Componenti del sistema Panoramica Panoramica dei componenti del sistema (illustrazione riferita all'unimog tipo 405) 1 INS 2004 2 Iniettore AdBlue 3 Dosatore 4 Elettrovalvola riscaldamento serbatoio SCR (Y107) 5 Centralina di comando modulo telaio SCR (A95) 6 Silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR 7 Serbatoio AdBlue 8 Modulo pompa con pompa AdBlue SCR (M25) 20 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Panoramica Componenti del sistema 9 Alimentazione di aria compressa 10 Sensore combinato umidità dell'aria e temperatura dell'aria SCR (B132) Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 21
Componenti del sistema Serbatoio AdBlue Struttura e funzionamento Nell'Unimog tipo 405, il serbatoio AdBlue è situato, insieme al modulo pompa, sul lato sinistro del telaio, a monte del serbatoio carburante. Nell'Unimog tipo 437 il serbatoio AdBlue si trova invece, insieme all'unità di alimentazione, a monte del silenziatore. Il serbatoio AdBlue(1) è di materiale sintetico ed è dotato di un riscaldamento serbatoio integrato (7) e di attacchi (3, 4, 5, 6) per il collegamento delle tubazioni AdBlue e delle tubazioni del liquido di raffreddamento. Il bocchettone di rifornimento ha un diametro di 19 mm, quindi inferiore a quello del bocchettone di rifornimento del serbatoio del gasolio. Ciò serve per evitare il rifornimento errato con gasolio. Durante il rifornimento, il campo magnetico dell'adattatore magnetico (2) aziona un interruttore elettromagnetico situato all'interno del tubo di uscita della pistola di rifornimento AdBlue, consentendo così il rifornimento stesso. Con questo sistema, al contrario, si evita anche il rifornimento errato del serbatoio del gasolio con AdBlue in quanto il bocchettone di rifornimento del serbatoio del gasolio non è dotato di un adattatore magnetico (2) e l'interruttore elettromagnetico nella pistola di rifornimento AdBlue consente di effettuare il rifornimento stesso solo quando è presente un campo magnetico definito. Per sorvegliare il livello di riempimento AdBlue e la temperatura AdBlue è integrato un sensore combinato di livello e temperatura SCR (B117). Riscaldamento serbatoio Il liquido di raffreddamento proveniente dal motore raggiunge attraverso il raccordo (4) l'interno del serbatoio AdBlue (1). Dopo aver attraversato il riscaldamento serbatoio AdBlue (7), il liquido di raffreddamento fuoriesce dal serbatoio AdBlue (1) attraverso il raccordo (6) tornando in direzione del motore. Mediante la trasmissione di calore del riscaldamento serbatoio AdBlue (7), l'adblue eventualmente congelato viene scongelato e si impedisce il congelamento dell'adblue liquido. 22 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Serbatoio AdBlue Componenti del sistema Serbatoio AdBlue con raccordi 1 Serbatoio AdBlue 2 Adattatore magnetico (nel bocchettone di rifornimeto) 3 Raccordo tubazione (ritorno AdBlue) 4 Raccordo tubazione (uscita liquido di raffreddamento) 5 Raccordo tubazione (mandata AdBlue) 6 Raccordo tubazione (ingresso liquido di raffreddamento) 7 Riscaldamento serbatoio B117 Sensore combinato livello di riempimento e temperatura AdBlue SCR Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 23
Componenti del sistema Modulo pompa AdBlue Struttura e funzionamento Il modulo pompa è costituito da una scatola in materiale sintetico protetta dagli spruzzi d'acqua, cioè la corpo della pompa (12), e da un blocco di alluminio ad essa avvitato, nonché dalla scatola del filtro mandata e dell'accumulatore di pressione (7). Nella corpo della pompa (12) si trova la pompa AdBlue SCR (M25), una pompa elettrica a membrana con 3 camere. Nella scatola del filtro mandata e dell'accumulatore di pressione (7) si trova, oltre che il filtro mandata (1) e l'accumulatore di pressione (6), anche una valvola di comando pneumatica (4). Il modulo pompa è munito, inoltre, di attacchi per le tubazioni del liquido di raffreddamento e di un canale per il passaggio