Modele benzynowe
W celu zmniejszenia poziomu emisji do atmosfery toksycznych składników wchodzących w skład spalin silnika w wyniku parowania i niecałkowitego spalania paliwa, a także utrzymania sprawności silnika i zmniejszenia zużycia paliwa, benzyna Modele omówione w tej instrukcji wyposażone są w szereg specjalnych systemów, które można połączyć pod wspólną nazwą systemy zarządzania pracą silnika i redukcja emisji spalin.
Systemy związane z zarządzaniem silnikiem i kontrolą emisji obejmują:
- Pokładowy system diagnostyczny (OBD), - patrz rozdział Wyposażenie elektryczne silnika;
- Elektroniczny system zarządzania pracą silnika – patrz rozdz Wyposażenie elektryczne silnika;
- Kontrolowany system wentylacji skrzyni korbowej (PCV);
- Układ recyrkulacji spalin (EGR);
- System emisji par (EVAP);
- Katalizator i sonda lambda (kontrola składu spalin).
Funkcjonowanie wszystkich tych systemów, w taki czy inny sposób, bezpośrednio lub pośrednio, jest związane z zarządzaniem redukcją toksyczności spalin.
Poniższe rozdziały zawierają ogólne opisy działania każdego systemu, a także procedury kontroli diagnostycznych i napraw zaradczych (Jeśli jest to możliwe) elementy układów, których działanie mieści się w kwalifikacjach przeciętnego mechanika-amatora.
Zanim dojdziesz do wniosku, że któryś z systemów kontroli emisji uległ awarii, dokładnie sprawdź, czy układy zasilania i zapłonu działają prawidłowo (patrz rozdziały Układy zasilania i wydechu i Wyposażenie elektryczne silnika). Diagnostyka niektórych elementów układów redukcji toksyczności wymaga użycia specjalistycznego, trudnego w obsłudze sprzętu oraz pewnych kwalifikacji wykonawcy, dlatego zasadne byłoby powierzenie jej wykonania profesjonalnym mechanikom specjalistycznej stacji obsługi.
Nie oznacza to, że konserwacja i naprawa elementów układów redukcji toksyczności w praktyce wydaje się trudna. Nie zapominaj, że jedną z najczęstszych przyczyn awarii jest elementarne naruszenie jakości połączeń próżniowych lub elektrycznych, dlatego przede wszystkim zawsze należy sprawdzać stan okuć i złączy elektrycznych. Właściciel samochodu może samodzielnie i po prostu przeprowadzić szereg kontroli, a także wykonać wiele rutynowych procedur konserwacji większości elementów systemu w domu, używając zwykłego zestawu narzędzi tuningowych i ślusarskich.
Należy pamiętać o dodatkowych gwarancjach federalnych, które mają zastosowanie do elementów kontroli emisji i zarządzania silnikiem. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek procedur naprawy podzespołów i części tych układów należy zapoznać się z warunkami spełnienia tych obowiązków w przedstawicielstwie firmy Opel.
Staraj się przestrzegać wszystkich środków ostrożności określonych w poniższych rozdziałach podczas wykonywania konserwacji elementów elektronicznych omawianych systemów. Należy zauważyć, że materiał ilustracyjny nie zawsze dokładnie odzwierciedla rzeczywiste rozmieszczenie elementów w pojeździe. Takie niespójności są związane z trwającym procesem modyfikacji w ramach typowego projektu każdego modelu.
Etykieta informacyjna systemów redukcji toksyczności spalin jest umieszczona w komorze silnika samochodu (VECI). Etykieta zawiera niezbędne informacje dotyczące ustawień i kontroli sterowanych układów z uwzględnieniem wszystkich modyfikacji dokonanych w danym pojeździe, a także schemat ułożenia przewodów podciśnieniowych z oznaczeniem poszczególnych elementów. Przeczytaj uważnie dane VECI przed serwisowaniem systemów kontroli emisji i zarządzania silnikiem.
System wentylacji skrzyni korbowej (PCV)
System PCV służy do ograniczania emisji związków węglowodorowych do atmosfery poprzez usuwanie gazów ze skrzyni korbowej silnika. Odpowietrzanie jednostki polega na przetłaczaniu świeżego powietrza pochodzącego z filtra powietrza przez skrzynię korbową, gdzie miesza się ono z nagromadzonymi spalinami i gazami uchodzącymi z komór spalania i jest odprowadzane przez zawór PCV do kolektora dolotowego.
Głównymi elementami układu są zawór PCV, filtr czyszczący oraz komplet przewodów podciśnieniowych łączących te urządzenia z silnikiem.
