Recirculación de gases de escape
El sistema de escape del motor 651 combina dos tecnologías para reducir las emisiones.
La recirculación de los gases de escape (AGR) reduce las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y la reducción de los gases de escape reduce las emisiones de hidrocarburos (HC) y partículas de hollín.
Durante la recirculación de los gases de escape, parte de la corriente de gases de escape se devuelve al aire de carga a través del circuito AGR.
Los gases de escape devueltos a través de un preradiador al circuito AGR. Allí se enfrían de acuerdo con la temperatura o se alimentan directamente al aire de carga. A través del tubo de distribución de aire de carga, la mezcla de aire de escape llega directamente a la cámara de combustión.
La recirculación de los gases de escape reduce la concentración de oxígeno (O2) y la temperatura de combustión.
Recirculación de gases de escape:
1 Preradiador AGR
2 radiador AGR
3 tubo de distribución de aire de carga
4 Colector de escape
Sistema de recirculación de gases de escape
Parte de los gases de escape llegan a través del colector de escape en la recirculación de los gases de escape.
El circuito AGR consta de los siguientes componentes:
• Preradiador AGR
• Accionamiento AGR
• Tapa de derivación AGR
• Radiador AGR
El accionamiento AGR se controla por la cantidad de entrada de gases de escape.
El CDI acciona el accionamiento AGR a través de una señal de pulso modulada por anchura, que luego aumenta o disminuye la sección de apertura del AGR valve.In para mejorar aún más la eficiencia, los gases de escape se pueden llevar al radiador AGR a pedido para una mayor refrigeración.
Sin embargo, si la temperatura de los gases de escape es demasiado baja, el paso al radiador AGR se cierra mediante una tapa de derivación y los gases de escape se alimentan directamente al tubo de distribución de aire de carga. La válvula de inversión para la tapa de derivación está controlada por una cápsula de vacío.
Circuito AGR:
1 AGR
2 Cápsula de vacío
3 AGR bypass
4 Radiador AGR
5 Tubo AGR
6 Preradiador AGR
Catalizador de oxidación
El catalizador de oxidación es parte del sistema de escape y se encuentra en la línea de escape aguas abajo del turbocompresor.
La cerámica compuesta de silicato de magnesio-aluminio aluminoso con alta resistencia térmica es atravesada por varios miles de canales pequeños. El monolito cerámico reacciona de forma extremadamente sensible a las tensiones mecánicas y se fija en una carcasa de acero inoxidable.
Las diversas sustancias nocivas se oxidan de la siguiente manera:
Antes de la oxidación => Después de la oxidación 2CO + O2 => 2CO2 4HC + 5O2 => 2H2O + 4CO2
Filtro de partículas diésel (DPF) (comúnmente conocido como DPF o filtro de partículas)
El filtro de partículas diesel (DPF) forma una unidad con el catalizador de oxidación.
El filtro de partículas diésel de cerámica está hecho de carburo de silicio recubierto de platino. Los diversos canales se abren alternativamente en la parte delantera y trasera y separados entre sí por paredes de filtro porosas.
Cuando los gases de escape sin filtrar pasan a través del filtro de nido de abeja cerámico poroso, las partículas de hollín son retenidas por las paredes porosas del filtro. A través del sensor de presión diferencial, la computadora CDI determina el estado de carga del filtro de partículas diesel. Para ello, la presión de los gases de escape se mide aguas arriba y aguas abajo del filtro de partículas diésel. Cuando se alcanza un valor determinado, se inicia la regeneración del filtro de partículas diésel. Para la combustión de partículas de hollín, se requieren temperaturas superiores a 600 °C. Para lograr estas altas temperaturas, la calculadora CDI ejecuta los siguientes pasos:
• Post-inyección
• Recirculación de gases de escape con estrangulamiento del aire de admisión
• Precalentamiento del filtro de partículas diésel
Representación esquemática del catalizador de oxidación y filtro de partículas diésel:
1 Catalizador de oxidación
2 Filtro de partículas diésel CO Monóxido de carbono CO2 Dióxido de carbono
O2 Oxígeno
HC Hidrocarburo
H2O Agua
N2 Nitrógeno
NO2 Óxido de nitrógeno PM Partículas
de
hollín
Regeneración del filtro de partículas diésel
El aumento de la carga de partículas de hollín del filtro de partículas diesel conduce a un aumento en la contrapresión de los gases de escape. La diferencia de presión aguas arriba y aguas abajo del filtro de partículas diesel está determinada por un sensor y comunicada a la unidad de control del motor. Una vez que se alcanza el valor umbral registrado, se inicia la regeneración del filtro de partículas diesel.
La regeneración se realiza de media entre 800 y 1.000 km, dependiendo de las emisiones de partículas de hollín y del tamaño del filtro.
Si la temperatura de los gases de escape requerida para la regeneración no se alcanza durante el funcionamiento normal, se incrementa mediante una inyección posterior dirigida en las cámaras de combustión. La regeneración dura solo unos minutos y depende de:
• Velocidad del motor
• Velocidad del vehículo
• Temperatura de los gases de escape
Sistema de escape:
1 Sensor lambda antes del catalizador
2 Catalizador de oxidación
3 Filtro de partículas diésel
4 Sensor de temperatura frontal filtro de partículas diésel
5 Silenciador trasero
