Condições de função da depuração dos gases de escape em geral
Borne 87M (unidade de gerenciamento do motor LIGADO)
Motor funcionando
Depuração dos gases de escape em geral
A tarefa de depuração dos gases de escape é a redução das emissões dos gases de escape:
Óxido de nitrogênio (NOx)
Hidrocarboneto (HC)
Monóxido de carbono (CO)
Partículas de fuligem
A redução de substâncias tóxicas é suportada pelas seguintes funções:
Desligamento do canal de admissão (EKAS)
Filtro de partículas de diesel (DPF)
Recirculação dos gases de escape (AGR)
Injeção do agente redutor ARLA 32 (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
O módulo de comando CDI (N3/9) efetua a leitura dos seguintes sinais:
Sensor de temperatura anterior ao catalisador SCR (B16/15) (com código U77 (depuração dos gases de escape Diesel BLUETEC (SCR)))
Sensor de temperatura antes do catalisador (B19/7)
Sensor de temperatura antes do filtro de partículas de diesel (B19/9)
Sensor de temperatura antes do turboalimentador (B19/11)
Sensor de pressão diferencial do DPF (B28/8)
Sonda lambda antes do catalisador (G3/2)
Módulo de comando SAM dianteiro (N10/6), temperatura externa através do CAN do compartimento interno (CAN B), módulo de comando do contato de ignição eletrônico (N73), FlexRay da suspensão do trem de rodagem (Flex E), módulo de comando do trem de força (N127) e CAN de acionamento (CAN C1)
Módulo de comando do sensor de NOx posterior ao filtro de partículas de diesel (N37/7), sinal do sensor de NOx posterior ao filtro de partículas de diesel (N37/7b1) através do CAN do sensor de acionamento (CAN I) (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Módulo de comando sensor de NOx após catalisador SCR (N37/8), sinal sensor de NOx após catalisador SCR (N37/8b1) através do CAN do sensor de acionamento (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Sequência de funcionamento da depuração dos gases de escape
Na depuração dos gases de escape, participam os seguintes sistemas parciais:
Sequência de funcionamento do catalisador de oxidação
Sequência de funcionamento do filtro de partículas de diesel (DPF)
Sequência de funcionamento do catalisador SCR (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Sequência de funcionamento do desligamento do canal de admissão
Sequência de funcionamento do catalisador de oxidação
O catalisador de oxidação proporciona a diminuição de hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOx e gera, nos veículos com filtro de partículas de diesel, a energia térmica necessária para a fase de regeneração DPF por meio de uma combustão de regeneração.
Sequência de funcionamento do filtro de partículas de diesel (DPF)
O DPF consiste em um corpo de filtro de favos cerâmicos feitos de carbureto de silício, que é revestido com o metal nobre platina.
Os canais do DPF, com aberturas alternadas nas partes dianteira e traseira, estão separados pelas paredes porosas do corpo do filtro tipo colmeia.
Os gases de escape depurados antes através do catalisador de oxidação flui para os canais abertos na frente do DPF e chega aos canais abertos atrás através das paredes porosas do corpo do filtro tipo colmeia. Depois, os gases de escape limpos e filtrados são canalizados através do sistema de escape. As partículas de fuligem são retidas no corpo de filtro de favos do DPF.
Quando o teor de fuligem ultrapassa um valor dependente do campo característico, o módulo de comando CDI inicia a fase de regeneração, se os pré-requisitos para a regeneração estão cumpridos. O teor de fuligem no DPF é recebido pelo módulo de comando CDI por meio do sensor de pressão diferencial DPF.
A regeneração ocorre através de um aumento periódico da temperatura dos gases de escape. Assim as seguintes funções do módulo de comando CDI são iniciadas:
Uma injeção posterior adicional pelos injetores de combustível (Y76)
Incandescência DPF através do LIN de acionamento (LIN C1) e através do estágio final de incandescência (N14/3) para as velas incandescentes (R9)
Deslocamento das curvas de mudança de marcha através do CAN de acionamento (CAN C1) através do módulo de comando do comando da transmissão automática totalmente integrado (Y3/8n4) (com CODE 427 (7G-TRONIC) ou (com CODE 421 (9G-TRONIC))
Pelo aumento da temperatura dos gases de escape, as partículas de fuligem armazenadas no DPF são queimadas principalmente para dióxido de carbono (CO2). A cinza formada permanece atrás no DPF.
A temperatura dos gases de escape é monitorada durante a regeneração pelo sensor de temperatura antes do turboalimentador e pelo sensor de temperatura antes do filtro de partículas de diesel.