Aby utrzymać stabilną prędkość obrotową biegu jałowego, zawór PCV odcina przepływ czyszczący, gdy podciśnienie w kolektorze dolotowym jest głębokie. W przypadku awarii silnika (takich jak zużyte pierścienie tłokowe) system usuwa nadmiar gazów ze skrzyni korbowej przez rurkę wentylacyjną z powrotem do filtra powietrza.
Monitorowanie spalin
Aby zminimalizować emisję toksycznych składników do atmosfery, w układzie wydechowym zastosowano katalizator. Sterowanie odbywa się za pomocą układu sterowania typu zamkniętego. Sprzężenie zwrotne z ECM jest organizowane za pomocą sondy lambda zamontowanej w rurze spustowej układu wydechowego.
Katalizator jest elementem układów redukcji toksyczności spalin, wchodzi w skład układu wydechowego i służy do ograniczania emisji toksycznych składników do atmosfery. W pojazdach opisanych w niniejszej instrukcji zastosowano dwa rodzaje katalizatorów. Konwencjonalny konwerter utleniający może zmniejszyć zawartość węglowodorów i tlenku węgla w spalinach. Trójfunkcyjny katalizator dodatkowo zmniejsza emisję tlenków azotu (NIE x).
Sonda lambda (czujnik tlenu) monitoruje zawartość tlenu w strumieniu spalin. Gdy cząsteczki O 2 zetkną się z czułym elementem sondy, czujnik generuje sygnał o amplitudzie w zakresie od 0,1 do 0,9 V, w zależności od stężenia tlenu. Ponadto wartość 0,1 V odpowiada wysokiej zawartości O2 (uboga mieszanka), a wartość 0,9 V - niska (bogata mieszanka). ECM na bieżąco monitoruje sygnały pochodzące z sondy lambda, w razie potrzeby wydając polecenia dostosowania składu mieszanki paliwowo-powietrznej poprzez zmianę czasu otwarcia wtryskiwaczy. Optymalny stosunek składników mieszanki palnej, gwarantujący minimalne zużycie paliwa przy najbardziej wydajnej pracy katalizatora, wynosi 14,7 części powietrza na 1 część paliwa, co moduł sterujący stara się stale utrzymywać, skupiając się na informacjach płynących z sondy lambda. W omawianych modelach samochodów stosowane są dwie sondy lambda; główny znajduje się w kolektorze wydechowym silnika, a wtórny znajduje się pod katalizatorem. Porównując poziom tlenu w obszarach układu wydechowego nad i pod katalizatorem, ECM określa również skuteczność działania tego ostatniego.
Należy zauważyć, że sonda lambda jest w stanie generować napięcie sygnałowe tylko wtedy, gdy jest rozgrzana do normalnej temperatury roboczej (około 320°C). Gdy czujnik jest zimny, ECM pracuje w trybie OPEN LOOP.
W przypadku awarii sondy lambda lub jej obwodu, ECM przechodzi w tryb awaryjny (tryb otwartej pętli), ignorując informacje płynące z czujników i utrzymując skład mieszanki paliwowo-powietrznej na określonym poziomie, zapewniającym wystarczającą wydajność mocy silnika.
Prawidłowe działanie sondy lambda uzależnione jest od spełnienia kombinacji określonych warunków:
- Parametry elektryczne: Stabilność niskonapięciowego sygnału amplitudowego generowanego przez czujnik w dużej mierze zależy od jakości połączeń styków obwodu sondy lambda, co w przypadku problemów należy sprawdzić w pierwszej kolejności;
- Dopływ powietrza zewnętrznego: Konstrukcja sondy lambda zapewnia swobodną cyrkulację powietrza zewnętrznego wewnątrz sondy. Podczas instalacji sondy zawsze sprawdzaj drożność kanałów powietrznych;
- Temperatura pracy: ECM zaczyna reagować na informacje z sondy lambda dopiero po rozgrzaniu się czujnika do normalnej temperatury pracy (około 320°C). Faktu tego nie należy przeoczyć podczas sprawdzania poprawności działania sondy;
- Jakość paliwa: Prawidłowe działanie sondy lambda jest możliwe tylko wtedy, gdy do tankowania samochodu używana jest benzyna BEZOŁOWIOWA!
System emisji par (EVAP)
Układ ten gromadzi opary paliwa gromadzące się w układzie zasilania podczas postoju pojazdu i zapewnia odprowadzanie ich do przewodu dolotowego w celu spalenia podczas normalnej pracy silnika.
