UNIVERSITATEA TEHNICA GHEORGHE ASACHI IAIFACULTATEA DE MECANICCONCEPIA I MANAGEMENTUL PROIECTRII AUTOMOBILULUI

GENEZA SI COMBATEREA POLUARII

STUDENT:Nazaret Mircea

Program de studiu individual

Filtrul de particule

Proiectare si functii

Arderea va ramane in viitorul apropiat o metoda importanta de conversie a energiei fie in termocentrale,autovehicule sau instalatii de incalzire.

Fiecare foc lasa in urma produsi de ardere nocivi ca de exemplu particule solide.

Scopul este de a evita riscurile atat asupra mediul inconjurator cat si pentru sanatatea oamenilor.

Aceste aspect si strict legile privind emisiile poluante aucondus inginerii la necesitatea reducerii acestora.

O cale de reducere a emisiilor de carbon este utilizareafiltrului de particule

Cuprins

Introducere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Proiectare si functii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Viziune de ansamblu a sistemului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Senzori si actuatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Diagrama de functionare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3

Introducere

Generalitati

In timpul arderii motorinei, se acumuleaza tot felul de depuneri. Acestea pot fi percepute direct ca si componente ale emisiilor la pornirea la rece si constau in hidrocarburi partial oxidate sub forma de picaturi si un fum de culoare alba sau albastra si un puternic miros de aldehide.

Pe langa substantele gazoase nocive, motorul diesel emite si particulele solide, acestea sunt incluse in categoria paticulelor ce au legatura cu substantele care dauneaza grav sanatatii umane si mediului inconjurator.

Volkswagen urmeaza o strategie pe termen lung ce are ca scop reducerea emisiilor, nu numai in zona particulelor rezultate in urma arderii motorinelor cat si a celorlalte componente cum ar fi HC si NOx. Cu cativa ani in urma , Volkswagen a prevazut si a luat masuri in ceea ce priveste optimizarea proceselor motoarelor cu ardere interna si de reducere a emisiilor de carbon si a particulelor emise de motoarele diesel.Si cu succes in 1999 Volkswagen a scos la vanzare Lupo 3L TD ca fiind primul vehicul ce respecta standardul strict de emisii EURO4.

S330_035

Volkswagen a jucat un rol important in dezvoltarea motoarelor diesel cu emisii reduse si de aceea a avut responsabilitatea protejarii mediului. Exemple ca acesta sunt eficiente si economice datorita noii generatii de tehnologieTDI cu nivel redus de zgomot si sistemul de de injectie revolutionar. Volkswagen va continua dezvoltarea proceselor din cadrul motoarelor diesel si in viitor doresc sa reduca consumul de combustibil si emisiile. In plus, Volkswagen va implementa pas cu pas un system de filtre de particule.

4

Gazele de evacuare Standardele emisiilor

In Germania , peste Europa si in lume, legile au sustinut reducerea emisilor si a substantelor daunatoare din aer. InEuropa, standardele emisiilor sunt clasificate de la EU1 la EU4. Aceste legi prescriu limitele emisiilor din industria automobilelor si a noilor modele de autovehicule.

EU3

Din anul 2000, EU3 este standardul noilor vehicule fabricate.

Este diferit fata de predecesorul lui EU2 prin conditii mai stricte de testare si de reducere a valorilor limita.

EU4

Standardul EU4 intra in aplicare in 2005 si il va inlocui pe EU3. Consecintele sunt o mai mare reducere a a limitelor premise a emisiilor.

Chiar si acum , mai mult de 65% din toate masinile Volkswagen cu motoare diesel noi inregistrate in Germania indeplinesc standardul EU4.

g/km 0,8

0,6

0,4

0,2

Valorile admise pentru motoarele diesel

0,64 0,56 0,50

0,30

0,50

0,25

0,05 0,025

EU3 E U4 EU3 E U4 EU3 E U4 EU3 E U4

CO Carbon monoxide

HC + NOX Hydrocarbons and nitrogen oxides

NOX Nitrogen oxides

PM Soot particles

S330_026

Perspectiva

In viitor, standardul mai riguros EU5 va intra in vigoare.

