Sistem de evacuare
Sistemul de evacuare a gazelor de eșapament (OG) este compus din colectoare de evacuare cu convertizoare catalitice, filtru de particule (DPF, doar pe unele modele diesel), tobe de eșapament și țevi de eșapament. Pe lângă fixarea rigidă în anumite locuri, sistemul de evacuare are inele de montare-suspensii din cauciuc. Ele asigură fixarea anti-vibrații și fără tensiune a sistemului în poziție orizontală, precum și distanța necesară până la partea inferioară a vehiculului.
Sisteme de control al emisiilor
Principiul de funcționare al sistemului de management al motorului este conceput pentru a obține putere maximă de la motor cu un consum minim de combustibil și conținut de componente toxice în gazele de eșapament. Următoarele sisteme de control al emisiilor sunt instalate pe vehiculele în cauză: sistem de ventilație a carterului (PCV), sistem de control al emisiilor prin evaporare a combustibilului (EVAP, numai modele pe benzină), sistem de circulație a gazelor de eșapament (EGR, numai modele diesel), filtru de particule (doar unele modele diesel), precum și sonde lambda și un convertor catalitic.
Pentru a avertiza asupra defecțiunilor sistemelor de reducere a toxicității gazelor de eșapament, în panoul de instrumente este prevăzută o lampă de control "MIL" (vezi capitolul "Comenzi și tehnici de operare"). Acest C/L se va aprinde dacă una sau mai multe dintre următoarele valori limită de emisie sunt depășite:
Sistem de ventilație controlată a carterului (PCV)
Pentru a preveni scurgerile de hidrocarburi nearse în atmosferă, motorul este complet etanș. Gazele și vaporii de ulei generați în carter sunt introduse în galeria de admisie și ard în cilindri împreună cu combustibilul (cu excepţia vaporilor de ulei reţinuţi în separatorul de ulei).
Gazele sunt îndepărtate din carter datorită diferenței de presiune din carter și galeria de admisie (presiunea carterului este mai mare) prin supapa PCV, care este deschisă prin vid din galeria de admisie. Cantitatea de gaze din carter depinde de viteza arborelui cotit.
Sistemul de emisii prin evaporare (EVAP)
Sistemul EVAP este instalat doar pe modelele pe benzină și este conceput pentru a reduce emisia de hidrocarburi nearse în atmosferă. Elementul principal al sistemului EVAP este un adsorbant cu granule de cărbune activ care adsorb vaporii de combustibil care se formează în rezervor în timp ce vehiculul este parcat. Gâtul de umplere al rezervorului de combustibil este închis ermetic cu un capac. Vaporii de combustibil sunt reținuți în recipientul de cărbune până când ECM semnalează recipientului să se purjeze. În timpul purjării, vaporii de combustibil sunt introduși prin supapa de purjare în galeria de admisie, unde se amestecă cu amestecul de lucru și apoi ard în mod normal în camerele de ardere (vezi partea A).
Pentru a asigura funcționarea normală a motorului la ralanti și în timpul încălzirii, unitatea de comandă a motorului ține supapa închisă. Acest lucru previne intrarea combustibilului nears în convertorul catalitic (la ralanti, amestecul este prea bogat). După ce motorul se încălzește, supapa începe să se deschidă și să se închidă, reglând alimentarea cu vapori de combustibil în tractul de admisie.
Deoarece Combustibilul diesel este nevolatil, astfel încât filtrele cu cărbune activ nu sunt utilizate pe modelele diesel. Aerul este eliminat din rezervorul de combustibil direct în atmosferă.
Sistem de recirculare a gazelor de eșapament (EGR)
Acest sistem permite reducerea cantității de oxizi de azot (NO) din gazele de eșapament. Pentru a realiza acest lucru, o mică parte din gazele de eșapament este reintrodusă în galeria de admisie printr-o supapă EGR specială.
Gazele de evacuare sunt introduse în încărcătura de aer care intră în galeria de admisie, unde se amestecă cu amestecul aer-combustibil și reduc temperatura maximă a gazelor, reducând conținutul de oxizi de azot (NOx) din gazele de evacuare.
Supapa EGR este un motor pas cu pas cu un senzor de poziție, controlat complet de semnalul ciclului de lucru de la ECM. ECM folosește masa de aer preluată de motor ca semnal de intrare.
