руководство по ремонту
  MAZDA 3


 
 
 
Эксплуатация    Двигатель    двигатель Z6    Трансмиссия    Ходовая    Рулевое    Тормоза    Электрика    Кузов
 
 

Система селективной каталитической нейтрализации

             

 Функция системы SCR, как системы дополнительной обработки отработавших газов, состоит в снижении выбросов NOx, которые образуются, в особенности, при высоких температурах сгорания.

 NOx преобразуется с помощью аммиака в качестве восстановителя, который создаётся из карбамида, добавляемого в отработавшие газы при помощи форсунки.

 Система SCR, устанавливаемая в модернизированную модель Mazda СХ-7 Facelift, в основном, состоит из:

— преобразователя SCR

— смесителя карбамида

— датчика NOx

— бака для карбамида

— насоса для карбамида (встроен в бак для карбамида)

— форсунки для карбамида

— модуля управления SCR

1. Бак для карбамида

2. Насос для карбамида

3. Модуль управления SCR

4. Форсунка для карбамида

5. Смеситель карбамида

6. Преобразователь SCR

7. Датчик NOx

Преобразователь SCR

Преобразователь SCR находится после DPF и состоит из цеолитного каталитического нейтрализатора и каталитического нейтрализатора проскальзывания, расположенных один за другим. Его оптимальная рабочая температура для очистки отработавших газов находится в пределах от 200°С до 300°С.

Преобразователь SCR модели СХ-7 с двигателем R2

 Цеолит - это пористая структура на минеральной основе, обладающая чрезвычайной механической и термической устойчивостью. Каналы преобразователя SCR покрыты цеолитом. Это способствует адгезии аммиачного восстановителя, который вступает в реакцию с проходящими мимо окислами азота (NOx).

 Каталитический нейтрализатор проскальзывания позади цеолитного каталитического нейтрализатора - это дополнительный окислительный каталитический нейтрализатор, который ограничивает проскальзывание непрореагировавшего аммиака. Это проскальзывание происходит, в основном, когда каталитический нейтрализатор SCR работает не в оптимальном диапазоне рабочих температур или когда в отработавшие газы добавляется слишком много восстановителя.

1. Корпус каталитического нейтрализатора SCR

2. Восстановитель (аммиак)

3. NOx

4. Цеолитный каталитический нейтрализатор

5. Датчик NOx

6. Каталитический нейтрализатор проскальзывания

Примечание: Использование цеолитного каталитического нейтрализатора предъявляет высокие требования к качеству дизельного топлива, поскольку дизельное топливо низкого качества может вызвать повреждение каталитического нейтрализатора.

Смеситель для карбамида

Смеситель для карбамида перед преобразователем SCR обеспечивает почти равномерное распределение карбамида в потоке отработавших газов и помогает испарению.

1. Смеситель для карбамида

2 Преобразователь SCR

Датчик NOx находится в корпусе преобразователя SCR между цеолитным каталитическим нейтрализатором и каталитическим нейтрализатором проскальзывания и контролирует отработавшие газы с точки зрения очистки от окислов азота. Датчик NOx работает аналогично кислородному датчику H02S.0h рассчитывает концентрацию NOx, исходя из концентрации 02, включая NOx в отработавших газах.

1. Модуль управления датчиком NOx

2. Преобразователь SCR

3. Датчик NOx

Датчик NOx подключён к модулю управления, который находится за крышкой на правой стороне основания кузова. Модуль управления датчиком NOx, в свою очередь, подключён к высокоскоростной шине данных CAN.

Примечание: Датчик NOx и модуль управления датчиком NOx представляют собой единый блок, и их нельзя заменить отдельно.

Бак для карбамида

 Бак для карбамида имеет ёмкость 15,5 литров и содержит раствор карбамида, который называется AdBlue®, зарегистрированный товарный знак VDA (Verband der Automobilindustrie e.V.). В бак для карбамида встроен дополнительный обогреватель.