5

Introducere

Substantele dounatoare produse prin ardere

Substantele nocive , si emisiile de particule , sunt influentate la un motor diesel de procesele de ardere. Acestea sunt influentate de mai multi factori cu privire la constructia, combustibilul insasi si conditiile de ardere.Urmatoarea figura prezinta o vedere de ansamblu asupra componentelor de admisie si evacuarea unui motor diesel in timpul arderii.

Injected fuel: HC Hydrocarbons SSulphur

approx. 12%

SO2

Intake air:

N2

CO2

H2O

O2

approx. 11%

approx. 0,3%

approx. 10%

PM HC

NOX

CO

O2 Oxygen N2 Nitrogen H2OWater (humidity)

Exhaust gas: O2 Oxygen N2 Nitrogen H2O Water

approx. 67%

CO HC SO2

S330_108

Carbon monoxide Hydrocarbons Sulphur dioxide

CO2 Carbon dioxide N Ox Nitrogen oxide PM Carbon soot particles (PM = particulate matter)

Cu privire la efectul asupra mediului si a sanatatii, emisiile unui motor diesel au diferite componete ce necesita analize.Aceste componete care sunt dj prezente in atmosfera(oxigen, azot si apa) pot fi catalogate ca inofensive.

Dioxidul de carbon , este present in atmosfera ca si gaz natural, isi are limitele intre sigur si daunator datorita caracteristicilor sale. Nu este otravitor, dar in concentratii mari poate contribui la efectul de sera. Monoxidul de carbon, HC, SO2, NOx si particulele solide sunt clasificate ca fiind nocive.

6

Substantele nocive din gazele de evacuare

CO Carbon monoxide

Monoxidul de carbon (CO) este cauzat de lipsa de oxygen si este rezultatul arderii incomple a unor combustibili ce contin carbon. Este un gaz incolor, inodor si fara gust.

HC Hydrocarbons

S330_014

Hidrocarburile se regasesc intr-o gama larga de compusi(de exemplu C6H6, C8H18), care apar ca rezultat al arderii incomplete.

SO2 Sulphur dioxide

NOx Nitrogen oxides

S330_016

S330_018

Dioxidul de sulf este generat de arderea unor combustibile ce contin sulf. Este un gaz incolor dar cu un miros intepator. Cantitatea de sulf adaugata in combustibili este in scadere.

Oxizii de azot (de exemplu NO, NO2, . . .) sunt generati la presiuni inalte, temperaturi ridicate si oxigen in exces in timpul arderii.

Soot particles

S330_020

Daca e o lipsa de oxigen rezultatul consta in acumularea de particule de carbon(funingine) din cauza arderii incomplete.

S330_022

7

Introducere

Particule

Particulele reprezinta un termen ce acopera toate tipurile de particule, solide sau lichide , care sunt generate prin frecare, defectiuni ale componentelor,eroziune, condensare si ardere incomplete. Aceste procese creeaza particule in diferite forme, marimi sau structuri.

Particulele au acelasi character la fel de nociv ca si substantele din aer, daca datorita dimensiunile lor mici, pot pluti in jurul substantelor gazoase si sa afecteze organismele.

Funinginile

Funinginile sunt generate de procesele de ardere dintr-un motor diesel. Funinginile sunt bile de carbon microscopice cu un diametru de aproximativ 0.05 m. Miezul lor este alcatuit din carbon pur. In jurul miezului sunt depozite de diferite hidrocarburi, oxizi metalici si sulf.

Unii compusi de hidrocarburi sunt clasificati ca fiind un potential risc pentru organism. Compozitia exacta a funinginilor depinde de tehnologia motorului, si de conditiile de exploatare si de tipul combustibilului.

SO4 (sulphate) Hydrocarbons

Carbon

Sulphur and metal oxides

H2O (water)

S330_182

8

Cauzele producerii funinginilor

Acumularea de funingine intr-un motor diesel depinde de procesul individual al motorul, cum ar fi aerul introdus, injectia, frontul de flacara. Caliatea arderii depinde de cat de bine se realizeaza amestecul aer combustibil. Amestecul in unele zone ale camerei de ardere poate fi prea bogat datorita lipsei de oxygen.Arderea va fi incompleta si se vor forma particulele solide.

