gf4920s3000ps

Depuração dos gases de escape, funcionamento

Tipo gf · tema 49.20 · versão 0101 · 2019-02-04

Válido para: Motor 642 no Tipo 470, 471

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 470 · Série 471

Também válido para motores/caixas de velocidades: 642 ***

GF49.20-S-3000PS

Depuração dos gases de escape, funcionamento

22.01.2019

Motor

642 no Tipo 470, 471

Depuração dos gases de escape, funcionamento

S07.10-0047-79

Esquema de blocos

A1/1

Módulo de comando do instrumento combinado (KI)

N14/8

Pré-aquecimento

A1/1e58

Lâmpada piloto do diagnóstico do motor

N15/11

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

A1/1p13

Display multifuncional

N93

Gateway central (ZGW)

A97/1

Módulo de comando do sensor de NOx antes do catalisador SCR

N141

Módulo de comando do AdBlue® (SCR)

A97/2

Módulo de comando do sensor de NOx após o catalisador SCR

R9

Velas incandescentes

B1

Sensor de temperatura do óleo do motor

CAN C

CAN acionamento

B16/15

Sensor de temperatura antes do catalisador SCR (com Code MA6 (classe de emissões Euro 6b N1 GR.III/N2))

CAN E

CAN chassis

B19/7

Sensor de temperatura antes do catalisador

CAN HMI

CAN da interface de usuário

B19/9

Sensor de temperatura do filtro de partículas diesel

CAN I

CAN do sensor de acionamento

B19/11

Sensor de temperatura antes do turbo alimentador por gases de escape

LIN C3

LIN do tem de força

B28/8

Sensor de diferença de pressão DPF

A

Mercedes-Benz

B37/4

Módulo do pedal do acelerador

B

Nissan

B70

Sensor Hall da árvore de manivelas

C

Standard

N3/28

Módulo de comando CDI

D

Opção

Condições de função da depuração dos gases de escape em geral

Borne 87M (unidade de gerenciamento do motor LIGADO)

Motor em movimento.

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)

Hidrocarbonetos (CH)

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 ARLA32 (com Code MR6 (classe de emissões Euro 6c N1 GR.III/N2))

O módulo de comando CDI (N3/28) efetua a leitura dos seguintes sinais:

Sensor de temperatura antes do catalisador SCR (B16/15) (com Code MA6 (classe de emissões Euro 6b N1 GR.III/N2))

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 turbo alimentador (B19/11)

Sensor de pressão diferencial do DPF (B28/8)

Módulo de comando do sensor de NOx antes do catalisador SCR (A97/1) através do CAN do sensor de acionamento (CAN I)

Módulo de comando do sensor de NOx após o catalisador SCR (A97/2) 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

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 (CH), 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

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 do LIN do trem de força (LIN C3) e através do estágio final de incandescência (N14/8) para as velas incandescentes (R9)

Deslocamento da linha de mudanças através do CAN do acionamento (CAN C) por parte da unidade de comando elétrica do comando da transmissão automática totalmente integrada (VGS) (N15/11) (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 manutenção do DPF é sinalizada através da luz indicadora de diagnóstico do motor (A1/1e58) no módulo de comando do painel de instrumentos (KI) (A1/1).

Uma regeneração interrompida é distribuída em viagens de curta distância em vários ciclos de condução. As fases de pré-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

Os gases de escape liberados pelo motor são depurados em um catalisador de oxidação, um filtro de partículas de diesel e um catalisador SCR (redução seletiva catalítica).

Através de oxidação, o monóxido de carbono (CO) e os hidrocarbonetos (CH) são convertidos 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 ARLA32 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 a amônia (NH3), em nitrogênio molecular (N2) e água (H2O).

O volume necessário de agente redutor é calculado pelo módulo de comando CDI dependendo do campo característico e transmitido ao módulo de comando do AdBlue ® (SCR) (N141) através do CAN do sensor de acionamento (CAN I). Isto providencia depois a injeção dependente do campo característico do volume calculado de agente redutor ARLA32 através da válvula dosadora de ARLA32.

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 enchimento "Reserva" no reservatório de ARLA32 for atingido, será informado ao motorista, junto com um sinal acústico, através do display multifuncional (A1/1p13) no painel de instrumentos, que este deve procurar a oficina e que deve ser executada a respectiva manutenção.

Quando for atingido o nível de abastecimento "Vazio" no reservatório de ARLA32, é realizada uma verificação de plausibilidade do nível de abastecimento "Vazio" através de um modelo de cálculo. 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 piloto do diagnóstico do motor no instrumento combinado. A partir desse momento estão disponíveis, no máximo, 20 partidas com um percurso presumido de 32 km 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 da temperatura do óleo do motor (B1)

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

Módulo do pedal do acelerador (B37/4), para reconhecimento da carga

O 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 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.

Esquema funcional de depuração dos gases de escape

PE49.00-S-2500-97PV

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

GF07.16-S-9997PS

Documentos referenciados