Ogólne warunki działania
Silnik pracuje
Moduł sterujący ME (N3/10) rozpoznaje pracę silnika poprzez analizę sygnałów czujnika Halla wału korbowego (B70). Moduł sterujący ME odczytuje bezpośrednio sygnały z czujnika Halla wału korbowego.
Oczyszczanie spalin
Układ oczyszczania spalin redukuje ilość szkodliwych składników wydalanych z silnika spalin.
Chodzi przy tym o:
tlenki azotu (NOx)
węglowodory (HC)
tlenki węgla (CO)
cząstki sadzy
Ograniczenie emisji szkodliwych związków jest osiągane przez redukcję i oksydację w katalizatorze trójdrożnym, filtrowanie przez filtr cząstek stałych oraz kontrolowaną recyrkulację spalin.
Filtr cząstek stałych silnika benzynowego jest montowany przy spełnieniu niżej wymienionych warunków:
W pojazdach typu 238 z kodem 472 (filtr cząstek stałych silnika benzynowego)
W pojazdach typu 213, 222, 238, 257, 290 z kodem 598 (filtr cząstek stałych silnika benzynowego (OPF) z czujnikami ), w pojazdach typu 213, 238, 257, 290 z kodem 961 (układ wydechowy z czujnikiem cząstek stałych silników benzynowych generacji 2.0)
Oczyszczanie spalin w katalizatorze trójdrożnym
W przypadku katalizatora trójdrożnego decydujące znaczenie ma temperatura pracy. Wartość nominalna przekształcenia szkodliwych związków ustawia się dopiero począwszy od temperatury roboczej około 250 °C.
Idealne warunki, zapewniające wysokie wskaźniki konwersji oraz długą trwałość katalizatora, występują przy temperaturze od ok. 400 bis 800 °C.
W celu szybkiego osiągnięcia takiej temperatury po uruchomieniu zimnego silnika (temperatura płynu chłodzącego < 50 °C) podwyższane są punkty przełączania na maksymalnie 60 s. Podwyższenie punktów przełączania jest jednak aktywne tylko do prędkości 53 km/h.
W jego wyniku przełączanie biegów na wyższe następuje dopiero przy wyższych prędkościach obrotowych silnika.
Moduł sterujący ME przesyła informację o podwyższeniu punktu przełączania w zależności od temperatury płynu chłodzącego i prędkości obrotowej koła za pośrednictwem szyny CAN napędu (CAN C1) do modułu sterującego w pełni zintegrowanego układu sterowania pracą skrzyni biegów (Y3/8n4) (w pojazdach typu 213, 222, 238) lub do modułu sterującego elektrycznej jednostki sterującej w pełni zintegrowanego układu sterowania pracą skrzyni biegów (Y3/8n4) (w pojazdach typu 257, 290).
Moduł sterujący ME odczytuje bezpośrednio sygnały czujnika temperatury płynu chłodzącego (B11/4).
Moduł sterujący elektronicznego programu stabilizacji jazdy (N30/4) przekazuje informacje o prędkości obrotowej kół poprzez FlexRay zawieszenia (Flex E), moduł sterujący zespołu napędowego (N127) i CAN napędu do modułu sterującego ME.
Chemiczne przekształcanie (konwersja) w katalizatorze trójdrożnym następuje przy λ = 1.
W wyniku oksydacji tlenek węgla (CO) jest przekształcany w dwutlenek węgla (CO2), a węglowodór (HC) w wodę (H2O) + dwutlenek węgla (CO2).
W wyniku redukcji tlenki azotu (NOx) są przekształcane w azot (N2) + dwutlenek węgla (CO2).
Działanie katalizatora trójdrożnego po osiągnięciu temperatury pracy i zatwierdzeniu regulacji lambda jest monitorowane przez moduł sterujący ME.
W tym celu moduł sterujący ME odczytuje sygnały następujących elementów:
element czujnikowy sondy lambda za katalizatorem (G3/1b1) (stężenie tlenków azotu i tlenu za katalizatorem trójdrożnym)
element czujnikowy sondy lambda przed katalizatorem (G3/2b1) (stężenie tlenków azotu i tlenu przed katalizatorem trójdrożnym)
czujnik Halla wału korbowego (prędkość obrotowa silnika)
Moduł sterujący ME ocenia zdolność magazynowania tlenu przez katalizator trójdrożny i tym samym jego zużycie.
Katalizator trójdrożny magazynuje nadmiar tlenu, niewykorzystany do oksydacji tlenku węgla (CO).