Masa si numarul de particule sunt influentate in esenta de calitatea arderi. la o presiune mare de injective si un model de injective bazat pe cerintele motorului, sistemul de injective asigura o ardere eficienta si deci reducerea formari particulele solide in timpul procesului de ardere. Presiunile inalte de injectie asociate cu pulverizarea foarte fina a combustibilului, nu conduce neaparat la particule de dimensiuni mai mici.Testele au aratat ca diferite marimi ale particulelor din gazele de evacuare sunt similare indiferent de tipul de ardere, fie camere cu vartej, CR sau tehnologia de injecti.

Typical particle of soot caused from diesel engine combustion

9

Introducere

Masuri de reducere a particulelor

Reducerea emisiilor din gazele de evacuare este un scop important pentru dezvoltarile viitoare. Pentru a reduce emisiile exista o serie de solutii tehnologice.Aici diferenta este facuta intre masurile interne si externe ale motorului.

Masurile interne ale motorului

Reducerea emisiilor poate fi obtinuta prin analiza interna functionari motorului.O optimizare efectiva a motorului poate asigura ca substantele nocive nu sunt produse deloc.

Exemple de masuri interne ale motorului:

forma ferestrei galeriei de admisie si evacuare pentru o curgere optima.,

presiune inalta de injective prin tehnologii de injectie

forma camerei de ardere de exemplu reducerea marimei zonei unde substantele nocive se produc, forma capului pistonului.

S330_045

10

Masuri externe ale motorului

Producerea de particule solide in timpul arderii poate fi cauzate de reglajele externe ale motorului. Aceasta poate fi observata ca o reducere a funinginii cu ajutorul filtrului de particule. Pentru a realize aceasta este necesar sa facem diferenta intre doua sisteme, filtru de particule diesel cu aditivi si filtru de particule fara aditivi. in ceea ce va urma vor fi explicate doar forma si functiile filtrului de particule cu aditivi.

Sisteme cu aditivi

Acest system este folosit pe vehicule la care filtrul de particule este instalat la distant fata de motot. Datorita acestei distante gazele de evacuare trebuie sa treaca de la motor la filtru de particule, temperature de aprindere a particulelor poate fi atinsa doar prin introducerea de aditivi.

Temperature of exhaust gas in this area at part-throttle

750C

Oxidising catalytic con- verter

Particulate filter

620C 500C S330_142

Sisteme fara aditivi

Acest system va fi instalat in viitor pe vehicule cu filter de particule in apropierea motorului. Datorita distantei scurte, gazelle de evacuare trebuie sa treaca de la motor catre filtrul de particule, temperature acestor gaze este sufficient de ridicata incat sa arda particulele solide.

Temperature of exhaust gas in this area at part-throttle

750C Particulate filter with integrated oxidising catalytic converter

620C S330_144

11

Forma si functie

Filtrul de particule diesel cu aditivi

In ceea ce va urma se vor prezenta componentele sistemul DPF-ului. Forma si functiile DPF-ului cu aditivi sunt explicate mai jos.

1

7

8

9

6

10

11

5

12

3

4

13

14

2

15

16

S330_030

1unitate de control inserat in panoul de bord J285 9turbosuflanta 2ECU 10 sonda lambda G39 3rezervor de aditivi 11 catalizator 4senzor de nivelG504 12 sonda de temperature dinaintea DPF-ului G506 5pompa V135 13 DPF 6rezervor de combustibil 14 senzor diferential de presiune 1 G450 7motor diesel 15 amortizor8senzor de temperature inaintea turbinei G507 16 debitmetru de aer

12

Filtru de particule

S330_017

Forma

dpf-ul se aseamana cu un figure, cu matrice ceramic confestionata din silicon care poate fi gasita intr-o carcasa metalica. Matricea ceramica insasi are multe canale microscopice paralele si conectate alternative intre ele.