del liquido di raffreddamento. Quando la pompa AdBlue SCR (M25) riceve il segnale di inserimento dalla centralina di comando MR, essa inizia ad aspirare AdBlue dal serbatoio AdBlue. Il fluido viene prefiltrato attraverso il filtro di aspirazione (17), integrato nel raccordo di aspirazione AdBlue (16), con una larghezza di maglia di 100 μm. La pompa porta l'adblue alla pressione di esercizio di ca. 5 bar e lo convoglia poi nella scatola filtro mandata e accumulatore di pressione (7). Per filtrare anche le rimanenti particelle di sporco più fini, l'adblue passa attraverso il filtro mandata (1) all'interno della scatola con una larghezza di maglia di 30 μm, prima di essere pompato in direzione del dosatore. In linea di principio, l'accumulatore di pressione (6) è un serbatoio di gomma riempito di gas, la cui funzione è quella di compensare le oscillazioni di pressione e di ridurre la frequenza d'inserzione della pompa AdBlue SCR (M25). Il suo volume è di ca. 0,13 l. Dalla fabbrica l'accumulatore di pressione viene riempito con azoto (N2. Il riempimento successivo può avvenire con aria priva di olio e di grasso. Ventilazione automatica La valvola di comando pneumatica (4) e il raccordo tubazione AdBlue (2) servono per la ventilazione automatica del modulo pompa durante l'esercizio o la messa in funzione. La valvola di comando pneumatica (4) è chiusa quando viene alimentata con aria compressa. La pompa AdBlue SCR (M25) normalmente non funziona "a vuoto", in quanto si disinserisce quando il sensore livello di riempimento del sensore combinato di livello e temperatura SCR (B117) nel serbatoio AdBlue raggiunge un determinato valore limite inferiore. Se però la pompa AdBlue SCR (M25) funziona a vuoto per oltre 10 s, ciò viene rilevato dalla centralina di comando regolazione motore (MR) che avvia quindi la ventilazione automatica. Depressurizzazione Per evitare che l'adblue vicino al punto di congelamento possa danneggiare il modulo pompa, dopo il disinserimento dell'accensione viene ridotta la pressione AdBlue all'interno del modulo pompa e nella sezione di tubazione tra il modulo pompa e il dosatore. La depressurizzazione avviene mediante la ventilazione dell'unità di comando aria compressa. Di conseguenza si apre la valvola di comando pneumatica (4) consentendo il ritorno dell'adblue nel serbatoio AdBlue. 24 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Riscaldamento scatola accumulatore di pressione Un canale nella scatola filtro mandata e accumulatore di pressione (7), attraversato dal liquido di raffreddamento, serve per riscaldare e sghiacciare la scatola filtro mandata e accumulatore di pressione stessa.la mandata del liquido di raffreddamento viene comandata, in funzione della temperatura, dalla centralina di comando MR, tramite l'elettrovalvola riscaldamento serbatoio SCR (Y107) montata sul motore. Modulo pompa AdBlue Componenti del sistema Struttura del modulo pompa 1 Filtro di pressione 2 Raccordo tubazione AdBlue (mandata) 3 Raccordo tubazione AdBlue (ritorno) 4 Valvola di comando pneumatica 5 Attacco (aria compressa) 6 Accumulatore di pressione 7 Scatola filtro mandata e accumulatore di pressione 8 Raccordo tubazione liquido di raffreddamento (uscita) 9 Valvola di riempimento accumulatore di pressione 10 Attacco di riempimento accumulatore di pressione 11 Raccordo tubazione liquido di raffreddamento (ingresso) 12 Corpo della pompa 13 Coperchio della scatola 14 Connettore a spina elettrico 15 Membrana sfiato serbatoio 16 Raccordo tubazione AdBlue (aspirazione) 17 Filtro aspirazione (nel raccordo di aspirazione) M25 Pompa AdBlue SCR Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 25