Każdy system EVAP koniecznie zawiera specjalny adsorber wypełniony węglem aktywnym, który w rzeczywistości zbiera opary paliwa. Sposób usuwania oparów z adsorbera może się różnić w zależności od konstrukcji konkretnego układu. Poniższy opis pozwoli czytelnikowi wystarczająco szczegółowo zrozumieć zasady działania dowolnego typu układu EVAP.
Opisana konstrukcja nie musi w pełni odpowiadać konstrukcji instalacji zamontowanej w konkretnym pojeździe, jednak zasada działania jest wspólna dla wszystkich modeli wyposażonych w układ wtrysku paliwa. W przypadku stwierdzenia odchyleń należy sprawdzić informacje podane na etykiecie VECI umieszczonej pod maską.
Korek wlewu paliwa jest wyposażony w dwudrożny zawór bezpieczeństwa. W przypadku awarii układu zawór zapewnia odprowadzenie oparów paliwa do atmosfery.
Inny zawór zwrotny (Zawór ORVR) montowany w pobliżu zbiornika paliwa i umożliwia regulację odprowadzania oparów paliwa do adsorbera węglowego w zależności od spadków ciśnienia/próżni związanych ze zmianami temperatury.
W drodze do adsorbera węglowego opary paliwa przepuszczane są przez zawór dwudrogowy i przewodami wentylacyjnymi dostają się do adsorbera węglowego zamontowanego w komorze silnika, gdzie gromadzą się przez cały czas postoju.
Gdy silnik jest uruchamiany, dopóki nie nagrzeje się do określonej temperatury, elektrozawór odcinający opróżnianie pochłaniacza pozostaje zamknięty, umożliwiając otwarcie zaworu membranowego opróżniania w wyniku wzrostu głębokości podciśnienia w przewodach dolotowych. Z adsorbera opary paliwa są wydmuchiwane przez zawór membranowy do kolektora dolotowego, skąd trafiają do komór spalania, gdzie ulegają wypaleniu podczas normalnej pracy silnika.
Zbiornik paliwa jest również zwykle wyposażony w czujnik, który monitoruje zmiany ciśnienia w zbiorniku zarówno podczas postoju pojazdu, jak i podczas jazdy.
Układ recyrkulacji spalin (EGR)
W celu ograniczenia emisji tlenków azotu do atmosfery konstrukcja silnika przewiduje odprowadzanie części spalin do przewodu dolotowego przez zawór EGR. Ta domieszka spalin do mieszanki paliwowo-powietrznej prowadzi do obniżenia jej temperatury spalania.
Układ składa się z zaworu EGR, czujnika stopnia otwarcia zaworu EGR, modułu sterującego (ECM) oraz zestaw pomocniczych sensorów informacyjnych. Moduł ECM jest zaprogramowany tak, aby zapewniał optymalne otwarcie zaworu EGR we wszystkich warunkach pracy silnika. Specjalny czujnik informacyjny stale monitoruje stopień otwarcia zaworu EGR, wydając odpowiednie sygnały do modułu sterującego. ECM porównuje przychodzące informacje z czujników z optymalną obliczoną wartością określoną na podstawie danych z innych czujników informacyjnych iw razie potrzeby dokonuje wymaganej korekty ilości gazów spalinowych wprowadzanych do silnika.
NA modele 1,4, 1,6 i 1,8 l zastosowano elektryczny zawór EGR, montowany na kolektorze dolotowym lub po lewej stronie głowicy cylindrów. NA silniki 2,0 l wykorzystuje zespół elektrozaworu EGR umieszczony na głowicy cylindrów.
Modele Diesla
W modelach z silnikiem wysokoprężnym ogólna kontrola składu spalin jest również realizowana przez moduł sterujący silnika (ECM). Główny cel jest taki sam jak w przypadku modeli benzynowych - uzyskanie maksymalnej sprawności silnika przy minimalnych kosztach, połączonej z minimalizacją emisji toksycznych składników produktów spalania do atmosfery.
Rozwiązanie problemu realizowane jest przez trzy główne systemy: system wentylacji skrzyni korbowej (PCV), układ recyrkulacji spalin (EGR) i katalizator.
Kontrolowany system wentylacji skrzyni korbowej (PCV)
Zasada działania układu PCV jest całkowicie podobna do opisanej powyżej dla silników benzynowych.
Monitorowanie spalin
Głównym elementem układu sterowania jest katalizator, który zapewnia dodatkowe utlenianie tlenku węgla (WIĘC), - patrz wyżej.
Układ recyrkulacji spalin (EGR)
Zasada działania układu EGR jest podobna do opisanej powyżej dla silników benzynowych. Zawór podciśnieniowy EGR znajduje się w górnej części kolektora dolotowego i jest uruchamiany poleceniami z ECM do solenoidu sterującego.
Komentarze gości