Cuprins: Sistem de ventilație controlată a…⬇ Sistem de recirculare a gazelor de…⬇ Convertor catalitic și sonde lambda ⬇ Filtru de particule diesel (DPF) ⬇ Sistemul de emisii prin evaporare…⬇
Sistemul de evacuare a gazelor de eșapament (OG) este format din: a galeriei de evacuare, filtru de particule (doar la unele modele diesel), convertor catalitic (este posibil să nu fie disponibil pe unele modele diesel) și o țeavă de eșapament cu amortizoare. Galeria de evacuare este integrată cu turbocompresorul.
Principiul de funcționare al sistemului de management al motorului este conceput pentru a obține putere maximă de la motor cu un consum minim de combustibil și conținut de componente toxice în gazele de eșapament. Sunt instalate următoarele sisteme de reducere a toxicității gazelor de eșapament: sistem de ventilație a carterului (PCV), sistem de circulație a gazelor de eșapament (EGR, numai modele diesel) si un convertor catalitic cu sonde lambda. Modelele pe benzină sunt echipate suplimentar cu un sistem de emisie prin evaporare a combustibilului (EVAP). Unele motoare diesel sunt echipate cu un filtru de particule diesel (DPF), așa cum este indicat de numărul PR "7MG" de pe autocolantul cu datele vehiculului (vezi Introducere). Prezența unui filtru de particule poate fi indicată și prin numărul PR "7GG", "7MB" sau "7MG".
Sistem de ventilație controlată a carterului (PCV)
La motoarele cu ardere internă, din cauza diferenței de presiune dintre camera de ardere și carter, între segmentele pistonului și suprafața de lucru a cilindrului apar fluxuri de aer, așa-numitele gaze ale carterului. Pentru a elimina scurgerile de hidrocarburi nearse în atmosferă, motorul este complet etanș. Gazele și vaporii de ulei generați în carter sunt introduse în galeria de admisie și ard în cilindri împreună cu combustibilul (cu excepţia vaporilor de ulei reţinuţi în separatorul de ulei).
Gazele sunt îndepărtate din carter datorită diferenței de presiune din carter și galeria de admisie (presiunea carterului este mai mare).
Supapa de reglare a presiunii este utilizată pentru a regla presiunea în sistemul PCV. Este format dintr-o membrană și un arc. Supapa limitează vidul din carter la pomparea gazelor din carter. Dacă vidul este prea puternic, garniturile motorului pot fi deteriorate. Când există un mic vid în galeria de admisie, supapa se deschide sub acțiunea arcului. Când există un vid puternic în galeria de admisie, supapa se închide. Pentru a reduce efectele dăunătoare ale turbulenței fluxului de gaz, la intrarea conductei de admisie este instalată o cameră de oprire a ieșirii după separatorul centrifugal de ulei. În această cameră, mișcarea gazelor care părăsesc separatoarele centrifugale de ulei încetinește și se calmează. În plus, o cantitate de ulei rămasă în fluxul de gaz se depune și pe pereții acestei camere.
Sistem de recirculare a gazelor de eșapament (EGR)
Sistemul EGR reduce cantitatea de oxizi de azot (NO) din gazele de evacuare. Pentru a realiza acest lucru, o mică parte a gazelor de evacuare este redirecționată în zona de ardere a amestecului combustibil-aer. În același timp, proporția de oxigen din amestecul combustibil-aer scade, ceea ce duce la o încetinire a procesului de ardere. Temperatura maximă de ardere a amestecului este redusă și nivelul emisiilor de oxid de azot este redus.
Cantitatea de gaze de evacuare returnate este reglată de supapa EGR folosind semnale de la ECM și depinde în principal de turația arborelui cotit, de cantitatea de combustibil injectată, precum și de volumul, temperatura și presiunea aerului de admisie.
La modelele cu motoare diesel care respectă standardul Euro 5, o sondă lambda cu bandă largă este amplasată în conducta de gaz de eșapament înaintea filtrului de particule, care monitorizează proporția de oxigen din gazele de eșapament pe o gamă largă. Semnalul sondei lambda din sistemul EGR este utilizat ca valoare de corecție pentru a regla cantitatea de gaze de evacuare returnate. Dacă conținutul de oxigen din gazul de eșapament diferă de parametrul caracteristic EGR setat, ECM trimite un semnal de control la supapa EGR și, în consecință, modifică cantitatea de gaz de eșapament returnat.
Răcitorul EGR lichid permite o reducere suplimentară a temperaturilor de ardere prin răcirea gazelor de eșapament returnate și permite recircularea unei cantități mai mari de gaze de evacuare. Cu un răcitor EGR comutabil, motorul și filtrul de particule diesel ating mai repede temperatura de funcționare necesară (răcirea gazelor de eșapament se efectuează numai după atingerea temperaturii de funcționare). Furnizarea gazelor de eșapament nerăcite asigură că motorul și filtrul de particule ating temperatura de funcționare într-o perioadă mai scurtă de timp în timpul pornirii la rece a motorului. Furnizarea gazelor de eșapament răcite, în special la temperaturi ridicate de ardere, ajută la reducerea nivelului de oxizi de azot din camera de ardere. Supapa de schimbare a răcitorului EGR este o supapă electropneumatică și este responsabilă pentru alimentarea actuatorului pneumatic al răcitorului EGR cu vidul necesar pentru a activa răcirea. Radiatorul EGR este conectat când temperatura lichidului de răcire depășește 37°C. Radiatorul EGR este un modul compact care include un schimbător de căldură, o supapă de control, o supapă EGR și un senzor de poziție a supapei.