Pentru a reduce temperatura gazelor de evacuare care revin, la modelele diesel este utilizat un răcitor EGR. Reducerea temperaturii EGR nu afectează negativ intensitatea injecției aerului la admisie, prin urmare, se mențin caracteristicile optime ale combustibilului.
Filtru de particule diesel (modele diesel)
Notă: Nu este permisă utilizarea aditivilor chimici pentru combustibili (de exemplu, curățător de supape sau accelerator de pornire la rece). Acestea conțin compuși metalici care, atunci când sunt arse, produc cenușă, ceea ce duce la contaminarea filtrului de particule.
Filtrul de particule diesel absoarbe particulele de funingine conținute în gazele de eșapament ale motoarelor diesel. La temperaturi ale gazelor de eșapament sub 300°C, particulele de funingine se acumulează în filtrul de particule diesel. Pentru a le îndepărta (le arde), este necesară regenerarea filtrului de particule.
Regenerarea continuă are loc în domeniile de funcționare în care temperatura gazelor de eșapament depășește temperatura de aprindere a funinginei (mai mult de 350°C). Oxidarea funinginei începe sub influența dioxidului de azot (NO₂) conținut în gazele de eșapament, fără degajare de căldură. În catalizatorul de oxidare se formează dioxid de azot (vezi subsecțiunea de mai jos) din oxid nitric (NO). În timpul arderii, are loc oxidarea lentă a particulelor de funingine în monoxid de carbon (CO) și dioxid de carbon (CO₂). Efectul de regenerare continuă este sporit de locația sa aproape de motor.
În timpul regenerării ciclice, gazele de evacuare sunt încălzite la aproximativ 600°C pentru a arde particulele de funingine filtrate. Nu sunt necesari aditivi speciali. Acest proces este reglat folosind semnale de la senzorul de contrapresiune de evacuare și senzorii de temperatură de evacuare. La fel ca și regenerarea continuă, ciclică are loc fără niciun impact vizibil asupra proprietăților dinamice ale vehiculului. Regenerarea ciclică se realizează în funcție de nivelul de sarcină a motorului. În acest caz, debitul de aer de admisie este limitat în mod specific de supapa de accelerație în combinație cu una sau două injecții suplimentare. Ca urmare, temperatura gazelor de eșapament crește la aproximativ 600°C. Oxigenul rezidual (O2) conținut în gazele de evacuare favorizează arderea funinginei. În acest caz, timpul de regenerare al filtrului de particule poate fi de aproximativ 20 de minute. Regenerarea ciclică a filtrului de particule diesel se realizează cel puțin la fiecare 1000 km. Dacă vehiculul este condus pe distanțe scurte, regenerarea începe mai devreme. ECM calculează timpul de regenerare în funcție de distanța parcursă după fiecare pornire a motorului, precum și de viteza medie de conducere.
Convertor catalitic și sonde lambda
Pentru a reduce cantitatea de emisii nocive în atmosferă, în sistemul de evacuare este încorporat un convertor catalitic: pe modelele pe benzină - un convertor cu trei funcționalități, iar pe modelele diesel - un convertor oxidant. Convertizoarele catalitice cu trei funcționale sunt utilizate pentru a efectua următoarele reacții chimice: 2CO + O₂ → 2CO₂; 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O; 2NO + 2CO → N₂ + 2CO₂, iar convertizoarele catalitice de oxidare convertesc doar CO și C₂ în H ₆.
La modelele pe benzină, sistemul de control al injecției de combustibil are o buclă de feedback, care include sonde lambda care informează constant unitatea de control despre compoziția gazelor de eșapament. În funcție de datele primite, unitatea de control reglează calitatea amestecului furnizat camerelor de ardere și astfel optimizează condițiile de ardere a combustibilului.
Suprafața de lucru a sondelor lambda este sensibilă la modificările conținutului de oxigen din gazele de eșapament. În funcție de concentrația sa, tensiunea de ieșire a senzorului se modifică. Dacă amestecul este supra-îmbogățit (conținutul de oxigen din gazele de evacuare este foarte scăzut), sonda lambda trimite semnale de joasă tensiune. Tensiunea crește pe măsură ce amestecul devine mai slab și crește conținutul de oxigen din gaze. Convertorul funcționează cel mai eficient cu o compoziție optimă a amestecului combustibil (14,7 părți aer la 1 parte benzină).
La modelele diesel, o sondă lambda cu bandă largă poate fi utilizată pentru a corecta cantitatea de combustibil injectată și pentru a optimiza funcționarea sistemului EGR.