 AdBlue® - это 32,5% водный раствор карбамида высокой степени чистоты ((ЫНгЬСО + Н2O), прозрачный и бесцветный. Жидкость AdBlue® сама по себе безвредна и не имеет запаха. Её точка кипения - 103°С, в то время как он начинает вырабатывать аммиак сразу примерно при 70°С. Она начинает замерзать при температуре -11°С, что создаёт необходимость в использовании обогревателя. Из-за своих химических характеристик жидкость AdBlue® подвержена старению, в процессе которого она разлагается, поэтому её срок хранения ограничен. Процесс старения ускоряется увеличением температур.

1. Бак для карбамида

2. Крышка заливного отверстия

Из-за ограниченного срока хранения жидкости AdBlue® существуют разные процедуры пополнения. Для обеспечения регулярного обновления жидкости AdBlue®, в зависимости от интервала техобслуживания и оставшегося количества жидкости AdBlue®, её нужно пополнять или сливать и заливать новый реагент.

— При первом (третьем, пятом и т.д.) плановом техобслуживании её нужно просто доливать.

— При втором (четвёртом, шестом и т.д.) плановом техобслуживании её нужно доливать, если уровень жидкости AdBlue® опустился до половины или ниже. Если указатель уровня показывает количество оставшейся жидкости AdBlue®, равное трём четвертям бака или более, то сначала жидкость нужно слить, а затем заново наполнить бак.

 Чтобы получить доступ к заливному отверстию, нужно снять пол в багажном отделении и ящик под багажным отделением елевой стороны. Дополнительно, здесь есть сервисная крышка, которую нужно отвинтить, чтобы получить доступ к крышке заливного отверстия.

 Если оставшуюся в баке жидкость AdBlue® нужно слить, то в качестве SST имеется специальный насос.

 Для пополнения жидкости AdBlue® имеется непроливающаяся бутылка ёмкостью 1,89 литра, которая навинчивается на заливное отверстие или на 10-литровую канистру, с дополнительным специальным соединителем шланга, обеспечивающим пополнение без проливания.

Примечание: Пополнение следует выполнять только тогда, когда температура жидкости AdBlue® в баке выше -9 °С. Во время пополнения следует соблюдать осторожность, чтобы не превысить максимальную ёмкость бака, иначе бак может быть повреждён, когда жидкость замёрзнет AdBlue®.

Примечание: Каждый раз после добавления жидкости AdBlue® на автомобиле следует проехать для переустановки указателя уровня. Поэтому обратитесь к "процедуре распознавания заправки" в имеющейся в мастерской литературе, чтобы гарантировать, что модуль управления SCR признаёт, что пополнение произошло.

Насос для карбамида

Насос для карбамида встроен в бак для карбамида и подаёт в форсунку жидкость AdBlue® под давлением примерно 500 кПа (5 бар). Встроенный реверсивный клапан возвращает жидкость AdBlue® в шланг после выключения зажигания. Датчик температуры, датчик уровня карбамида, датчик давления карбамида и обогреватель также встроены в насос для карбамида.

1. Насос для карбамида

2. Соединитель шланга для карбамида

Форсунка для карбамида

Форсунка для карбамида находится в средней выхлопной трубе между DPF и преобразователем SCR и впрыскивает жидкость AdBlue® в поток в выхлопной трубе перед преобразователем SCR в соответствии с сигналом от модуля управления SCR. Форсунка для карбамида снабжается жидкостью AdBlue® насосом через шланг, который содержит дополнительный обогреватель.

1. Форсунка для карбамида

2. Соединитель шланга для карбамида

3. Средняя выхлопная труба

4. Преобразователь SCR

Модуль управления SCR

Модуль управления SCR управляет насосом для карбамида, реле SCR и

форсункой для карбамида в соответствии с условиями эксплуатации двигателя. Дополнительно, он активирует обогреватели в соответствии с температурами карбамида и окружающей среды. Модуль управления SCR находится под сиденьем водителя.

1. Модуль управления SCR

 Модуль управления SCR подключён к высокоскоростной шине данных CAN. При обнаружении неисправности в системе SCR модуль управления SCR отсылает в РСМ "запрос MIL ВКЛ", и сохраняется DTC.