Dpf-ul diesel (exemplu Passat 2.0 TDI) poate fi gasit in teava de esapament dupa catalizatorul cu conversie prin oxidare.

Siliconule este un material potrivit pentru filtrare si are urmatoarele proprietati: Duritate mecanica ridicata o buna rezistenta la schimbarile detemperatura conductivitate termica rezistenta ridicata la uzura

Honeycomb ceramic matrix

S330_038

S330_154

Functionare

Cand gazelle de evacuare intra in filtru particulele de carbon sunt prinse in canalele de intreare in timp ce continutul gazos trece prin peretii porosi ai filtrului ceramic.

13

Forma si functionare

Regenerare

DPF-ul trebuie curatate de particule regulat pentru a preveni blocarea si pentru a nu ai fi afectata functionarea. in timpul fazei de regenerare, particulele de carbon stocate in filtru sunt arse de o temperature aproximativa de 500 C. temperature de aprindere a particulelor este de aproximativ 600- 650 C. aceasta temperature a gazelor de evacuare poate fi obtinuta doar la un motor diesel in sarcina totala.

pentru a asigura regenerarea unui DPF in conditii de functionare temperature de aprindere a carbonului este coborata de introduceerea unor aditivi, si temperature gazelor de evacuare este ridicata de sistemul de control al motorului.

Procedura de regenerare este initiate de unitatea de control al motorului.

Particulate filter empty

Signals to engine control unit

Air mass meter G70

Exhaust gas pressure sensor 1 G450 Temperature sender before particulate filter G506

S330_042

Particulate filter empty = low resistance to flow

Particulate filter full

Air mass meter G70

Temperature sender before particulate filter G506

Exhaust gas pressure sensor 1 G450

Signals to engine control unit

S330_044

Particulate filter full = high resistance to flow

14

In timpul regenerarii particulele de carbon stocate in DPF sunt arse. Aceasta are loc la fiecare 500- 700 Km, depinde de felul cum este condus autovehicolul si dureaza aproximativ 5- 10 min. Nu exista nici un semn catre conducatorul auto ca regenerarea are loc.

Regeneration of the particulate filter

Signals to engine control unit

Air mass meter G70

Exhaust gas pressure sensor 1 G450 Temperature sender before particulate filter G506

S330_051

15

Forma si functionare

Aditivii

aditivul este o substanta bogata in fier care este dizolvata intr-un amestec de hidrocarburi. se poate gasi pe Passat intr-un rezervor separate in spatial rotii de rezerva

Additive tank

S330_112

Aditivul are sarcina de a cobora temperature la carte particulele de carbon ard, cu scopul de a permite regenerarea DPF-ului si la sarcini partiale.

Temperatura de aprindere a particuleleor este de 500- 600 C. temperature gazelor de evacuare este doar atinsa la un motor diesel sa sarcina totala. Prin introducerea de aditivi, temperature de aprindere a particulelor de carbon este redusa la 500C.

Aditivii sunt amestecati automat cu combustibilul din rezervor prin conducta de retur a combustibilului, de fiecare data cand rezervorul de combustibil este alimentat. aceasta are loc cu ajutorul pompei de aditiv care este actionata de unitatea de control a motorului. Cantitatea de combustibil alimentat este determinate de ECU care aduna informatii de la sonda rezervorului de combustibil. de fiecare data aditivul este adaugat in rezervorul de combustibil, concentratia moleculelor de fier in combustibil este de 10 ppm. Aceasta echivaleaza cu aproximatie unu raport de un litru de aditiv la 2800l de combustibil.

Additive Carbon particles

Aditivul din combustibil isi gaseste calea catre DPF impreuna cu particulele solide, se acumuleaza acolo ca un depozit intre particulele de funingine.

S330_186

16

Pressure differencep (mbar) Nivelul de carbon stocat in filtrul de particule

Nivelul de carbon stocat in filtrul departicule este monitorizat in mod constant de catre ECU(engine controtal unit), aceasta calculeaza rezistenta la curgere a gazelor prin DPF. Pentru a determina rezistenta la curgere, volumul de gaze de esapament dinaintea filtrului este comparat cu diferenta de presiune dinaintea si dupa DPF si este stocat sub forma de raport.

