)

 Centralina di comando sensore di NOx a monte del catalizzatore SCR (A97/1), sensore di NOx 1 a monte del catalizzatore SCR (B29)

 Centralina di comando sensore di NOx a valle del catalizzatore SCR (A97/2) e sensore di NOx 2 a valle del catalizzatore SCR (B29/1)

 Centralina di comando AdBlue® (SCR) (N141)

Veicoli con codice MT2 (Classe di emissioni Euro 6d-TEMP N1 GR.III/N2)

La centralina di comando CDI (N3/33) legge i seguenti segnali:

 Sensore di temperatura a monte del catalizzatore SCR (B16/12)

 Sensore di temperatura a monte del catalizzatore ossidante (B16/19)

 Sensore di temperatura a valle del catalizzatore SCR (B16/27)

 Sensore di temperatura a valle del catalizzatore ossidante (B19/8)

 Centralina di comando sensore di NOx a monte del catalizzatore SCR (A97/1), sensore di NOx 1 a monte del catalizzatore SCR (B29)

 Centralina di comando sensore di NOx a valle del catalizzatore SCR (A97/2) e sensore di NOx 2 a valle del catalizzatore SCR (B29/1)

 Centralina di comando AdBlue® (SCR) (N141)

Depurazione dei gas di scarico - Svolgimento della funzione

I seguenti sistemi parziali sono coinvolti nella depurazione dei gas di scarico:

 Svolgimento della funzione Filtro antiparticolato diesel (DPF)

 Svolgimento della funzione catalizzatore SCR

Svolgimento della funzione Filtro antiparticolato diesel (DPF)

Il DPF è costituito da un corpo filtrante ceramico a nido d'ape di carburo di silicio rivestito del metallo nobile platino.

I canali del DPF sono aperti alternativamente davanti e dietro e divisi tra di loro dalle pareti filtranti porose del corpo a nido d'ape del filtro.

I gas di scarico prefiltrati dal catalizzatore ossidante scorrono nei canali aperti sulla parte anteriore del DPF e, attraverso le pareti filtranti porose del corpo filtrante a nido d'ape, giungono nei canali aperti sulla parte posteriore. Dopodiché i gas di scarico depurati e filtrati vengono espulsi tramite l'impianto di scarico. Il particolato di fuliggine viene trattenuto nel corpo a nido d'ape del filtro DPF.

Se il tasso di particolato supera un valore sulla base di una mappatura, se sono presenti i presupposti per la rigenerazione, la centralina di comando CDI (N3/33) avvia la fase di rigenerazione. L'informazione sul tasso di particolato nel filtro antiparticolato per motori diesel viene ricevuta dalla centralina di comando CDI (N3/33) dal sensore di differenza di pressione filtro antiparticolato per motori diesel (B28/12).

La rigenerazione avviene attraverso un aumento periodico della temperatura dei gas di scarico. A tal fine vengono avviate dalla centralina di comando CDI (N3/33) le seguenti funzioni:

 Una postiniezione supplementare tramite gli iniettori di carburante (Y76)

 Preriscaldamento del filtro antiparticolato per motori diesel tramite il dispositivo di comando del tempo di incandescenza (N14/8) sulle candele di preriscaldamento (R9)

Attraverso l'aumento della temperatura dei gas di scarico, i residui carboniosi contenuti nel DPF vengono combusti e trasformati principalmente in biossido di carbonio (CO2). Le ceneri prodotte rimangono nel filtro DPF.

Il sensore di differenza di pressione del filtro antiparticolato per motori diesel rileva, attraverso le tubazioni di pressione gas di scarico a monte del DPF e a valle del DPF, la differenza di pressione dei gas di scarico a monte e a valle del DPF. Sulla base della differenza di pressione e della massa di gas di scarico calcolata dalla centralina di comando CDI (N3/33) attraverso una mappatura viene rilevato il tasso di particolato all'interno del filtro antiparticolato per motori diesel. La necessità di manutenzione del filtro antiparticolato per motori diesel viene segnalata mediante la spia di controllo diagnosi motore (A1/1e58) nella centralina di comando strumentazione (A1/1).

