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Impianto riduzione catalitica selettiva nuova Fiat Stilo

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Categoria: Tecnica Auto

DESCRIZIONE DEL SISTEMA DI INIEZIONE ADBLUE

La nuova Fiat Stilo motorizzata 1.3MJT è dotata di impianto di additivazione con AdBlue

Per rispettare le correnti normative antinquinamento (EURO 6 -step D-), viene adottata la più recente versione di gestione elettronica che comprende nuovi componenti e l'adozione del sistema di riduzione catalitica selettiva SCR (Selective Catalytic Reduction).

Il sistema SCR combina due dispositivi:

Il sistema è composto da due catalizzatori: uno attivo (a monte) ed uno passivo (a valle).

Il primo catalizzatore è composto, a sua volta, da un catalizzatore ossidante DOC (Diesel Oxidation Catalyst) e da un modulo denominato SCRF.

Nella prima fase i gas di scarico in uscita dal turbocompressore incontrano il catalizzatore ossidante DOC nel quale gli idrocarburi (HC) e il monossido di carbonio (CO) presenti vengono trasformati, attraverso le reazioni di ossidazione, in anidride carbonica (CO2) e vapore acqueo (H2O).

Successivamente i gas di scarico attraversano il filtro particolato DPF (Diesel Particulate Filter) contenuto nel modulo SCRF nel quale vengono trattenute le particelle carboniose che formano il particolato, mentre, tramite l'iniezione di un agente chimico riducente composto da una soluzione di Urea di alta qualità e acqua distillata (AdBlue), si concretizza il primo stadio del processo di trasformazione dei NOx in ammoniaca e anidride carbonica (CO2).

Il secondo catalizzatore denominato SCR consente la realizzazione del secondo stadio del processo: grazie alla temperatura di reazione ed all'ossigeno contenuto dei gas di scarico addizionati di ammoniaca, all'interno del catalizzatore avviene la conversione del composto suddetto in gas inerti quali azoto libero (N2) e vapore acqueo (H2O).

Nella parte terminale del catalizzatore passivo è presente il dispositivo CUC (Clean Up Catalyst) atto ad ossidare l'urea in eccesso evitandone pertanto la dispersione nell'ambiente.

Al fine di ottimizzare il processo di riduzione delle sostanze inquinanti il sistema riceve informazioni da:

 

Sensore NOx

Sensore rilevamento particolato

L'AdBlue è aspirata dal serbatoio dedicato tramite una pompa a membrana e mandata al modulo dosatore posto a monte del catalizzatore SCRF.

La soluzione reagente (AdBlue) iniettata dal dosatore nella parte iniziale del catalizzatore a monte, per effetto della temperatura elevata dei gas di scarico, evapora istantaneamente e, per idrolisi, si converte in ammoniaca (NH3) e anidride carbonica (CO2); contemporaneamente l'evaporazione della soluzione, provoca l'abbassamento della temperatura dei gas di scarico avvicinandola a quella ottimale necessaria al processo.

Iniettore AdBlue

I gas di scarico addizionati di ammoniaca, reagendo con gli ossidi di azoto (NOx) presenti e le zeoloti di rame che impregnano il catalizzatore SCR a valle, sono convertiti in azoto libero (N2) e vapore acqueo (H2O).

La centralina AdBlue dedicata, in funzione dei segnali ricevuti dalla centralina controllo motore (numero giri motore, umidità dell'aria immessa, coppia erogata, temperatura gas di scarico) e della quantità di ossidi di azoto rilevata dai sensori posti a monte e valle del circuito, regola la portata della soluzione AdBlue da immettere nel sistema in modo da ottimizzare il processo di abbattimento dei NOx.

Nel modulo serbatoio AdBlue sono integrati il modulo resistivo per il riscaldamento della soluzione nel serbatoio, il modulo pompa AdBlue ed il sensore di livello ad ultrasuoni.

Per prevenire il congelamento dell'AdBlue (punto di congelamento pari a circa -11°C) l'impianto è dotato, infatti, di due sistemi elettrici per il riscaldamento del serbatoio e delle tubazioni. A tale scopo il modulo controllo riscaldamento AdBlue alimenta gli elementi resistivi ubicati nel serbatoio AdBlue e lungo le tubazioni.

Inoltre, il modulo pompa AdBlue è costituito da due pompe: una che preleva l’AdBlue dal serbatoio e lo invia al modulo di dosaggio (pompa di mandata) e l’altra per recuperare il fluido dalle tubazioni quando si spegne il veicolo per evitare che il fluido ghiacci lungo la tubazione di mandata (pompa di spurgo).

