Systemy związane z zarządzaniem silnikiem i kontrolą emisji obejmują:
- a) Pokładowy system diagnostyczny (OBD) - patrz rozdział 5;
- b) Elektroniczny system zarządzania silnikiem (ECM);
- c) Kontrolowany system wentylacji skrzyni korbowej (PCV);
- d) Układ recyrkulacji spalin (EGR);
- e) System emisji par (EVAP);
- f) Katalizator i sonda lambda (kontrola składu spalin).
Poniższe sekcje zawierają ogólne opisy działania każdego systemu.
Diagnostyka elementów układów redukcji toksyczności sterowanych urządzeniami elektronicznymi wymaga użycia specjalistycznego, trudnego w obsłudze sprzętu oraz pewnych kwalifikacji wykonawcy, dlatego zasadne byłoby powierzenie jej wykonania mechanikom zawodowym specjalistycznej stacji obsługi.
Nie oznacza to, że konserwacja i naprawa elementów układów redukcji toksyczności w praktyce wydaje się trudna. Często przyczyną awarii jest elementarne naruszenie jakości połączeń próżniowych lub elektrycznych, dlatego przede wszystkim zawsze należy sprawdzić stan armatury 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.
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.
System emisji par (EVAP)
Układ gromadzi opary zgromadzone w zbiorniku paliwa i zapewnia odprowadzanie ich do kolektora dolotowego w celu spalenia podczas normalnej pracy silnika. Ogólna zasada działania układu EVAP została opisana poniżej. Opisana konstrukcja nie musi w pełni odpowiadać konstrukcji instalacji zainstalowanej w konkretnym pojeździe, jednak zasada działania jest wspólna dla wszystkich modeli.
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.
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.
Opary paliwa przechodzą przez zawór dwudrożny i przewodami wentylacyjnymi dostają się do adsorbera węglowego zamontowanego na prawym tylnym błotniku, gdzie gromadzą się, gdy silnik samochodu jest wyłączony.
Uwaga: Miejsce montażu adsorbera może być różne - w zależności od modelu.
Gdy silnik jest uruchamiany, dopóki nie nagrzeje się do określonej temperatury, elektrozawór odcinający opróżnianie pochłaniacza pozostaje zamknięty. Gdy temperatura silnika z adsorbera osiągnie określoną wartość, opary paliwa są wydmuchiwane przez zawór membranowy do przewodu 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
W celu ograniczenia emisji tlenków azotu do atmosfery (NOx) konstrukcja silnika przewiduje usuwanie 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 oraz zestawu pomocniczych czujników informacyjnych. System jest kontrolowany przez moduł elektroniczny układu sterowania silnikiem. Moduł kontroluje optymalny stopień otwarcia zaworu EGR dla każdych warunków pracy silnika. Specjalny czujnik informacyjny stale monitoruje stopień otwarcia zaworu EGR, wydając odpowiednie sygnały do modułu sterującego. Urządzenie elektroniczne porównuje przychodzące informacje z czujników z optymalną obliczoną wartością określoną na podstawie danych wejściowych z innych czujników informacyjnych iw razie potrzeby dokonuje wymaganej regulacji objętości spalin wchodzących do silnika.
Monitorowanie spalin
Zobacz też Rozdział Sekcja 28.
Aby zminimalizować emisję toksycznych składników do atmosfery, w układzie wydechowym zastosowano katalizator. Sterowanie odbywa się za pomocą układu sterowania typu zamkniętego. Sprzężenie zwrotne z systemu zarządzania silnikiem jest organizowane za pomocą sondy lambda zamontowanej w rurze wydechowej układu wydechowego.
Katalizator jest elementem układów redukcji toksyczności spalin, wchodzi w skład układu wydechowego i ma za zadanie ograniczać emisję 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 (NOx).
Element roboczy katalizatora jest zwykle wykonany z materiału ceramicznego i ma budowę plastra miodu - w jego korpusie uformowana jest ogromna ilość kanałów przelotowych, przez które przepuszczane są spaliny. W korpusie elementu roboczego rozproszone są związki różnych metali, które działają jak katalizatory, w obecności których zachodzą reakcje chemiczne utleniania tlenku węgla i węglowodorów w wysokich temperaturach, a także przemiana tlenków azotu w stabilny azot mieszanina.
Sonda lambda (czujnik tlenu) monitoruje zawartość tlenu w strumieniu spalin. Kiedy cząsteczki O2 wchodzą w kontakt z czułym elementem sondy, czujnik generuje sygnał amplitudy zależny od stężenia tlenu. Moduł elektroniczny systemu zarządzania silnikiem na bieżąco monitoruje sygnały pochodzące z sondy lambda, w razie potrzeby wydając polecenia dostosowania składu mieszanki paliwowo-powietrznej poprzez zmianę czasu otwarcia wtryskiwaczy. 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 odcinkach układu wydechowego nad i pod katalizatorem, system zarządzania silnikiem określa również jego sprawność.
Komentarze gości