 Se il veicolo percorre tragitti brevi, una rigenerazione interrotta viene suddivisa in più cicli di marcia. Le fasi di pre-riscaldamento fino al raggiungimento della necessaria temperatura di rigenerazione sono pertanto più frequenti. Il processo di rigenerazione viene eseguito in modo non percettibile dal conducente.

Il tasso di conversione della componente di NOx dei gas di scarico varia in funzione della temperatura e può raggiungere l'80 %. La riduzione del particolato ammonta a circa 99 %.

Tramite il sensore di differenza di pressione filtro antiparticolato per motori diesel (B28/12), la centralina di comando CDI (N3/33) rileva la condizione di carico del filtro antiparticolato per motori diesel. Se il tasso di particolato supera un valore sulla base di una mappatura, se sono presenti i presupposti per la rigenerazione, la centralina di comando CDI (N3/33) avvia la fase di rigenerazione.

La rigenerazione avviene mediante periodico aumento della temperatura dei gas di scarico attraverso una ulteriore postiniezione. Mediante l'aumento della temperatura dei gas di scarico vengono bruciati i residui carboniosi contenuti nel filtro per il particolato trasformandosi prevalentemente in CO2. La componente di ceneri non combuste rimane all'interno del DPF.

Svolgimento della funzione catalizzatore SCR

A monte del catalizzatore SCR viene iniettato l'agente riducente AdBlue® che mediante termolisi (reazione chimica indotta dal calore) ed idrolisi (reazione chimica indotta dall'acqua) viene trasformato in ammoniaca (NH3).

Tra l'iniettore AdBlue® (Y130) e il catalizzatore SCR si trova un elemento miscelatore. Esso consente di migliorare il processo di idrolisi dell'agente riducente AdBlue® e assicura una più uniforme distribuzione dell'AdBlue® a monte del catalizzatore SCR.

I NOx contenuti nei gas di scarico, all'interno del catalizzatore SCR vengono trasformati con l'NH3 in azoto molecolare (N2) e H2O.

La quantità di agente riducente richiesta viene calcolata dalla centralina di comando CDI (N3/33) sulla base di una mappatura e trasmessa tramite il CAN dei sensori della trazione (CAN I) alla centralina di comando AdBlue® (SCR) (N141). Quest'ultima provvede quindi, sulla base di una mappatura, all'iniezione della quantità calcolata dell'agente riducente AdBlue® attraverso l'iniettore AdBlue® (Y130).

Il sensore di NOx 1 a monte del catalizzatore SCR e il sensore di NOx 2 a valle del catalizzatore SCR ricevono dalla centralina di comando CDI (N3/33) la richiesta "riscaldamento''. In questo modo i sensori di NOx raggiungono rapidamente la temperatura di esercizio.

Quando nel serbatoio AdBlue® viene raggiunto il livello di riempimento "riserva", parallelamente ad un segnale acustico la centralina di comando strumentazione comunica al conducente la necessità di recarsi in officina per effettuare l'intervento di manutenzione richiesto.

Quando nel serbatoio AdBlue® viene raggiunto il livello di riempimento "vuoto", tramite un modello di calcolo viene effettuato un controllo di plausibilità del livello di riempimento "vuoto". Se anche il controllo di plausibilità indica il livello di riempimento "vuoto", parallelamente a un segnale acustico, nella memoria guasti della centralina di comando CDI ha luogo un'apposita registrazione e viene attivata la spia di controllo diagnosi motore (A1/1e58) nella centralina di comando dello strumentazione. A partire da questo momento sono disponibili max. 20 avviamenti con una percorrenza presunta di 32 km.

Il numero di avviamenti ancora disponibili viene visualizzato nella centralina di comando strumento combinato (KI). Dopo l'ultimo "avviamento" disponibile il veicolo non può più essere messo in funzione.