Componenti del sistema Dosatore AdBlue Funzione e funzionamento Nel dosatore (1) l'aria compressa e l'adblue vengono miscelati in un aerosol che viene quindi iniettato nel flusso dei gas di scarico in base ai segnali di comando della centralina di comando regolazione motore (MR). Il dosatore (1) è costituito da una scatola in alluminio in due pezzi avvitati. Su un lato si trovano i componenti AdBlue, sull'altro lato i componenti aria compressa. In mezzo è situata la valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109). Il modulo pompa convoglia l'adblue attraverso la tubazione di mandata al dosatore. Per evitare impurità, l'adblue viene prima inviato dall'ingresso AdBlue (7) attraverso la reticella filtrante AdBlue (8) con una larghezza di maglia di 30 μm ed arriva quindi con la pressione di esercizio alla valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109) chiusa. Attraverso l'ingresso aria compressa (3) passa, a partire dall'avviamento motore, un flusso continuo di aria compressa che ha attraversato in precedenza la reticella filtrante aria compressa (2). Struttura del dosatore AdBlue (illustrazione riferita al tipo 405) 1 Dosatore AdBlue B128 Sensore di pressione aria compressa SCR B129 Sensore di pressione AdBlue SCR B130 Sensore di temperatura AdBlue SCR Y109 Valvola di dosaggio AdBlue SCR 26 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Quando la valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109) si apre ad intervalli calcolati dalla centralina di comando MR, l'adblue, a causa delle condizioni di pressione e di flusso presenti, attraversa la valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109) e viene poi trascinato dal flusso d'aria compressa in direzione dell'iniettore. Il continuo flusso d'aria compressa attraverso il dosatore garantisce che non rimangono dei residui di AdBlue all'interno del dosatore stesso. Dosatore AdBlue Componenti del sistema Struttura del dosatore AdBlue 1 Reticella filtrante aria compressa 2 Ingresso aria compressa 3 Valvola di non ritorno 4 Diffusore 5 Uscita aerosol 6 Ingresso AdBlue 7 Reticella filtrante AdBlue B128 B129 B130 Y109 Sensore di pressione aria compressa SCR Sensore di pressione AdBlue SCR Sensore di temperatura AdBlue SCR Valvola di dosaggio AdBlue SCR Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 27
Componenti del sistema Dosatore AdBlue Ventilazione dopo il disinserimento dell'accensione Dopo il disinserimento dell'accensione il dosatore (1) viene ventilato per evitare danni provocati dall'adblue congelato o in fase di congelamento. La ventilazione avviene nella fase di disinserimento ritardato della centralina di comando (max. 300 s) mediante l'apertura e la chiusura ad intervalli definiti dell'elettrovalvola, della limitazione dell'aria compressa e della valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109). La pressione presente sul sensore di pressione AdBlue SCR (B129) determina la durata della ventilazione. Se la differenza di pressione supera una soglia definita, la valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109) viene aperta e l'aria compressa ritorna nel dosatore, contro la direzione di flusso della valvola di dosaggio AdBlue SCR (Y109), spingendo l'adblue rimanente indietro nella tubazione tra il dosatore (1) e il modulo pompa. La ventilazione termina quando la centralina di comando regolazione motore (MR) riscontra, in base ai segnali dei sensori, che il dosatore è stato riempito con una quantità d'aria sufficiente. Ciò si verifica quando la pressione misurata sul sensore di pressione aria compressa SCR (B128) è superiore alla pressione presente sul sensore di pressione AdBlue SCR (B129). La tubazione AdBlue tra il modulo pompa e il dosatore è un flessibile elastico in grado di assorbire il volume supplementare che si crea in caso di congelamento dell'adblue. 