gf4920d3000tsa

Depuração dos gases de escape, funcionamento

Tipo gf · tema 49.20 · versão 0100 · 2018-05-07

Válido para: Motor 651 no Tipo 907, 910

Onde se situa

Grupo funcional 1 Motor › 49 Sistema de escape, depuração dos gases de escape › 49.20 Pós-tratamento dos gases de escape — Série 651 · Série 907 · Série 910

GF49.20-D-3000TSA

Depuração dos gases de escape, funcionamento

23.04.2018

Motor

651 no Tipo 907, 910

Depuração dos gases de escape, funcionamento

D49.20-0028-79

Esquema de blocos

A1

Painel de instrumentos

N37/8b1

Sensor de NOx após o catalisador SCR

A68

Módulo do pedal do acelerador

N73/8

Módulo de comando do contato de ignição eletrônico (EZS)

B40/9

Sensor de temperatura do óleo do motor

N74

Módulo de comando do sensor de partículas de fuligem

B16/14

Sensor de temperatura antes do turbo alimentador por gases de escape

N74b1

Sensor de partículas de fuligem

B16/21

Sensor de temperatura antes do catalisador SCR

N118/5

Módulo de comando do AdBlue®

B16/22

Sensor de temperatura antes do catalisador

N127

Módulo de comando do trem de força

B16/23

Sensor de temperatura do filtro de partículas diesel

R9

Velas incandescentes

B28/12

Sensor da pressão diferencial do filtro de partículas diesel

Y76

Injetores de combustível

L5/11

Sensor de posição da árvore de manivelas

Y129/1

Válvula dosadora de AdBlue®

M72/1

Posicionador do desligamento do canal de admissão

CAN B

CAN compartimento interno

N3/31

Módulo de comando CDI

CAN C

CAN motor

N10

Módulo de comando SAM

CAN C1

CAN acionamento

N14/8

Pré-aquecimento

CAN HMI

CAN da interface de usuário

N15/3

Módulo de comando do comando da transmissão eletrônico (EGS) (com caixa de mudanças 700.750)

CAN I

CAN do sensor de acionamento

N15/11

Unidade de comando elétrica do comando da transmissão automática totalmente integrada (VGS) com Code G42 (7G-TRONIC PLUS)

Flex E

FlexRay do chassis

N37/7

Módulo de comando do sensor de NOx antes do catalisador SCR

LIN C1

LIN do acionamento

N37/7b1

Sensor de NOx antes do catalisador SCR

O

Opção

N37/8

Módulo de comando do sensor de NOx após o catalisador SCR

S

Standard

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 AdBlue®

O módulo de comando CDI lê os seguintes sinais:

Sensor de temperatura antes do catalisador SCR

Sensor de temperatura antes do catalisador

Sensor de temperatura do filtro de partículas diesel

Sensor de temperatura antes do turbo alimentador por gases de escape

Sensor de diferença de pressão DPF

Módulo de comando SAM, temperatura externa através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico (EZS), FlexRay da suspensão, módulo de comando do trem de força e CAN de acionamento

Módulo de comando do sensor de NOx após o filtro de partículas de diesel, sinal do sensor de NOx após o filtro de partículas de diesel através do CAN do sensor de acionamento

Módulo de comando do sensor de NOx após o catalisador SCR, sinal do sensor de NOx após o catalisador SCR através do CAN do sensor de acionamento

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

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 filtrantes 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 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 através dos injetores de combustível

Incandescência DPF através de LIN de acionamento e o estágio final de incandescência para as velas incandescentes

Deslocamento da linha de mudanças através do CAN de acionamento através da unidade de comando elétrica do comando da transmissão automática totalmente integrada (VGS) (com Code G42 (7G-TRONIC PLUS))

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 turbo alimentador 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 das tubulação 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, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN da interface do usuário através do símbolo da luz indicadora do diagnóstico do motor no painel de instrumentos.

Uma regeneração interrompida é distribuída em viagens de curta distância em vários ciclos de condução. A fase de aquecimento até alcançar a temperatura necessária é mais frequente devido a este fato. O processo de regeneração passa despercebido pelo cliente.

Sequência de funcionamento do catalisador 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 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.

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® e o catalisador SCR encontra-se 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 ARLA32 (N118/5) através do CAN do sensor de tração. Isto providencia depois a injeção dependente do campo característico do volume calculado de agente redutor AdBlue® através da válvula de doadora de AdBlue®.

A taxa de conversão da parcela NOx nos gases de escape depende da temperatura e corresponde até aprox. 80 %. A redução do percentual de fuligem é de aprox. 99 %.

Se o nível de abastecimento no reservatório de AdBlue® atingir a "reserva" será informado ao motorista, em paralelo a um sinal acústico, através do instrumento combinado, que este deverá procurar uma oficina e que a respectiva manutenção deverá ser realizada.

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 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 indicadora do diagnóstico do motor no painel de instrumentos. 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 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 de óleo do motor

Sensor da pressão atmosférica (integrado no módulo de comando CDI), para a pressão atmosférica.

Módulo do pedal do acelerador, para reconhecimento da carga

Sensor de posição da árvore de manivelas, para a rotação do motor

Após a avaliação dos sinais de entrada, o módulo de comando CDI ativa o posicionador do desligamento do canal de admissão 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.

Visualização geral dos componentes do sistema injeção diesel por galeria comum (CDI)

GF07.16-D-9997TSA

Documentos referenciados