Informacja serwisowa: wprowadzenie diagnostyki on-board (OBD) NOx-Control

Wprowadzenie

Co oznacza pojęcie OBD NOx-Control?

OBD NOx-Control jest techniczną realizacją dyrektywy UE 2005/55/WE.

Podstawę stanowi wymagana od lat niemal we wszystkich pojazdach mechanicznych diagnostyka on-board (OBD).

OBD NOx-Control obejmuje wszystkie funkcje OBD i w pierwszym rzędzie służy do monitorowania i diagnozowania wszystkich systemów wpływających na emisję spalin.

Nowością jest monitorowanie przez OBD NOx-Control zachowania zdefiniowanych przez przepisy granicznych wartości emisji tlenków azotu (NOx).

Oprócz oprogramowania OBD i znanej Malfunction Indicator Lamp (MIL) OBD NOx-Control dysponuje dodatkowo wbudowanym w tłumik czujnikiem NOx i zaimplementowaną w module sterującym silnika (MR) funkcją ograniczania momentu obrotowego.

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

W wersjach seryjnych dyrektywa UE jest realizowana przez wymuszone wprowadzanie
kodu (KE8) OBD NOx-Control.

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

Kiedy i jak OBD NOx-Control sygnalizuje zakłócenia lub usterki?

Tak jak w przypadku OBD, wykryte przez OBD NOx-Control usterki są sygnalizowane przez lampkę MIL i wprowadzane do pamięci usterek. W razie poważnych usterek OBD NOx-Control może jednak ograniczać moment obrotowy.

Na wyświetlaczu systemu informowania kierowcy są ponadto przedstawiane ostrzeżenia, np. gdy zbiornik AdBlue jest pusty, wzgl. po zatankowaniu AdBlue o zbyt niskiej jakości, w przypadku usterek w systemie dawkowania AdBlue, elektrycznej usterki czujnika NOx lub gdy emisja NOx przekracza 7 g/kWh.

Przekroczenie ustawowo obowiązującej wartości granicznej NOx (Euro 4: 3,5 g/kWh, Euro 5: 2 g/kWh) o więcej niż 1,5 g/kWh jest sygnalizowane miganiem żółtej lampki MIL.

W przypadku pustego zbiornika Ad-Blue lub emisji tlenków azotu >7 g/kWh następuje redukcja momentu obrotowego.

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

Jako można zresetować usterki?

W przypadku problemów w systemie oczyszczania spalin SCR (selektywna redukcja katalityczna) usterki są zapisywane w module sterującym silnika (MR) i odpowiednie kody są wykorzystywane w ramach poszukiwania przyczyn z prowadzeniem przez menu w Star Diagnosis.

Funkcje i wynikające z nich kody usterek, które mogą być nadzorowane tylko w określonych warunkach pracy można po wykonaniu naprawy zresetować bez przeprowadzania dłuższej jazdy próbnej tylko za pomocą Star Diagnosis i FDOK, analogicznie do procedury "Wprowadzanie kluczyka".

Moduł sterujący silnika (MR) nie dopuszcza do bezpośredniego kasowania tych usterek, ponieważ usuwanie kodów usterek przed naprawą jest zakazane przez dyrektywę UE.

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

W jakich warunkach OBD NOx-Control musi być aktywna?

OBD NOx-Control musi być aktywna:

1. W temperaturze otoczenia od -7 °C do +35 °C

2. Na każdej wysokości geograficznej poniżej 1600 m

3. Przy temperaturze płynu chłodzącego powyżej 70 °C

Poziom czynnika AdBlue musi być monitorowany zawsze, ponieważ OBD NOx-Control jest aktywna również, gdy zbiornik AdBlue jest pusty. Czujnik NOx jest włączany po osiągnięciu przez katalizator temperatury powyżej ok. 200 °C. Zapewnia to zapobieganie usterkom ogrzewanego elementu czujnkowego wskutek oddziaływania wody kondensacyjnej.

System BlueTec działa w zakresie temperatury od -40 °C do +70 °C. Oznacza to, że ustawowo zdefiniowane wartości graniczne emisji spalin są zawsze zachowane.

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

Dla jakich pojazdów OBD NOx-Control będzie obowiązkowa?

OBD NOx-Control będzie obowiązkowa we wszystkich pojazdach o masie powyżej 3,5 t. W segmencie Mercedes-Benz Trucks są to wszystkie pojazdy Actros, Axor i Atego.

Pojazdy z uprawnieniami specjalnymi z uwagi na przeznaczenie (wojsko, policja, straż pożarna, służby ratownicze, celne itd.) będą również wyposażone w OBD NOx-Control - jednak bez funkcji ograniczania momentu obrotowego.

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

Od kiedy OBD NOx-Control będzie obowiązkowa?