Supapa EGR este un ansamblu al unei supape cu disc cu un actuator electric și un senzor de poziție. Acționarea electrică oferă o reglare precisă, fără trepte. Mișcarea de rotație a motorului electric este transformată de excentric și balansier în mișcare alternativă. Cursa plăcii supapei reglează cantitatea de gaze de evacuare returnate.
Convertor catalitic și sonde lambda
Pentru a reduce cantitatea de emisii nocive în atmosferă, un convertor catalitic este încorporat în sistemul de evacuare. Modelele diesel utilizează un convertor catalitic de oxidare, care este utilizat pentru a efectua următoarele reacții chimice: 2CO + O ₂ -> 2CO ₂ și 2C ₂ H ₆ +7O ₂ -> 4CO₂ + 6H₂O. La modelele pe benzină, se utilizează un convertor catalitic cu trei funcții în care au loc următoarele reacții chimice: 2CO + O₂ -> 2CO₂; 2C₂H₆+7O₂ -> 4CO₂ + 6H₂O; 2NO + 2CO -> N₂ + 2CO₂.
Sonda lambda cu bandă largă a modelelor diesel informează constant unitatea de control al motorului despre compoziția gazelor de eșapament. La motorul diesel "VXE" de 1,9 l nu se folosește sonda lambda. În funcție de datele primite, unitatea de control reglează calitatea amestecului furnizat camerelor de ardere și astfel optimizează condițiile de ardere a combustibilului. Suprafața de lucru a sondei lambda este sensibilă la modificările conținutului de oxigen din gazele de eșapament. Sonda lambda este utilizată pentru a corecta cantitatea de combustibil injectată și pentru a optimiza funcționarea sistemului EGR.
La modelele pe benzină, sistemul de control al injecției de combustibil are o buclă de feedback, care include două sonde lambda care informează constant unitatea de control despre compoziția gazelor de eșapament. În funcție de datele primite, unitatea de control reglează calitatea amestecului furnizat camerelor de ardere și astfel optimizează condițiile de ardere a combustibilului. Suprafața de lucru a sondelor lambda este sensibilă la modificările conținutului de oxigen din gazele de eșapament. În funcție de concentrația sa, tensiunea de ieșire a senzorului se modifică. Dacă amestecul este supra-îmbogățit (conținutul de oxigen din gazele de evacuare este foarte scăzut), sonda lambda trimite semnale de joasă tensiune. Tensiunea crește pe măsură ce amestecul devine mai slab și crește conținutul de oxigen din gaze. Convertorul funcționează cel mai eficient cu o compoziție optimă a amestecului combustibil (14,7 părți aer la 1 parte benzină).
Filtru de particule diesel (DPF)
Notă: Particulele de funingine se pot acumula în conducta de evacuare după DPF. Acumularea particulelor de funingine nu ar trebui considerată o problemă, deoarece DPF-ul nu este 100% eficient în filtrarea funinginei. În timpul procesului de regenerare a DPF, poate ieși fum alb din țeava de eșapament - acesta este un efect secundar al procesului de regenerare, care, de asemenea, nu este considerat un semn al vreunei defecțiuni.
Pentru a respecta standardele Euro 5 privind emisiile de evacuare, un filtru de particule diesel (DPF) este instalat standard lângă motor. DPF reduce nivelul de poluare creat de vehiculele diesel prin filtrarea particulelor de funingine din gazele de eșapament. Sistemul de filtrare DPF include suplimentar o sondă lambda, precum și senzori de presiune și temperatură a gazelor de eșapament. Semnalele de la acești senzori sunt utilizate de unitatea de comandă a motorului pentru a controla regenerarea filtrului de particule diesel (nevoia de regenerare și momentul optim pentru implementarea acesteia). În condiții normale de funcționare, procesul de regenerare are loc atunci când ECM calculează că DPF necesită regenerare și sunt îndeplinite un număr de condiții prestabilite (de exemplu, temperatura lichidului de răcire, viteza vehiculului și sarcina motorului).
Deoarece temperatura de funcționare a filtrului de particule diesel este atinsă rapid, este posibilă regenerarea pasivă continuă. Regenerarea activă prin unitatea de comandă a motorului se realizează dacă filtrul de particule este umplut cu particule de funingine (de exemplu, după călătorii scurte cu o sarcină parțială). În acest caz, particulele de funingine sunt arse printr-o creștere specială a temperaturii gazelor de eșapament.
Sistemul de emisii prin evaporare (EVAP)
Sistemul EVAP este conceput pentru a reduce emisiile de hidrocarburi nearse în atmosferă de la motoarele pe benzină. Elementul principal al sistemului EVAP este un adsorbant cu granule de cărbune activ care adsorb vaporii de combustibil care se formează în rezervor în timp ce vehiculul este parcat. Gâtul de umplere al rezervorului de combustibil este etanșat ermetic de o supapă cu arc. Vaporii de combustibil sunt reținuți în recipientul de cărbune până când ECM semnalează recipientului să se purjeze. În timpul purjării, vaporii de combustibil sunt introduși prin supapa de purjare în galeria de admisie, unde se combină cu amestecul de lucru și apoi ard în mod obișnuit în camerele de ardere.
Pentru a asigura funcționarea normală a motorului la ralanti și în timpul încălzirii, unitatea de comandă a motorului menține supapa solenoidală EVAP închisă. Acest lucru previne intrarea combustibilului nears în convertorul catalitic (la ralanti, amestecul este prea bogat). După ce motorul se încălzește, supapa începe să se deschidă și să se închidă, reglând alimentarea cu vapori de combustibil în tractul de admisie.