Pojazdy od roku modelowego 2008
Pojazdy od roku modelowego 2008 są wyposażone w filtr cząstek stałych (DPF), który zatrzymuje cząstki stałe powstające podczas procesu spalania i ogranicza emisję cząstek stałych do atmosfery.
Filtr DPF znajduje się w układzie wydechowym, za katalizatorem. Główną cechą filtra DPF jest jego zdolność do regeneracji. Regeneracja polega na spalaniu cząstek stałych uwięzionych w filtrze, co zapobiega zatykaniu się filtra i umożliwia swobodny przepływ spalin. Proces regeneracji jest kontrolowany przez ECM i odbywa się w obliczonych odstępach czasu i jest niewidoczny dla kierowcy pojazdu.
Szczegółowe informacje na temat DPF i procesów regeneracji znajdują się w odpowiedniej części opisu układu wydechowego. Aby uzyskać więcej informacji, patrz Układ wydechowy (309-00C)
Regeneracja odgrywa bardzo ważną rolę, ponieważ przepełniony filtr może spowodować uszkodzenie silnika z powodu zbyt wysokiego przeciwciśnienia spalin, a sam filtr może pęknąć lub ulec zniszczeniu.
Temperatura spalin i DPF jest kontrolowana przez oprogramowanie DPF w ECM. Oprogramowanie DPF monitoruje obciążenie DPF na podstawie stylu jazdy, przebytej odległości oraz sygnałów z czujników różnicy ciśnień i czujników temperatury umieszczonych w układzie wydechowym przed i za filtrem DPF. Po osiągnięciu ustalonego poziomu objętości ciał stałych następuje aktywna regeneracja DPF. Odbywa się to we współpracy z ECM poprzez regulację różnych funkcji zarządzania silnikiem, takich jak:
- wtrysk paliwa
- sterowanie przepływem powietrza dolotowego za pomocą przepustnicy
- EGR
- kontrola ciśnienia doładowania
ECM zawiera oprogramowanie DPF, które zarządza i monitoruje procesy DPF i regeneracji. Oprogramowanie jest podzielone na trzy oddzielne moduły: moduł sterujący DPF, moduł sterujący przepływem paliwa DPF i moduł sterujący przepływem powietrza DPF. Moduły te współdziałają ze sobą, zapewniając precyzyjną kontrolę nad filtrem DPF.
Te trzy moduły są kontrolowane przez czwarty moduł oprogramowania, zwany modułem dopasowującym DPF. Dopasowany moduł kontroluje działanie innych modułów, gdy wymagana jest aktywna regeneracja. Moduł sterujący DPF jest podsystemem modułu dopasowującego DPF.
Moduł dopasowania DPF
Moduł koordynujący DPF, po otrzymaniu żądania regeneracji z modułu sterującego, inicjuje i steruje następującymi żądaniami regeneracji DPF:
- Wyłącz EGR
- Kontrola ciśnienia doładowania
- Zwiększone obciążenie silnika
- Kontrola ciśnienia i temperatury powietrza w kolektorze
- Sterowanie wtryskiem paliwa
UWAGA: Zawór EGR jest otwarty na biegu jałowym, aby zmniejszyć emisję NO. EGR nie jest używany przy częściowym obciążeniu z powodu zanieczyszczenia kolektora dolotowego.
Kiedy zawór EGR zamyka się, moduł koordynujący inicjuje żądanie zwiększenia obciążenia silnika poprzez kontrolę temperatury i ciśnienia powietrza dolotowego.
Po otrzymaniu potwierdzenia, że warunki dolotowe są opanowane lub upłynął czas kalibracji, moduł dopasowujący przechodzi w stan oczekiwania na zwolnienie pedału przyspieszenia przez kierowcę. Jeśli tak się stanie lub upłynie czas kalibracji, moduł dopasowujący generuje żądanie wysterowania wtrysku paliwa w celu podniesienia temperatury spalin.
Moduł kontroli paliwa DPF
Moduł zarządzania paliwem DPF steruje następującymi funkcjami:
- Synchronizacja czterech oddzielnych wtrysków na suw roboczy i ilość wtryskiwanego paliwa (wtrysk wstępny, główny i dwa dodatkowe).
- Ciśnienie wtrysku i przełączanie między trzema różnymi poziomami kalibracji wtrysku.