Diferenta de presiune

Diferenta de presiune a fluxului de aer dinaintea si dupa DPF este calculat de senzorul de presiune 1.

Volumul gazelor de evacuare

Volumul gazelor de evacuare este calculat de catre ECU utilizand masa de aer din galeria de evacuare si temperatura gazelor de evacuare de dinaintea DPF. Masa gazelor de evacuare este aproximativ egala cu masa de aer din galeria de admisie,ce este calculata de debitmetru. Volumul gazelor de evacuare depinde de temperatura. Aceasta este calculata de senzorul de temperatura de dinaintea DPF.Utilizand temperatura gazelor de evacuare , ECU poate calcula volumul gazelor de evacuare din masa de aer din gazele de evacuare.

Rezistenta la curgere a filtrului de particule

300

250

200

150

100

50

00100 200 300 400 500 600 700 S330_156 Volume (m3/h)

Diesel particulate filter: full empty defective

ECU creeaza un raport al diferentei de presiune si de volum a gazelor de evacuare si astfel poate calcula rezistenta la curgerea gazelor a filtrului de particule. Utilizand rezistenta la curgere a filtrului, ECU poate detecta nivelul de carbon depozitat in filtru.

17

Controlul motorului in timpul regenerarii

De la rezistenta la curgere a filtrului de particule, ECU poate detecta nivelul de carbon stocat in DPF. O rezistenta mare de curgere indica faptul ca filtrul se afla in pericol de blocare. ECU initiaza regenerarea. Pentru aceasta:

EGR este oprit pentru a creste temperatura gazelor de evacuare

S330_124

un timp de injectie mai mare,dupa o perioada in care injectia principala s-a facut cu o cantitate redusa de combustibil la 35 RAC dupa PMS, pentru cresterea temperaturii gazelor de evacuare.

S330_126

Cantitatea de aer introdusa in motor este controlata printr-o clapeta electrica

S330_120

Presiunea este reglata astfel incat momentul motor din timpul regenerarii filtrului sa nu se modifice foarte mult.

S330_122

18

Vedere de ansamblu asupra sistemului

System overview of diesel particulate filter with additive

CAN bus Control unit in dash panel insert J285

Exhaust gas pressure sensor 1 G450

Diesel particulate filter warning lamp K231

Temperature sender before particulate filter G506

Preglow control lamp K29

Temperature sender before turbocharger G507 Particulate filter additive pump V135 Diesel direct injection system control unit J248

Lambda probe G39 Lambda probe heater Z19

Air mass meter G70

Diagnosis connector

Unit injector valves N240-N243

Fuel additive empty sender G504 Solenoid valve block with: Exhaust gas recirculation valve N18 Charge pressure control solenoid valve N75 S330_106

Fuel gauge sender G Intake manifold flap motor V157

19

Senzori si actuatori

Senzorii Senzorul de presiune a gazelor de ev. 1G450

Senzorul utilizeaza tehnologia piezo.

Aplicatiile semnalului

Senzorul de presiune a gazelor 1 masoara diferenta de presiune a fluxului de gaze inainte si dupa filtrul de particule. Semnalul de la acest senzor, semnalul de la senzorul de temperatura de dinaintea DPF si semnalul de la debitmetrul de aer formeaza o unitate de calcul inseparabila a nivelului de carbon stocat in filtrul de paticule..

Efectele unei defectiuni

In cazul unei defectiuni a senzorului de presiune a gazelor de evacuare, ciclul de regenare a DPF se va baza pe distanta parcursa sau de numarul de ore de functionare. Acest ciclu de regenerare a DPF , nu este eficient pentru o durata mare de timp.

Constructie

Senzorul de presiune a gazelor de ev. 1 contine doua conexiuni. Una din conexiuni este pentru fluxul de gaze de dinaintea DPF, iar cealalta conexiune este pentru fluxul de gaze de dupa DPF.