Magazynowany tlen jest całkowicie lub częściowo zużywany w fazach, gdy spaliny nie zawierają takiej ilości tlenu, która wystarcza do oksydacji tlenku węgla. Taki proces, w połączeniu z dużą zdolnością magazynowania tlenu w katalizatorze trójdrożnym, wystarcza do prawie całkowitej kompensacji wahań stężenia tlenu w spalinach przed katalizatorem. Zdolność magazynowania tlenu i tym samym sprawność katalizatora trójdrożnego można ocenić na podstawie sygnałów sond lambda przed i za katalizatorem. W przypadku całkowicie sprawnego katalizatora przed katalizatorem rejestrowane są wysokie wartości i duże zmiany sygnału. Natomiast sygnał sondy lambda za katalizatorem jest niemal stały. W miarę zużywania się katalizatora maleje zdolność magazynowania tlenu i tym samym możliwości przekształcania tlenku węgla (CO) i węglowodorów (HC). W efekcie sygnał sondy lambda za katalizatorem upodabnia się coraz bardziej do sygnału sondy lambda przed katalizatorem.
Sygnały sond lambda przed i za katalizatorem trójdrożnym są ze sobą porównywane. Jeśli oba sygnały są w przybliżeniu identyczne, katalizator jest niesprawny. Wykonywanych jest kilka pomiarów w dolnym zakresie częściowego obciążenia silnika, przy zdefiniowanej prędkości obrotowej. Wyniki są porównywane z wartościami charakterystycznymi, zapisanymi w module sterującym ME.
W przypadku wykrycia niesprawności w zestawie wskaźników (A1) jest sygnalizowana usterka. Moduł sterujący ME przekazuje postulat sygnalizacji usterki poprzez CAN napędu, moduł sterujący zespołu napędowego, FlexRay zawieszenia, moduł sterujący elektronicznej stacyjki (N73) i CAN interfejsu użytkownika (CAN HMI) do zestawu wskaźników.
Wykryte usterki są zapisywane w pamięci modułu sterującego ME. Można je odczytać i skasować za pomocą systemu diagnostycznego.
Oczyszczanie spalin w filtrze cząstek stałych silnika benzynowego (w pojazdach typu 238 z kodem 472 (filtr cząstek stałych silnika benzynowego ) lub w pojazdach typu 213, 222, 238, 257, 290 z kodem 598 (filtr cząstek stałych silnika benzynowego (OPF) z czujnikami), w pojazdach typu 213, 238, 257, 290 z kodem 961 (układ wydechowy z czujnikiem cząstek stałych silników benzynowych generacji 2.0))
Filtr cząstek stałych gromadzi emitowane cząstki sadzy i w określonych warunkach samoczynnie się regeneruje.
Regeneracja (dopalenie sadzy) filtra cząstek stałych przy konwencjonalnej technice jazdy następuje głównie w fazach hamowania silnikiem. Do dopalania sadzy dochodzi, gdy filtr cząstek stałych ma wystarczający dopływ tlenu.
W przypadku pojazdów z kodem 598 (filtr cząstek stałych silnika benzynowego (OPF) z czujnikami) oraz z kodem 961 (układ wydechowy z czujnikiem cząstek stałych silników benzynowych generacji 2.0) temperatura spalin oraz zawartość sadzy w filtrze cząstek stałych silnika benzynowego są stale monitorowane.
Temperatura spalin jest rejestrowana przez czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych (B163/4). Zawartość sadzy jest ustalana poprzez czujnik ciśnienia różnicowego filtra cząstek stałych (B163/3). Moduł sterujący ME odczytuje bezpośrednio sygnały czujników i analizuje je. Gdy zmierzone wartości przekraczają określone granice, moduł sterujący ME odpowiednio ingeruje w sterowanie pracą silnika i postuluje sygnalizację ostrzeżenia w zestawie wskaźników.
Redukcja szkodliwych związków przez recyrkulację spalin
Recyrkulacja spalin do komory spalania obniża emisję tlenków azotu (NOx).
Następuje to przez zmniejszenie prędkości spalania. Zapobiega to szczytowym wartościom temperatury sprzyjającym powstawaniu tlenków azotu (NOx).
Recyrkulacja spalin przyczynia się również do ograniczenia strat wynikających ze zmian wypełnienia cylindrów, co zmniejsza też zużycie paliwa w zakresie częściowego obciążenia silnika.
Moduł sterujący ME określa poprzez zasterowanie elektromagnesu nastawczego wałka rozrządu zaworów ssących (Y49/1) i elektromagnesu nastawczego wałka rozrządu zaworów wydechowych (Y49/2) przekrycie zaworów. W określonych granicach można w ten sposób regulować wewnętrzną recyrkulację spalin.
Powiązane dokumenty
- gf0770p9998mrt Benzynowy układ wtryskowy i zapłonowy z wtryskiem bezpośrednim, przegląd elementów