Oprócz pomiaru aktywności katalizatora i filtra DPF, kontrolowany wtrysk określa wymagany poziom wtrysku. Układ zarządzania paliwem oblicza ilość paliwa i czasy czterech oddzielnych wtrysków dla każdego z trzech poziomów kalibracji ciśnienia wtrysku oraz steruje przełączaniem między poziomami.
Wymagane są dwa dodatkowe wtryski, aby rozdzielić funkcje zwiększania temperatury gazów w cylindrze i wytwarzania węglowodorów. Pierwszy dotrysk służy do wytworzenia wyższej temperatury gazów w cylindrach przy jednoczesnym utrzymaniu takiego samego momentu obrotowego silnika jak w normalnym (nie podczas regeneracji) działanie silnika. Drugi dotrysk służy do generowania węglowodorów poprzez kierowanie niespalonego paliwa do katalizatora bez zwiększania momentu obrotowego silnika.
Moduł kontroli przepływu powietrza DPF
Moduł kontroli przepływu powietrza DPF steruje następującymi funkcjami:
- Układ sterowania EGR
- układ kontroli ciśnienia doładowania
- System kontroli temperatury i ciśnienia powietrza dolotowego
Ograniczenie wlotu powietrza podczas regeneracji Filtr DPF spełnia następujące funkcje:
- Zwiększenie obciążenia silnika
- Wolniejsze spalanie
- Redukcja masy powietrza
- Zmniejszenie prędkości spalin, a tym samym wydłużenie czasu przebywania spalin w katalizatorze
Czujniki temperatury DPF
System DPF wykorzystuje trzy czujniki temperatury. Jeden znajduje się w rurze wylotowej turbosprężarki, drugi za katalizatorem, a trzeci za DPF.
Czujniki mierzą temperaturę spalin na wylocie z turbosprężarki, przed przejściem przez DPF i po przejściu przez DPF, i dostarczają informacji potrzebnych ECM do obliczenia temperatury DPF. Informacje te są używane w połączeniu z innymi danymi do obliczania nagromadzonego pyłu i do kontrolowania temperatury DPF.
Czujniki to rezystory NTC, które mierzą temperaturę spalin. Rezystancja, a tym samym napięcie na czujniku, zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury spalin.
W przypadku awarii czujnika temperatury, ECM stosuje wartość zastępczą 350°C.
Czujnik różnicy ciśnień
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
1 | Przyłącze niskociśnieniowe | |
2 | Połączenie wysokociśnieniowe | |
3 | złącze elektryczne |
Czujnik różnicy ciśnień jest montowany z tyłu skrzyni rozdzielczej, obok DPF.
Czujnik różnicy ciśnień jest używany przez oprogramowanie do monitorowania stanu DPF. Dwie rurki na czujniku są połączone rurkami ze stroną wlotową i wylotową filtra DPF. Rury umożliwiają czujnikowi pomiar ciśnienia wlotowego i wylotowego DPF.
Wraz ze wzrostem ilości cząstek stałych wychwyconych przez filtr DPF wzrasta ciśnienie po stronie wlotowej filtra DPF w porównaniu ze stroną wydechową. Oprogramowanie DPF wykorzystuje to porównanie w połączeniu z innymi danymi do obliczenia skumulowanej liczby uwięzionych cząstek.
Mierząc różnicę ciśnień między wlotem i wylotem DPF oraz temperaturę DPF, oprogramowanie DPF może określić, czy filtr DPF jest zatkany i wymaga regeneracji.
Filtr DPF jest uważany za przeciążony, jeśli w pewnych warunkach roboczych różnica ciśnień przekracza limit przeciążenia obliczony przez ECM. Oprogramowanie DPF może podjąć próbę regeneracji, ale nie może jej ukończyć. Próby te są zliczane przez ECM i jeśli zostanie osiągnięta maksymalna liczba prób regeneracji, komunikat o błędzie jest zapisywany w ECM podczas następnego cyklu zapłonu.
Oprogramowanie DPF przeprowadza następujące kontrole za pomocą czujnika różnicy ciśnień DPF:
- Sprawdzenie wiarygodności
- Sprawdzenie skuteczności filtra cząstek stałych
- Kontrola przeciążenia filtra cząstek stałych
- Sprawdzanie zatkanego filtra cząstek stałych
- Kontrola maksymalnej liczby prób regeneracji w zakresie niskich obciążeń
Komentarze do tego artykułu