S330_048

Dupa un numar determinat de cicluri ale DPF lampa de avertizare se va lumina si apoi lampa de control din bord va ilumina intermitent. Prin aceasta se informeaza conducatorul auto ca trebuie sa mearga la un service auto.

Signal to

.

Instalata in senzor este o membrana cu elemente piezo, care reflecta presiunea gazelor.

Membrane with piezo elements

Pressure before filter

control unit

S330_050

Pressure after filter

20

Functionare:

Piezo ele- ments

S330_090

Golirea filtrului de particule

Daca filtrul de particule are un depozit mic de funingine, presiunea de dinaintea DPF este aproximativ egala cu cea de dupa DPF.Membrana cu elemente piezo se afla in pozitie normala.

S330_160

S330_162

Pressure before filter = pressure after filter

S330_092

Pressure before filter > pressure after filter

Filtrul de particule plin

Daca exista o depunere de carbon in filtrul de particule presiunea gazelor de evacuare creste inaintea filtrului datorita unui volum scazut de gaze care trec de filtru. Presiunea gazelor de dupa filtru ramae aproape la fel. membrana isi schimba forma in functie de diferenta de presiune. Aceasata deformatie influenteaza influenta electrica a elementelor piezo care sunt conectate la o punte de test. Voltajul la iesirea din punte este procesat si amplificat, apoi este trimis de catre senzorul electric ca un semnal electric catre unitatea de control a motorului. De la acest semnal ECU calculeaza nivelul depunerilor de carbon si initiaza regenerarea pentru a curata filtrul.

nivelul de funingine din filtrul de particule poate fi verificat utilizand o diagnoza. sistemul de testare si informatii VAS 5051 ca un coeficient particular dintr-un bloc de valori masurate.

21

Senzori si actuatori

Senzorul de temperatura aflat inainte de DPF G506

S330_100

Senzorul de temperatura este un senzor PTC. la un senzor cu PTC (Coeficient de Temperatura Pozitiv) rezistenta creste odata cu cresterea temperaturii.

Aplicarea semnalului

Utilizand semnalul de la senzorul de temperatura ECU calculeaza volumul gazelor de evacuare cu scopul de a determina nivelul de funingine depozitat in filtru.

Semnalul de la senzorul de temperatura, semnalul de la debitmetrul de aer si semnalul de la senzorul de presiune a gazelor de evacuare formeaza o unitatea inseparabila in timpul calculelor nivelului de funingine stocat in filtru.

Ba mai mult semnalul este folosit ca o forma de protectie a filtrului de particule impotriva a unei temperaturi prea mari a gazelor de evacuare.

S330_114

se regaseste in sistemul de evacuare inaintea DPF si masoara temperatura gazelor de evacuare. A

Efectele unei erori de semnal

In cazul unei erori de semnal de la senzorul de temperatura aflat dupa filtrul de particule, ciclul de regenerare a filtrului de particule se va baza pe distanta percursa de gaze sau pe numarul de ore de functionare.

Acest ciclu al regenerarii filtrului de particule, totusi, nu este eficient pe o perioada indelungata de timp. Dupa un numar predeterminat de cicluri marorul de avertizare al DPF-ului se va aprinde si apoi un alt martor va lumina intermitent. Prin aceasta se informeaza conducatorul auto ca trebuie sa mearga catre un service auto.

22

Senzorul de temperatura aflat inaintea turbosuflantei G507

S330_096

Senzorul de temperatura aflat inaintea turbosuflanteri este un senzor PTC si se regaseste in sistemul de evacuare. El masoara temperatura gazelor de evacuare..

Aplicarea semnalului

Efectele unei erori de semnal

S330_180

ECU necesita semnalul de la senzorul de temperatura aflat inaintea turbosuflantei pentru a calcula inceputul injectiei si cuantifica extinderea injectiei pentru regenerarea filtrului. Prin aceasta cresterea de temperatura pt arderea depunerilor din fi;tru este creata. Suplimentar semnalul este folosit pentru protectia turbosuflantei impotriva cresterii excesive a temperaturii in timpul regenerarii..