28 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Funzione e funzionamento I seguenti componenti del sistema assicurano l'alimentazione con aria compressa: Valvola di non ritorno (8.1) Valvola limitatrice di pressione (30.03) con sfiato Valvola a 3/2 vie Y106 (33.01) con sfiato L'alimentazione di aria compressa è necessaria per il trasporto dell'additivo AdBlue dal dosatore AdBlue fino alla nebulizzazione nel condotto dei gas di scarico nonché per il riconvogliamento dell'adblue dal modulo pompa al serbatoio AdBlue. L'aria compressa del circuito utilizzatori secondari (ca. 8,3 bar) passa dapprima dalla valvola a 3/2 vie (33.01) attraverso la valvola di non ritorno (8.01) e raggiunge poi la valvola limitatrice di pressione (30.03) dove la pressione viene ridotta ad un valore di circa 5,5 bar. Alimentazione di aria compressa Quando la centralina di comando modulo telaio SCR invia un segnale sulla base dei calcoli effettuati dalla centralina di comando regolazione motore (MR), l'adblue viene immesso nel flusso continuo di aria compressa. I veicoli con equipaggiamento per merci pericolose (ad es. con codice E33, Interruttore principale batteria), sono dotati, inoltre, di una valvola a 3/2 vie Y128 (33.08) con sfiato e di un serbatoio dell'aria compressa (5,4 l). Con questi componenti supplementari viene assicurato lo sfiato dei componenti AdBlue quando il veicoli è senza corrente. Componenti del sistema Alimentazione di aria compressa 8.1 Valvola di non ritorno 30.03 Valvola limitatrice di pressione con sfiato Y106 Valvola a 3/2 vie con sfiato (33.01) Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 29
Componenti del sistema Iniettore AdBlue Funzione e funzionamento L'iniettore (1) è montato dall'esterno nel bocchettone a farfalla freno motore. L'iniettore (1) ha la funzione di iniettare in modo uniforme l'adblue proveniente dal dosatore AdBlue nel flusso dei gas di scarico. L'iniettore in acciaio al cromo-nichel resistente alla corrosione, è avvitato con una flangia al bocchettone a farfalla freno motore. La testa dell'iniettore è rivolta in direzione di flusso. Il foro di uscita ha un diametro di 1,4 mm. L'AdBlue, proveniente dal dosatore, attraversa l'iniettore (1) che lo inietta, attraverso la sua testa, direttamente nel flusso dei gas di scarico caldi nel bocchettone a farfalla freno motore. Nel flusso dei gas di scarico l'adblue necessita di un determinato tempo per realizzare il processo chimico di trasformazione dell'adblue in ammoniaca (NH 3 ). Per questo motivo l'iniettore è montato ad una distanza esattamente definita a monte del silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR. Posizione di montaggio dell'iniettore AdBlue (illustrazione riferita all'unimog tipo 405) 1 Iniettore AdBlue 30 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Sensore combinato umidità dell'aria e temperatura dell'aria SCR Funzione e funzionamento Il sensore combinato umidità dell'aria e temperatura dell'aria SCR (B132) è avvitato dall'esterno nel tubo dell'aria depurata (1), tra il filtro dell'aria e il turbocompressore a gas di scarico. Questo sensore combinato consiste in un sensore di umidità attivo ed un sensore di temperatura passivo integrato e ha la funzione di misurare la temperatura e di rilevare la percentuale di vapore acqueo contenuto nell'aria di aspirazione. I valori misurati vengono rilevati ed elaborati dalla centralina di comando modulo SCR e quindi trasmessi alla centralina di comando regolazione motore. Componenti del sistema Posizione di montaggio del sensore combinato umidità dell'aria e temperatura dell'aria SCR (illustrazione riferita a all'unimog tipo 405) 1 Tubo aria depurata B132 Sensore combinato umidità dell'aria e temperatura dell'aria SCR Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 31