La centralina controllo motore, la centralina AdBlue, il Body Computer ed il quadro strumenti, si scambiano via rete C-CAN le informazioni che permettono di realizzare le logiche di incentivazione al rifornimento del fluido AdBlue e gli eventuali guasti.

La centralina dedicata rileva il livello del fluido ed invia il segnale via rete CAN al quadro strumenti che avverte il conducente tramite l'accensione dell’icona "segnalazione basso livello additivo per emissioni Diesel (urea/AdBlue)".

MANCATO RABBOCCO DI ADBLUE

Se il rabbocco di AdBlue non viene eseguito, la segnalazione resta attiva e vengono visualizzati ulteriori messaggi; quando l'autonomia stimata è minore, sul display viene visualizzato un messaggio dedicato. In questo caso, la velocità del veicolo viene limitata a 50 Km/h e dopo lo spegnimento del motore non è possibile riavviare il veicolo.

Serbatoio additivo Urea

Queste segnalazioni permangono fino a quando il serbatoio urea non viene rabboccato con almeno 3 litri di fluido.

Dal momento in cui il sistema rileva un guasto, il conducente riceve un avvertimento tramite l'accensione della spia/icona "avaria sistema iniezione/EOBD" utilizzata in questo caso come "avaria del sistema iniezione dell'urea/AdBlue" e un messaggio dedicato sul display del quadro strumenti.

Il filtro del particolato contenuto nel modulo SCRF consente di eliminare quasi totalmente le emissioni di particelle carboniose, in sintonia con le attuali normative legislative.

La rigenerazione del filtro è eseguita automaticamente dalla centralina controllo motore in base ai dati forniti dei sensori e se sono soddisfatte certe condizioni di utilizzo.

Durante il normale utilizzo della vettura, la centralina controllo motore registra una serie di dati inerenti all'utilizzo (periodo di utilizzo, tipo percorso, temperature raggiunte, ecc.) e calcola empiricamente la quantità di particolato accumulata nel filtro.

La trappola è un sistema di accumulo, pertanto deve periodicamente essere rigenerata (pulita) bruciando le particelle carboniose in eccesso.

Durante la rigenerazione è possibile il verificarsi dei seguenti fenomeni: innalzamento limitato del regime minimo, attivazione dell'elettroventilatore, limitato aumento della fumosità ed elevate temperature allo scarico. Queste situazioni non devono essere interpretate come anomalie e non incidono sul normale comportamento della vettura e sull'inquinamento dell'ambiente.

SPIE DI AVARIA

Il sistema utilizza una spia e due icone del quadro di bordo per segnalare lo stato di accumulo e il funzionamento del sistema.

·        L’icona "filtro intasato" si attiva dopo un certo numero di rigenerazioni "non riuscite", per segnalare che il profilo di guida in quel momento non consente l'attivazione automatica della procedura di rigenerazione.

·        La spia “EOBD” si attiva se viene superata una certa soglia di accumulo, memorizzando i relativi errori in memoria della centralina.

MANUTENZIONE CON STRUMENTO DI AUTODIAGNOSI

Se l’icona "filtro intasato" non si spegne, oppure all’attivazione della spia “EOBD” è indispensabile eseguire la rigenerazione forzata tramite lo strumento di diagnosi.

"FILTRO PARTICOLATO (D.P.F.) - RIGENERAZIONE CON STRUMENTO DI DIAGNOSI"

Durante la fase di rigenerazione del filtro è possibile che il particolato che viene "lavato" vada ad inquinare l'olio motore.

Per questo motivo, nei motori con filtro DPF, viene utilizzata anche la spia "minima pressione olio motore" in modalità lampeggiante unitamente al messaggio "Far cambiare olio motore" visualizzato dal display quando il sistema rileva un certo degrado dell'olio motore stesso, richiedendone una sostituzione anticipata rispetto a quella programmata (sempre gestita dal quadro di bordo, funzione "Service").

Il livello di degrado dell'olio non viene rilevato da uno specifico sensore, ma viene calcolato da un algoritmo presente nella centralina di controllo motore in funzione di: numero di rigenerazioni del DPF, chilometri (o miglia) percorsi, numero di cicli di avviamento del motore, numero di avviamenti a freddo, valore medio della temperatura dell'olio, ecc..