 Все параметры системы SCR содержатся в модуле управления SCR. Эти идентификаторы PID можно отслеживать или активировать при помощи системы M-MDS. Для этого выберите опцию

Toolbox Datalogger^ Modules^ SCRCU.

 Если модуль управления SCR заменён на использованный модуль, его следует переустановить в исходное состояние с помощью M-MDS. Для этого выберите опцию Toolbox Powertrain Data Reset SCR CU.

Работа системы SCR

 Система начинает работать, когда преобразователь SCR достигнет своей рабочей температуры. Это рассчитывается, исходя из значения датчика № 3 температуры выхлопных газов.

 После достижения рабочей температуры активируется насос карбамида и подаёт давление в форсунку для карбамида.

 Модуль управления SCR рассчитывает количество жидкости AdBlue®, нужное для очистки отработавших газов в соответствии с выделяемыми оксидами азота. Количество выделенных оксидов азота рассчитывается РСМ в соответствии с условиями эксплуатации двигателя.

 Если условия соблюдаются, форсунка для карбамида вводит жидкость AdBlue® в поток горячих выхлопных газов, где он начинает испаряться.

 Путём термолиза (химическая реакция, в которой химическое вещество при нагревании распадается, по меньшей мере, на два химических вещества) и гидролиза (химическая реакция, во время которой одна или более молекул воды разделяются на водород и ионы гидроксида) жидкость AdBlue® ((NH2)2CO + Н20) разлагается на аммиак (NH3) двуокись углерода (С02).

 Смеситель перед преобразователем SCR усиливает химическую реакцию и обеспечивает более равномерное распределение аммиака (NH3) в преобразователе SCR для повышения его эффективности.

 После полного разложения жидкости AdBlue® аммиак (NH3) накапливается в каналах цеолитного каталитического нейтрализатора, в то время как двуокись углерода (С02) просто проходит насквозь.

 Если через каналы проходит NOx, он вступает в химическую реакцию с аммиаком (NH3) и восстанавливается в безвредный азот (N2) (который составляет примерно 78 процентов вдыхаемого нами воздуха) и воду (Н20).

 Датчик NOx позади цеолитного каталитического нейтрализатора контролирует концентрацию оставшегося в выхлопных газах NOx для целей бортовой диагностики.

 В зависимости от условий работы, имеется проскальзывания аммиака (NH3), который не сохраняется в цеолитном каталитическом нейтрализаторе. Во избежание выделения аммиака, каталитический нейтрализатор проскальзывания окисляет аммиак (NH3) в безвредный азот (N2) и воду (Н20).

Информирование водителя, связанное с системой SCR

 При наличии системы SCR имеются также новые показания для информирования водителя о состоянии системы SCR.

 Помимо указателя уровня жидкости AdBlue®, имеется световое предупреждение SCR и звуковое предупреждение SCR, встроенные в приборный щиток. Кроме того, несколько уведомлений / предупреждений отображаются на MID (Multi Information Display = многофункциональный информационный дисплей).

 Уровень жидкости AdBlue® в баке отображается числом точек на указателе уровня, где каждая точка представляет четверть ёмкости бака.

 При нормальных условиях езды количества жидкости AdBlue®, хранящейся в баке для карбамида, хватает примерно на 20 000 км, так что пополнение обычно выполняется через плановые интервалы техобслуживания

 Тем не менее, если жидкость AdBlue® будет заканчиваться до посещения дилера для регулярного техобслуживания, водитель будет проинформирован, чтобы система SCR полностью не израсходовала жидкость AdBlue®.

1. Звуковое предупреждение SCR 3

2. Световое предупреждение SCR 4

MID

Указатель уровня AdBlue®

• Когда жидкость AdBlue® заканчивается, система информирует водителя за несколько этапов:

Оставшееся ДО

опорожнения расстояние

Световое предупреждение SCR

Звуковое п редуп режден ие SCR

Указатель уровня AdBlue®

Многофункциональный дисплей

2 400 км или менее

Мигает при запуске двигателя

При запуске двигателя

1 500 км или менее

Мигает при запуске двигателя, затем горит непрерывно

При запуске двигателя

830 км или менее

Мигает постоянно

При запуске двигателя

0 км

Мигает постоянно

Индикация неисправностей системы SCR

 Если обнаружена неисправность, влияющая на систему SCR, на приборном щитке также появляется уведомление, наряду с уведомлением на MID. Почти каждая неисправность в системе SCR, порождающая DTC, также приводит к включению лампочки MIL.