Wszystkie pojazdy po raz pierwszy rejestrowane na obszarze UE po 1.10.2007 muszą być wyposażone w OBD NOx-Control. Komisja UE zezwala na krajowe okresy przejściowe dla pojazdów bez OBD NOx-Control, analogicznie do regulacji przejściowych obowiązujących na Euro 3/4. Dla rynku niemieckiego oznacza to, że wszystkie pojazdy z datą produkcji do 30.06.2007 mogą być rejestrowane bez ograniczeń również po 01.10.2007 także bez wyposażenia w OBD NOx-Control. Dla pojazdów z datą produkcji między 01.07.2007 a 30.09.2007 regulacja przejściowa dopuszcza wskaźnik
30 % produkcji rocznej (podstawa - roczna liczba egzemplarzy Euro 4/5). Te pojazdy mogą być rejestrowane również po 01.10.2007 bez OBD NOx-Control.

Czy dyrektywa o OBD NOx obowiązuje też pojazdy z technologią SCR (selektywną katalityczną redukcją) lub AGR (recyrkulacją spalin)?

OBD NOx-Control jest wymagana zarówno w przypadku technologii SCR, jak i AGR.

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

Kto nadzoruje przestrzeganie dyrektywy OBD NOx?

Zarejestrowane w pamięci usterek informacje o
emisji NOx mogą być odczytywane przez właściwe urzędy kontrolne. W Niemczech jest to np. Bundesamt für Güterverkehr (BAG).

Czy OBD NOx-Control wpływa niekorzystnie na pojazdy z technologią SCR w porównaniu do pojazdów z technologią AGR?

Nie, wręcz przeciwnie - pojazdy z technologią SCR były testowane w licznych badaniach przeprowadzanych na autostradach, w ruchu miejskim oraz przy dystrybucji towarów. Do tej pory nie wystąpiły żadne usterki, prowadzące do ograniczenia momentu obrotowego.

Natomiast AGR jest systemem obciążanym termicznie, co może powodować osadzanie się cząstek stałych i w efekcie niekorzystny wpływ na redukcję NOx.

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

Jakie funkcje ma ogranicznik momentu obrotowego?

Zadaniem ogranicznika momentu obrotowego jest zredukowanie maksymalnego momentu w sytuacji, gdy dojdzie do przekroczenia progowej wartości emisji NOx, wynoszącej 7 g/kWh. Celem jest zapewnienie jak najszybszej naprawy systemu oczyszczania spalin. Ponadto zabezpiecza to przed nieprawidłowościami lub manipulacjami w systemie, jak jeżdżenie bez AdBlue, demontaż katalizatora redukującego, czujnika NOx itp.

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

W zależności od dop. masy całkowitej moment obrotowy jest redukowany następująco:

25 % pojazdy 3,5 - 16 t (klasa N1, N2, N3) - czyli wszystkie Atego

40 % pojazdy powyżej 16 t (klasa N3) - czyli wszystkie Axory i Actrosy

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

Kiedy uruchamiany jest ogranicznik momentu obrotowego?

Ograniczenie momentu obrotowego z zasady nigdy nie włącza się podczas jazdy, lecz dopiero po postoju pojazdu (v=0 km/h). Uruchomienie ograniczenia momentu obrotowego może następować różnie, w zależności od przyczyny:

1. Pusty zbiornik AdBlue: jeśli moduł sterujący MR rozpozna pusty zbiornik AdBlue, moment obrotowy zostaje zredukowany po następnym uruchomieniu silnika, jeśli czynnik AdBlue nie zostane zatankowany.

2. Przekroczenie emisji tlenków azotu 7 g/kWh: podczas jazdy w tle realizowana jest funkcja monitorowania. Jeśli w dłuższym okresie, w zależności od profilu eksploatacji trwającym przez kilka cykli jazdy, rozpoznawane jest przekraczanie progowej wartości emisji 7 g/kWh, kierowca otrzymuje komunikat o przekroczeniu "wartości granicznej spalin", wzgl. "progu emisji 2".

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

Jeśli usterka trwa przez dłuższy okres, zależny od profilu eksploatacji,
lampka MIL zaczyna migać. Po najbliższym postoju pojazdu moment obrotowy zostaje ograniczony. Ograniczenie momentu obrotowego jest sygnalizowane kierowcy poprzez wyświetlacz.

3. Usterka czujnika NOx: rozpoznanie uszkodzenia czujnika NOx przez układ elektroniczny jest sygnalizowane na wyświetlaczu systemu informowania kierowcy. Po upływie 50 godzin pracy od tego momentu następuje ograniczenie momentu obrotowego.

 Awaria dozownika lub modułu pompy nie powoduje ograniczenia momentu obrotowego.

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

Kiedy wyłączany jest ogranicznik momentu obrotowego?

Deaktywacja po usunięciu przyczyny ograniczenia momentu obrotowego następuje różnie.

Przyczyna 1: pusty zbiornik AdBlue

Jeśli po rozruchu silnika rozpoznany zostanie pełny zbiornik AdBlue, komunikat o usterce znika z wyświetlacza i
lampka MIL przestaje migać i gaśnie. Deaktywacja ograniczenia momentu obrotowego i przynależnego ostrzeżenia następuje w chwili, gdy silnik po raz pierwszy osiągnie prędkość obrotową biegu jałowego.