In cazul unei erori de semnal a senzorului de temperatura aflat inaintea turbosuflantei, turbosuflanta nu mai poate fi protejata impotriva cresterii excesive de temperatura. Rregenerarea DPF-ului este stopata. Cu ajutorul lampii de control de preincalzire soferul este informat ca vehicolul ar trebui condus catre un service.Pentru reducerea emisiilo de funingine EGR-ul este oprit..

23

Senzori si actuatori

Sonda lambda G39

Somda lambda este de tipul broadband poate fi gasita in galeria de evacuare inaintea catalizatorului.

S330_098

Aplicarea semnaluluiEfectele erori de semnal

Cu sonda lambda procentul de oxigen in gazele de evacuare poate fi determinat pe o gama larga de masuratori. impreuna cu DPF-ul ECU utilizeaza semnalul de la sonda lambda pentru a calcula si cuantifica inceputul si durata injectiei pentru regenerarea filtrului. Pentru o regenerare mai eficienta a filtrului de particule un procent minim de oxigen in gazele de evacuare este necesar pentru o continua crestere a temperaturii gazelor de evacuare. Reglarea este posibila cu ajutorul semnalului de la sonda lambda impreuna cu semnalul de la senzorul de temperatura aflat inaintea turbosuflantei.

Regenerarea filtrului de particule nu este eficienta dar ramane functionala. in cazul unei defectiuni a sondei lambda se poate constata o crestere a oxizilor de azot.

24

Debitmetrul de aer G70

Debitmetrul de aer este instalat in galeria de admisie utilizand debitmetrul de aer ECU poate determina masa de aer introdusa in motor.

S330_184

Aplicarea semnalului

Impreuna cu sistemul DPF semnalul este folosit pentru calcularea volumului gazelor de evacuare cu scopul determinarii niveluluii depozitelor de funingine din DPF.

Semnalul de la debitmetrul de aer, semnalul de la senzorul de temperatura aflat inaintea DPF si semnalul de la senzorul de presiune al gazelor de evacuare formeaza o unitatea inseparabila de calcul al nivelului de depuneri de carbon din DPF.

Efectele erori de semnal

In cazul unei erori de semnal a debitmetrului de aer, regenerearea DPF se va baza pe distanta parcursa si de numarul de ore de functionarel.

Ciclul de regenerare al DPF, totusi, nu este eficient pe o durata mare de timp. dupa un numar predeterminat de cicluri martorul DPF se va aprinde si lampa de control va ilumina intermitent in panoul de bord. prin aceasta se informeaza conducatorul autio ca trebuie sa se indrepte catre un service auto.

25

Senzori si actuatori

Senzorul rezervorului de aditivi G504

Acesta se gaseste in rezervorul de aditivi.

Aplicarea semnalului

S330_138

Design

S330_146

Odata ce nivelul din rezervorul de aditivi atinge o valoare minima lampa de control este activata in panoul de bord de catre senzorul din rezervoruol de aditivi. prin aceasta conducatorul auto este informat de o defectiune a sistemului DPF. In cazul in care cantitastea de aditiv este prea mica regenerarea filtrului de particule este oprita si performanta motorului scade.

Preglow control lamp

Dash panel insert

Reed contact

Magnetic ring

Float S330_128

26

Functionarea:

Additive

Instalat in senzorul rezervorului de aditivi este un contact, acesta este activat de un inel magnetic instalat pe plutitor. Daca exista suficient aditiv in rezervor plutitorul va fi in contact cu contactul superior.

Float

Reed contact

Magnetic ring

S330_136

Additive

Daca nu ezisca suficient aditiv in rezervor plutitorul va cobora inspre contacrul inferior. In timp ce realizeaza aceasta contactul va fi intrerupt iar martorul se va aprinde.

Float Reed contact Magnetic ring

S330_134

Efectele erori de semnal

In cazul unei erori de semnal a senzorului din rezervorul de aditivi ECU-ul va inregistra o eroare.