 В зависимости от возникшей неисправности, система информирует водителя следующим образом:

Состояние

Световое п редуп режден ие SCR

Звуковое п редуп режден ие SCR

Указатель уровня AdBlue®

Многофункциональный дисплей

Запуск

двигателя

возможен

Постоянно мигает (также светится MIL)

При запуске двигателя

Запуск

двигателя

невозможен

Постоянно мигает (также светится MIL)

Управление системой SCR

 Управление системой SCR встроено в модуль управления SCR.

Управление реле системы SCR

 После включения зажигания модуль управления SCR активирует реле SCR, чтобы подать питание в модуль управления SCR и модуль управления датчиком NOx.

Управление обогревателями

 После запуска двигателя модуль управления SCR активирует обогреватель бака с карбамидом, обогреватель насоса для карбамида и обогреватель шланга для карбамида в зависимости от температуры карбамида и температуры окружающего воздуха.

 Если температура в баке с карбамидом равна - 3°С или менее и/или температура окружающего воздуха равна 0°С или менее, модуль управления активирует обогреватель бака с карбамидом.

 Если температура окружающего воздуха равна 0°С или менее, модуль управления SCR активирует обогреватель насоса для карбамида, а также обогреватель шланга для карбамида.

Управление моментом активации датчика NOx

 Для предотвращения загрязнения или повреждения датчика NOx конденсатом этот датчик активируется модулем управления SCR только после удаления конденсата их системы выпуска. Это рассчитывается модулем управления SCR в соответствии с температурой отработавших газов, получаемой от РСМ по шине данных CAN.

Управление активацией насоса для карбамида

 Как только будут выполняться условия (температура отработавших газов примерно 150°С- 160°С), насос для карбамида будет активирован модулем управления SCR и начнёт работать. Для прокачки шланга форсунка активируется почти в тот же момент и полностью открывается, в то время как насос для карбамида работает с фиксированным рабочим циклом, примерно равным 40%. Незадолго до того, как форсунка снова закроется, насос для карбамида работает с рабочим циклом, примерно равным 80 %. Как только форсунка закроется, давление в магистрали поднимется до целевого значения, равного 5 барам.

Управление стабильностью давления карбамида

 Во время работы системы модуль управления SCR управляет насосом для карбамида посредством рабочего цикла на основании сигнала датчика давления в насосе для карбамида для поддержания стабильного давления в шланге для карбамида (500 кПа).

Управление возвращением карбамида

 После выключения зажигания модуль управления SCR активирует возвратный клапан в насосе для карбамида и сам насос для карбамида, чтобы вернуть оставшуюся жидкость AdBlue® в шланг, и возвращает её в бак для карбамида. Эта процедура занимает примерно 30 с. Во время возврата карбамида насос для карбамида работает с фиксированным рабочим циклом, равным примерно 40%, и активируется форсунка для карбамида для предотвращения создания вакуума в шланге для карбамида.

Управление форсункой для карбамида

 Модуль управления SCR управляет форсункой для карбамида посредством рабочего цикла в соответствии с расчётным количеством жидкости AdBlue®, нужным для очистки отработавших газов. Расчётное количество жидкости AdBlue® зависит от количества вырабатываемого NOx, которое рассчитывается РСМ в соответствии с условиями эксплуатации двигателя.

Контроль оставшегося количества карбамида

 Оставшееся количество жидкости AdBlue® рассчитывается модулем управления SCR на основании указанного количества впрыска, которое рассчитывается по времени открытия форсунки для карбамида. Расчётное количество корректируется тремя датчиками уровня карбамида (реле), встроенными в насос для карбамида.

 Дополнительно модуль управления SCR определяет уровень карбамида четвёртым (потенциометрическим) датчиком уровня карбамида с поплавком. Оставшееся количество жидкости AdBlue® после пополнения рассчитывается на основании сопротивления этого датчика.