Przyczyna 2: przekroczenie emisji tlenków azotu 7 g/kWh

Gdy system rozpozna, że wartości graniczne emisji nie są już przekraczane, komunikat o usterce znika, a lampka MIL przestaje migać i świeci się stale. Ograniczenie momentu obrotowego zostaje anulowane w chwili, gdy silnik po raz pierwszy osiągnie prędkość obrotową biegu jałowego. Rozpoznanie tego stanu

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

po naprawie może trwać różnie, w zależności od profilu eksploatacji. Lampka MIL gaśnie dopiero, gdy podczas kolejnych jazd przekraczanie wartości granicznych emisji nie jest już rozpoznawane.

Przyczyna 3: usterka czujnika NOx

Gdy układ elektroniczny rozpozna, że czujnik NOx ponownie działa, komunikat o usterce znika, a lampka MIL przestaje migać i świeci się stale. Ograniczenie momentu obrotowego zostaje anulowane w chwili, gdy silnik po raz pierwszy osiągnie prędkość obrotową biegu jałowego. Lampka MIL gaśnie dopiero, gdy podczas kolejnych jazd usterka nie jest już rozpoznawana.

Po naprawie w serwisie można zresetować kod usterki i ograniczenie prędkości za pomocą Star Diagnosis i hasła wygenerowanego przez FDOK, analogicznie jak przy procedurze "Wprowadzanie kluczyka".

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

Czy ogranicznik momentu obrotowego może się włączyć podczas jazdy?

Nie, aktywacja ogranicznika momentu obrotowego następuje dopiero po postoju. Ponieważ moment obrotowy, w zależności od dop. masy całkowitej, jest redukowany maksymalnie o 40 %, pomimo aktywnego ogranicznika momentu można jechać dalej.

Przy aktywnej redukcji momentu obrotowego zautomatyzowane skrzyni biegów przełączają się na tryb manualny.

Jak reaguje uruchomiona funkcja ograniczania momentu obrotowego podczas pracy przystawki odbioru mocy na postoju lub przy ruszaniu?

Podczas pracy przystawki odbioru mocy ograniczenie momentu jest odczuwalne tylko, gdy przystawka wymaga momentu przekraczającego 60 % (w pojeździe >16 t) maksymalnego momentu (przykład: Actros 410 KM, 2050 Nm --> maks. moment obrotowy 1200 Nm).

Ruszanie nie stanowi problemu pod warunkiem, że nie doszło do znacznego przekroczenia dopuszczalnej masy całkowitej pojazdu.

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

Kiedy i na jak długo zapisywana jest usterka?

Jeśli emisja NOx przekroczy wartość graniczną
(Euro 4: 3,5 g/kWh, Euro 5: 2 g/kWh) co najmniej o 1,5 g/kWh lub w przypadku usterki systemu NOx-Control, następuje zapis w pamięci usterek i dodatkowo zapis usterki sumarycznej. Sumaryczna usterka jest zapisywana jako niemożliwy do skasowania kod usterki co najmniej na 400 dni lub 9600 godzin pracy silnika.

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

Kiedy następuje deaktywacja komunikatu ostrzegawczego, wzgl. lampki MIL?

Automatyczna deaktywacja komunikatu ostrzegawczego lub lampki MIL, aktywnych w kokpicie wskutek przekroczenia ustawowej wartości granicznej stężenia NOx następuje, w zależności od typu wykrytej usterki, po trzech kompletnych cyklach jazdy bez wykrycia usterki. Cykl jazdy rozpoczyna się od rozruchu silnika i kończy w chwili jego wyłączenia; w czasie pracy silnika system diagnostyki on-board musi rozpoznać, że przyczyna usterki zanikła. Jakie warunki pracy są w tym celu konieczne, zależy od typu usterki.

Po wykonaniu naprawy można deaktywować komunikat o usterce i lampkę MIL za pomocą Star Diagnosis i z wykorzystaniem dostępu do FDOK.

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

Czy zresetowanie aktualnych usterek związanych z emisją spalin jest możliwe również poprzez FDOK-Web?

Resetowanie aktualnych usterek związanych z emisją spalin poprzez FDOK-Web jest również możliwe. W tym celu konieczne jest jednak dodatkowe zatwierdzenie dostępu do "Funkcji X". Można je uzyskać poprzez hotline FDOK.

Czy pojazdy wyposażone w OBD NOx-Control mogą być eksploatowane na oleju roślinnym?

Dla wersji Euro 3/4/5 eksploatacja na oleju roślinnym nie jest dopuszczona ze względu na wysokie ryzyko ograniczenia trwałości silnika. Ponadto zastosowanie oleju roślinnego znacznie podwyższa emisję NOx, więc skutkiem może być stałe ograniczenie momentu obrotowego.

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

Global Training prowadzi następujące szkolenia na ten temat:

2007: NANE-MM284 Nowości/ zmiany w zespołach napędowych pojazdów ciężarowych, kurs 2-dniowy

2008: NSCR-MM285 System oczyszczania spalin SCR i NOx-Control w pojazdach ciężarowych, kurs 2-dniowy

patrz też: http://global-training.daimlerchrysler.com/