27

Senzori si actuatori

Actuatorii Pompa de aditivi V135

S330_150

Pompa de aditivi este o pompa cu piston ce alimenteaza cu aditivi rezervorul. este fixata pe rezervorul de aditivi.

Functionare:

Liv rarea de aditivi

Armature

From additive tank

S330_148

De fiecare data cand rezervorul de combustibil este alimentat., pompa este actionata de ECU pentru a asigura cantitatea corecta de aditivi adaugat.

Inlet hole

Pump chamber To fuel tank

Ball valve Coil

Spring Pump plunger S330_174

Cand nu este actionata pompa este plina cu aditivi. de indata ce ECU-ul actioneaza pompa de aditivi, bobina este strabatuta de curent electric si armatura actionaeaza pisonul inpotriva rezistentei arcului. pistonul inchide fereastra de admisie a camerei pompei si forteaza aditivul catre camera dinspre supapa de sens.

prin aceasta procedura rezulta o crestere de presiune ce cauzeaza deschiderea supaprei de sens respectiv a camerei pompei. Volumul de aditivi masurat exact cu ajutorul marimei camerei pompei estre acum livrat rezervorului de combustibil

28

Admisia de aditiv

Armature chamber Inlet hole Armature Pump chamber To fuel tank From additive tank

Ball valve Coil

Spring Pump plunger S330_176

In timpul admisie aditivul trece in camera armaturii. bobina magnetica este neactionata de catre ECU si arcul preseaza pistonul inapoi, in acelasi timp supapa cu bila inchide camera pompei.

Armature chamber Inlet hole Armature Pump chamber To fuel tank From additive tank

Coil

Spring

Pump plunger

Ball valve

S330_178

Pistonul se maisca catre pozitia de start.Vacumul generat trage aditiv prin fereastra de admisie din camera armaturii catre camera pompei.

29

Senzori si actuatori

Martorul de avertizare DPF K231

Martorul DPF din panoul de bord se aprinde daca filtrul are defectiuni care impiedica regenerarea.

Cerinte

Daca veehicolul este condus pe distante scurte regenerarea DPF poate fi insuficienta. Aceasta poate cauza defectiuni ale DPF si ale motorului. Daca motorul nu poate atinge temperatura optima de functionare pe o durata mare de timp, pentru a permite arderea funingini depozitare in filtru martorul se va aprinde in panoul de bord.

S330_152

semanalul informeaza soferul ca vehicolul trebuie condus cu o viteza marita pentru o scurta perioada de timp. cresterea temperaturii gazelor de evacuare se obtine astfel si depozitele de funingine din DPF sunt arse. Martorul trebuie sa se stinga dupa aceasta masura..

Martorul de avertizare a emisiilor K83 (MIL)

Componentele importante ale emisiilor sunt verificate pentru a stabili erori si defectiuni cu ajutorul diagnozei EOBD. Martorul de avertizare a emisiilor arata defectiuniule dectectate de EOBD.

S330_188

30

Diagrama de functionare

Diagrama de functionare

Kl. 30

Kl. 15

K231 J317 J533 J285

GSSSSV157 G39 N18 N75 V135

Z19

J248

S330_170

G70

G450

G504

G507

G506

N240 N241 N242 N243

GFuel gauge sender N18 Exhaust gas recirculation valve

G39 Lambda probe G70 Air mass meter G450 Exhaust gas sensor 1 G504 Fuel additive tank empty sender G506 Temperature sender before particulate filter G507 Temperature sender before turbocharger J248 Diesel direct injection system control unit J285 Control unit in dash panel insert J317 Terminal 30 voltage supply relay J533 Data bus diagnostic interface

N75 V135 V157 Z19

Charge pressure control solenoid valve Particulate filter additive pump Intake manifold flap motor Lambda probe heater

K231 Diesel particulate filter warning lamp N240-N243 Unit injector valves

Colour coding/key = Input signal = Output signal = Positive = Earth = CAN data bus

31

330

VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg, VK-21 Service Training All rights reserved including the right to make technical changes 000.2811.46.20 Technical status 05/04

This paper was manufactured from pulp that was bleached without the use of chlorine.