Componenti del sistema Elettrovalvola riscaldamento serbatoio Funzione e funzionamento L'elettrovalvola riscaldamento serbatoio SCR (Y107) si trova sul lato posteriore del motore, all'altezza della testata. Attraverso l'elettrovalvola riscaldamento serbatoio carburante SCR (Y107), dal circuito del liquido di raffreddamento motore viene separato del liquido di raffreddamento per riscaldare il circuito delle tubazioni AdBlue e il serbatoio AdBlue. L'elettrovalvola riscaldamento serbatoio carburante SCR (Y107) viene attivata dalla centralina di comando regolazione motore (MR). Tramite il sensore combinato di livello e temperatura SCR integrato nel serbatoio AdBlue, la centralina di comando regolazione motore (MR) riscontra quando la temperatura all'interno del serbatoio si avvicina al valore limite definito di ca. 8 C. Non appena il liquido di raffreddamento raggiunge la temperatura di 10 C, l'elettrovalvola riscaldamento serbatoio SCR (Y107) riceve dalla centralina di comando MR il segnale per l'apertura e di conseguenza viene separato del liquido di raffreddamento dal circuito del liquido di raffreddamento del motore. Quando l'elettrovalvola riscaldamento serbatoio carburante SCR (Y107) è chiusa, il liquido di raffreddamento è presente sul corpo chiuso della valvola all'interno del componente. Mediante la forza di una molla di compressione, il corpo della valvola mantiene chiuso il passaggio tra la tubazione di alimentazione del liquido di raffreddamento e la tubazione di lavoro del liquido di raffreddamento. In caso di alimentazione di corrente, il corpo della valvola si sposta liberando il passaggio attraverso il quale può passare il liquido di raffreddamento. Dopo l'interruzione dell'alimentazione di corrente al corpo della valvola, quest'ultimo viene spinto indietro dalla molla nella sua posizione di partenza. Di conseguenza il passaggio si chiude di nuovo. Elettrovalvola riscaldamento serbatoio carburante SCR 1 Connettore a spina elettrico 2 Uscita liquido di raffreddamento 3 Ingresso liquido di raffreddamento Y107 Elettrovalvola riscaldamento serbatoio carburante SCR 32 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Funzione e funzionamento Nel silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR (1) gli ossidi di azoto (NOx) tossici creatisi durante la combustione del carburante, vengono trasformati in sostanze innocue, cioè azoto (N2) ed acqua (H2O). Il silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR (1) è dotato, inoltre, di un sensore di temperatura a monte del catalizzatore SCR (B115) per misurare la temperatura nella camera di ingresso e di un sensore di temperatura a valle del catalizzatore SCR (B116) per misurare la temperatura nella camera di uscita. Silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR I sensori di temperatura segnalano la temperatura attuale alla centralina di comando modulo telaio SCR (A95). Il messaggio in arrivo viene digitalizzato e quindi inoltrato alla centralina di comando MR. Al raggiungimento della temperatura necessaria per la depurazione catalitica dei gas di scarico, la regolazione motore provvede all'attivazione dell'iniettore di AdBlue. I prodotti finali di questo processo sono sostanze non pericolose già di per sé presenti nell'ambiente: azoto, acqua e biossido di carbonio. Componenti del sistema Silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR (illustrazione riferita all'unimog tipo 405) 1 Silenziatore con catalizzatore di riduzione SCR 2 Corpo struttura alveolare 3 Tubo di uscita 4 Tubo di ingresso B115 B116 Sensore di temperatura a monte del catalizzatore SCR Sensore di temperatura a valle del catalizzatore SCR Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 33
Componenti del sistema Centralina di comando modulo telaio SCR Funzione e funzionamento Nell'Unimog tipo 405, la centralina di comando modulo telaio SCR (A95) si trova nella scatola della batteria. La centralina di comando modulo telaio SCR (A95) legge i segnali analogici dei sensori collegati, li trasforma in segnali digitali CAN (Control Area Network) e li invia alla centralina di comando regolazione motore (MR). Essa fornisce, inoltre, la tensione di alimentazione per i sensori collegati attivi e riceve dalla centralina di comando regolazione motore (MR) i segnali per l'attivazione dei componenti collegati. La centralina di comando modulo telaio SCR (A95) legge i segnali analogici dei seguenti sensori: Sensore di temperatura a monte del catalizzatore