Condições de função da depuração dos gases de escape em geral
Borne 87M (unidade de controle do motor LIGADA)
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 aspiração (EKAS)
Incandescência do filtro de partículas diesel (DPF) (com CODE 474 (filtro de partículas))
Recirculação dos gases de escapamento (AGR)
Injeção do agente redutor AdBlue® (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 antes do catalisador SCR (B16/15) (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Sensor de temperatura antes do catalisador (B19/7) (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Sensor de temperatura antes do filtro de partículas diesel (B19/9) (com CODE 474 (filtro de partículas))
Sensor de temperatura antes do turboalimentador (B19/11)
Sensor da pressão diferencial do DPF (B28/8) (com CODE 474 (filtro de partículas))
Sonda Lambda antes do catalisador (G3/2)
Módulo de comando SAM (N10), temperatura externa através do CAN do compartimento interno (CAN B), do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (N73) e do CAN do trem de rodagem 1 (CAN E1)
Módulo de comando do sensor NOx posterior ao filtro de partículas diesel (N37/7), sinal do sensor NOx posterior ao filtro de partículas diesel (N37/7b1) através do CAN do sensor de tração (CAN I) (com CODE U77 (depuração dos gases de escape diesel BLUETEC (SCR)))
Módulo de comando do sensor NOx posterior ao catalisador SCR (N37/8), sinal do sensor NOx posterior ao catalisador SCR (N37/8b1) através do CAN do sensor de tração (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 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 uma diminuição de hidrocarbonetos (HC), do monóxido de carbono (CO) e dos óxidos de nitrogênio (NOx) e gera, nos veículos com Code 474 (filtro de partículas) através de uma combustão suplementar a energia térmica necessária para a fase de regeneração DPF.
Sequência de funcionamento do filtro de partículas 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 filtrantes porosas do corpo do filtro tipo colmeia.
O gás de escape depurado 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 de favos. Depois, o gás de escapamento limpo e filtrado é canalizado através do sistema de escapamento. 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 da diferença das pressões DPF.
A regeneração ocorre através de um aumento periódico da temperatura do gás de escape. Assim as seguintes funções do módulo de comando CDI são iniciadas:
Uma pós-injeção adicional pelos injetores de combustível (Y76)
Incandescência DPF através do LIN de acionamento (LIN C1) via estágio final de incandescência (N14/3) para as velas incandescentes (R9)
Deslocamento da linha de comutação através do CAN de acionamento (CAN C) pelo módulo de comando do comando da transmissão automática totalmente integrado (Y3/8n4)
Pelo aumento da temperatura do gás de escape, as partículas de fuligem armazenadas no DPF são queimadas principalmente para dióxido de carbono (CO2). A cinza formada permanece atrás no DPF. Pelo sensor de temperatura anterior ao turboalimentador e o sensor de temperatura anterior ao filtro de partículas diesel (nos veículos com Code 474 (filtro de partículas)), a temperatura dos gases de escape é monitorada durante a regeneração.
O sensor de pressão diferencial DPF determina a diferença de pressão entre a pressão do gás de escape antes e após o DPF por meio dos tubos de pressão do gás 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 é realizado, utilizando uma codificação de reconhecimento, o cálculo do teor de fuligem no DPF. Uma manutenção necessária do DPF é sinalizada através do CAN do trem de rodagem 1, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição e do CAN do trem de rodagem 2 (CAN E2) através da luz piloto de diagnóstico do motor (A1e58) no instrumento combinado (A1).
Uma regeneração interrompida é distribuída em deslocamentos de pequenos percursos em vários ciclos de direção. 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 Diesel (DPF) e um catalisador SCR (redução catalítica seletiva).
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.
Os canais do DPF, com aberturas alternadas nas partes dianteira e traseira, estão separados pelas paredes filtrantes porosas do corpo do filtro tipo colmeia.
O gás de escape depurado 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 de favos. As partículas de fuligem são retidas no corpo de filtro de favos do DPF. Durante a fase de regeneração DPF, as partículas de fuligem retidas são queimadas através de uma temperatura mais elevada dos gases de escape.
Antes do catalisador SCR é injetado o agente redutor AdBlue(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 AdBlue(R) Y129e o catalisador SCR se encontra um elemento misturador. Este elemento proporciona uma hidrólise melhor do agente redutor AdBlue(R) e uma distribuição mais uniforme do AdBlue(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 AdBlue(R) (N118/5) através do CAN do sensor de acionamento. Isto providencia depois a injeção dependente do campo característico do volume calculado de agente redutor AdBlue(R) através da válvula de doadora de AdBlue(R).
A taxa de conversão do teor de óxidos de nitrogênio nos gases de escape depende da temperatura e pode ser de até 80 %. A redução do teor de fuligem é de aprox. 99 %.
O estado de carregamento do DPF é apurado pelo módulo de comando CDI através do sensor de pressão diferencial 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. A regeneração ocorre através de uma elevação periódica da temperatura dos gases de escape através de outra injeção posterior.
Através do aumento da temperatura dos gases de escape, as partículas de fuligem armazenadas no DPF são queimadas em grande parte para CO2.
O teor de cinzas não inflamável permanece no DPF. A temperatura dos gases de escape é monitorada durante a regeneração pelo sensor da temperatura antes do turbocompressor e pelo sensor de temperatura antes do filtro de partículas diesel. Uma manutenção necessária do DPF é sinalizada através da lâmpada piloto do diagnóstico do motor no instrumento combinado.
Se o nível de abastecimento atingir a "Reserva" no reservatório de AdBlue®, é informado ao motorista em paralelo a um sinal acústico através do display multifuncional (A1p13), que ele deverá procurar uma oficina a fim de efetuar uma respectiva manutenção.
Quando for atingido o nível de abastecimento "vazio" no reservatório de AdBlue®, é realizada através de um modelo de cálculo uma verificação de plausibilidade do nível de abastecimento "vazio". Se a verificação de plausibilidade também resultar em nível de abastecimento "vazio", ocorre, em paralelo ao sinal acústico, um registro na memória de falhas do módulo de comando CDI e a ativação da luz de aviso do diagnóstico do motor no instrumento combinado. A partir desse momento estão disponíveis, no máximo 20 partidas com um percurso presumido de 32 quilômetros respectivamente. A quantidade de partidas ainda disponíveis é indicada no instrumento combinado. 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 torvelinho do ar e massa do ar.
O módulo de comando CDI lê adicionalmente para EKAS os seguintes sinais:
Sensor de temperatura do óleo do motor (B1)
Sensor da pressão atmosférica 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 em duração. 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 torvelinho melhor. Isso melhor a combustão e resulta, entre outros, na redução de partículas de fuligem no gás de escape.
Com aumento de rotação e carga do motor, os canais fechados serão gradativamente abertos, para que a melhor relação possível entre massa de ar e turbulência esteja disponível para cada fase de funcionamento do motor. Com isto, ficam otimizados o comportamento das emissões e o desempenho do motor.
Em caso de uma falha ou de uma interrupção da tensão de alimentação, as portinholas são abertas por mola.
Documentos referenciados
- gf0716p9997olf Visualização geral dos componentes do sistema injeção diesel por galeria comum (CDI)