 На основании сигналов каждого из датчиков уровня карбамида модуль управления SCR отсылает информацию в приборный щиток по шине данных CAN.

Диагностика

 Систему SCR можно проверить, выполняя следующее

— Контроль датчика № 3 температуры отработавших газов при помощи PID EXHTEMP3 (Temp)

— Измерение сопротивления датчика № 3 температуры отработавших газов

— Контроль датчика NOx с помощью PID NOx _CON (Num) и NOx _STAT (Mode)

— Контроль обогревателя датчика NOx с помощью PID HTR_NOX (Num)

— Проверку сигнала напряжения обогревателя в баке для карбамида

— Контроль обогревателя в баке для карбамида с помощть PID HTR_TANK (Temp/Mode)

— Проверку сигнала напряжения обогревателя шланга для карбамида

— Контроль обогревателя шланга для карбамида с помощью PID HTR_HOSE (Temp/Mode)

— Проверку сигнала напряжения обогревателя в насосе для карбамида

— Контроль обогревателя в насосе для карбамида с помощью PID HTR_PUMP (Temp/Mode)

— Проверку сигнала напряжения реверсивного клапана в насосе для карбамида

— Контроль реверсивного клапана в насосе для карбамида с помощью PID REVVALVE (Mode)

— Проверку сигнала напряжения датчика давления в магистрали

— Контроль датчика давления в магистрали с помощью PID LINE_PRES (Volt/Pres)

— Проверку сигнала напряжения насоса для карбамида

— Контроль насоса для карбамида с помощью PID LINE_PRES (Volt/Pres) и PUMP_DUTY (Per)

— Проверку насоса для карбамида с помощью функции теститрования насоса для карбамида системы M-MDS

(Инструментальная панель Трансмиссия Система SCR Тест насоса для карбамида)

— Проверку сигнала напряжения форсунки для карбамида

— Контроль форсунки для карбамида с помощью PID INJ_DUTY (Per) и INJ_VOL_DSD

— Проверку форсунки для карбамида с помощью функции теститрования насоса для карбамида системы M-MDS

(Инструментальная панель Трансмиссия Система SCR Тест форсунки для карбамида)

— Проверку сигнала напряжения датчика уровня карбамида (реле №1, №2, №3)

— Контроль датчика уровня карбамида (реле №1, №2, №3) с помощью PID TANK_LEV1 (Volt), TANK_LEV2 (Volt) и TANK_LEV3 (Volt)

— Контроль датчика уровня карбамида с помощью PID TANK_LEV (Per)

— Измерение сопротивления датчика уровня в баке для карбамида

— Контроль датчика температуры карбамида в баке с помощью PID TANK_TEMP (Volt/Temp)

— Измерение напряжения реле управления SCR

— Проверку предохранителей модуля управления SCR и модуля управления NOx

           





  Системы управления и основы диагностики дизельных двигателей
Введение
О системах впрыска

Система впрыска Common Rail фирмы Denso
Впускная система
Датчик массового расхода воздуха
Турбокомпрессор
Охладитель воздуха наддува
Датчик температуры всасываемого воздуха
Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе
Топливная система
Система низкого давления
Система высокого давления
Система регулировки давления топлива
Система управления впрыском топлива
Система выпуска ОГ
Система рециркуляции ОГ
Система дизельного сажевого фильтра
Система селективной каталитической нейтрализации
Система управления
Блок управления двигателем
Датчики
Система предпускового подогрева
Электрические вентиляторы радиатора
Компрессор кондиционира
Интеллектуальная система зарядки
Круиз-контроль
Иммобилайзер

Система впрыска Common Rail фирмы Bosch
Впускная система
Датчик массового расхода воздуха
Турбокомпрессор
Байпас наддувочного воздуха
Запорные клапаны управления завихрением воздушного потока
Топливная система
Система низкого давления
Система высокого давления
Система регулирования давления топлива
Система управления впрыском топлива
Система выпуска ОГ
Система дизельного сажевого фильтра
Система управления
Блок управления двигателем
Датчики

Система бортовой диагностики
Механические компоненты двигателя
Процесс диагностики

Список сокращений