SCR (B115) Sensore di temperatura a valle del catalizzatore SCR (B116) Sensore combinato livello di riempimento e temperatura AdBlue SCR (B117) Sensore combinato umidità dell'aria e temperatura dell'aria SCR (B132) La centralina di comando modulo telaio SCR (A95) trasforma i segnali analogici in segnali digitali bus CAN e li trasmette sotto forma di messaggi di stato ciclici alla centralina di comando regolazione motore (MR). Nella centralina di comando regolazione motore (MR) i segnali vengono elaborati e i segnali di comando corrispondenti vengono inviati tramite il bus CAN alla centralina di comando modulo telaio SCR (A95) la quale attiva, di conseguenza, i seguenti componenti: Pompa AdBlue SCR (M25) Elettrovalvola limitazione dell'aria compressa SCR (Y106) 34 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Nella centralina di comando modulo telaio SCR (A95) non sono presenti dati di applicazione, né viene effettuato l'antirimbalzo o l'archiviazione dei dati sui guasti. Queste funzioni vengono svolte dalla centralina di comando regolazione motore (MR) che riceve tutte le informazioni necessarie tramite il bus CAN. Dopo il disinserimento dell'accensione la centralina di comando modulo telaio SCR (A95) continua a funzionare finché vengono ancora ricevuti dei messaggi dalla centralina di comando regolazione motore (MR). Centralina di comando modulo telaio SCR Componenti del sistema Posizione di montaggio della centralina di comando (illustrazione riferita all'unimog tipo 405) A95 Centralina di comando modulo telaio SCR Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 35
Componenti del sistema Sistema di informazione per il conducente Informazioni per il conducente Il sistema di informazione per il conducente fornisce al conducente informazioni chiare e circostanziate sul sistema BlueTec e sull'attuale livello di riempimento AdBlue. Indicazione del livello del serbatoio AdBlue L'indicazione per la quantità di AdBlue presente nel serbatoio è integrata nell'indicazione permanente per il gasolio. 4 segmenti blu indicano approssimativamente il livello di riempimento AdBlue. Il conducente può inoltre rilevare il livello di riempimento AdBlue in litri nel menu Info controllo. Guasto nella gestione del motore Euro 4 In caso di avaria dei componenti del sistema di posttrattamento dei gas di scarico SCR si accende la spia di controllo gestione del motore Euro 4 ± nel sistema di informazione per il conducente. Display FIS: visualizzazione livello di riempimento serbatoio AdBlue Avvertenza Il livello attuale di AdBlue può essere visualizzato in litri nel menu "Info di controllo" (FIS) del computer di bordo. 36 a Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4
Indicazione livello carburante/adblue L'indicazione livello AdBlue segnala solo approssimativamente la quantità di AdBlue rimanente. Il livello AdBlue viene segnalato da 4 segmenti blu sullo strumento combinato. Sistema di informazione per il conducente Indicazione automatica livello AdBlue 1 segmento Livello AdBlue compreso tra riserva e serbatoio pieno di 1/4 2 segmenti Livello AdBlue compreso tra serbatoio pieno di 1/4 e 1/2 3 segmenti Livello AdBlue compreso tra serbatoio pieno di 1/2 e 3/4 Componenti del sistema 4 segmenti Livello AdBlue compreso tra 3/4 e pieno Livello AdBlue sufficiente Segmenti Almeno 1 segmento è acceso Display - Spia controllo - Livello AdBlue riserva Segmenti Tutti i segmenti sono spenti 1 Indicazione livello AdBlue 2 Indicazione livello carburante Girare la chiave veicolo nel bloccasterzo in posizione di marcia Controllare il livello mediante l'indicazione AdBlue, eventualmente effettuare il rifornimento Prima di rifornire i serbatoi spegnere il motore e il riscaldamento supplementare Display Rifornimento AdBlue Spia controllo - Riserva AdBlue consumata Segmenti Tutti i segmenti sono spenti Display Rifornire AdBlue Spia controllo ± Descrizione del sistema Technologia diesel BlueTec Euro 4 a 37