O sensor de pressão diferencial do DPF determina a diferença de pressão entre a pressão dos gases de escape antes e após o DPF por meio dos tubos de pressão dos gases de escape antes e após o DPF. Baseado na diferença de pressão e na massa de gás de escapamento apurada pelo módulo de comando CDI, e utilizando mapa de desempenho, é realizado o cálculo do teor de partículas de fuligem no DPF. A necessidade de uma manutenção do DPF é sinalizada através do CAN de acionamento, módulo de comando do trem de força, FlexRay da suspensão do trem de rodagem, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN da interface do usuário (CAN HMI) através do símbolo da luz-piloto do diagnóstico do motor no painel de instrumentos (A1).
Uma regeneração interrompida é distribuída em viagens de curta distância em vários ciclos de condução. As fases de aquecimento até alcançar a temperatura necessária são mais frequentes devido a este fato. O processo de regeneração passa despercebido pelo cliente.
Sequência de funcionamento do catalisador SCR (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Os gases de escape liberados pelo motor são depurados em um catalisador de oxidação, um filtro de partículas de diesel (DPF) e um catalisador SCR (redução seletiva catalítica).
Através de oxidação, CO e HC são transformados no catalisador de oxidação em CO2 e água (H2O). O DPF consiste em um corpo de filtro de favos cerâmicos feitos de carbureto de silício, que é revestido com o metal nobre platina.
Antes do catalisador SCR é injetado o agente redutor ARLA 32 (R) que se transforma, através de termólise (reação química condicionada ao calor) e hidrólise (reação química condicionada à água), em amoníaco (NH3).
Entre a válvula dosadora ARLA 32 (R) Y129e o catalisador SCR se encontra um elemento misturador. Este elemento proporciona uma hidrólise melhor do agente redutor ARLA 32(R) e uma distribuição mais uniforme do ARLA 32(R) antes do catalisador SCR.
O NOx contido no gases de escape é convertido no catalisador SCR, junto com o NH3, em nitrogênio molecular (N2) e H2O.
A quantidade necessária de agente redutor é calculada pelo módulo de comando CDI dependendo do campo característico e transmitido ao módulo de comando ARLA 32 (N118/5) através do CAN do sensor de acionamento. Isto providencia depois a injeção dependente do campo característico do volume calculado de agente redutor ARLA 32 através da válvula dosadora do ARLA 32.
A taxa de conversão da parcela NOx nos gases de escape depende da temperatura e é de aprox. 80 %. A redução do percentual de fuligem é de aprox. 99 %.
Se o nível de abastecimento no reservatório do ARLA 32 atingir a "reserva" será informado ao motorista, em paralelo a um sinal acústico, através do painel de instrumentos, que este deverá procurar uma oficina e que a respectiva manutenção deverá ser realizada.
Quando for atingido o nível de abastecimento "vazio" no reservatório do ARLA 32, é realizada através de um modelo de cálculo um teste de plausibilidade do nível de abastecimento "vazio". Se o teste de plausibilidade também resultar no nível de abastecimento "vazio", ocorrerá, em paralelo a um sinal acústico, um registro na memória de falhas do módulo de comando CDI e a ativação do símbolo da luz de aviso do diagnóstico do motor no painel de instrumentos. A partir deste momento estão disponíveis, no máximo 20 partidas com um percurso presumido de respectivamente 32 km. A quantidade de partidas ainda disponíveis é indicada no painel de instrumentos. Após a última "partida" restante o veículo não pode mais ser colocado em funcionamento.
Sequência de funcionamento do desligamento do canal de admissão
O desligamento do canal de admissão (EKAS) proporciona, em todos os estados de carga do motor, a melhor relação entre turbilhonamento do ar e massa do ar.
O módulo de comando CDI lê adicionalmente para EKAS os seguintes sinais:
Sensor da temperatura do óleo do motor (B1)
Sensor da pressão atmosférica (integrado no módulo de comando CDI), para a pressão atmosférica
Sensor do pedal do acelerador (B37) para a identificação da carga
Sensor Hall da árvore de manivelas (B70) para a rotação do motor
Após a avaliação dos sinais de entrada, o módulo de comando CDI ativa o servomotor do desligamento do canal de admissão (M55) com um sinal modulado por largura de pulso. Na faixa inferior de rotações do motor e de carga do motor, a metade dos canais de admissão (2 canais de admissão por cilindro) é fechada por meio de borboletas da EKAS.
Nos canais de admissão abertos aumenta assim a velocidade do fluxo. Isto gera um movimento espiral maior o que resulta num turbilhonamento melhor. Isso melhor a combustão e resulta, entre outros, na redução de partículas de fuligem nos gases de escape.
Com aumento de rotação e carga do motor, os canais de admissão serão gradativamente abertos, para que a melhor relação possível entre massa e turbilhonamento do ar esteja disponível para cada fase de funcionamento do motor. Com isto, ficam otimizados o comportamento das emissões e a potência do motor.
Em caso de uma falha ou de uma interrupção da tensão de alimentação, as portinholas são abertas por mola.
Documentos referenciados
- gf0716p9997ogs Visualização geral dos componentes do sistema injeção diesel por galeria comum (CDI)