Sistem de evacuare pentru camioane, autobuze și autoutilitare MAN / Mercedes

Sistemul de evacuare al unui camion, autobuz sau autoutilitară MAN ori Mercedes este mult mai mult decât o simplă evacuare a gazelor provenite de la motor. Sistemul de evacuare asigură evacuarea în siguranță a acestor gaze, atenuează zgomotul și limitează emisiile nocive, în timp ce motorul continuă să funcționeze eficient. El joacă un rol esențial în performanța motorului și în fiabilitatea generală a vehiculului. În vehiculele moderne, sistemul de evacuare este complex din punct de vedere tehnic și strâns interconectat cu managementul motorului și monitorizarea electronică. Din cauza temperaturilor ridicate, diferențelor de presiune și utilizării intensive, uzura este inevitabilă. La Braem găsești o gamă extinsă de piese de evacuare cu care reparațiile pot fi efectuate corect, durabil și conform standardelor profesionale.

Funcția sistemului de evacuare în cadrul vehiculului

Prin colectorul de evacuare și turbocompresor, gazele de eșapament provenite din motor sunt conduse spre exterior, departe de cabină și de șasiu. Pentru aceasta, turbocompresorul este conectat, prin țevi de evacuare și elemente flexibile de evacuare, la amortizorul/amortizoarele de evacuare. Acest amortizor de evacuare absoarbe și limitează zgomotul. Acest zgomot apare din cauza pulsațiilor de presiune generate de cursele de ardere ale motorului atunci când supapele de evacuare se deschid și gazele de eșapament curg pulsatil din motor. Amortizorul de evacuare transformă această energie în căldură. Sistemul de evacuare asigură ca mai puține substanțe nocive să ajungă în atmosferă. Acest lucru se realizează prin captarea funinginii cu ajutorul unui filtru de particule, numit și Diesel Particulate Filter (DPF). Gazele toxice sunt transformate în substanțe mai puțin nocive în catalizator. Oxizii de azot sunt descompuși cu ajutorul AdBlue în sistemul SCR (Selective Catalytic Reduction).

Colaborarea cu motorul

Sistemul de evacuare, care este conectat la motor, creează contrapresiune și rezistență astfel încât gazele de eșapament să poată fi evacuate controlat. Astfel, motorul poate funcționa eficient fără pierdere de putere. Fără contrapresiune, gazele de eșapament ar fi eliminate prea rapid și necontrolat din motor. Din acest motiv, arderea devine deficitară și turbocompresorul nu funcționează optim. Contrapresiunea menține presiunea din cilindri mai ridicată la sfârșitul arderii, ceea ce ajută la îmbunătățirea emisiilor și a eficienței. O contrapresiune prea mare, pe de altă parte, suprasolicită motorul, crescând consumul de combustibil. Crește și producția de funingine.

Principalele componente ale sistemului de evacuare și ale managementului motorului pentru obținerea normei Euro

O normă Euro este un standard european de mediu care indică cât de multe substanțe nocive are voie să emită maximum un vehicul în atmosferă. Norma Euro este înăsprită constant deoarece se acționează mai ferm împotriva poluării aerului și a impactului vehiculelor asupra sănătății și climei. Unele orașe constituie o zonă cu emisii reduse. Pentru a intra în această zonă, vehiculul trebuie să respecte o anumită normă Euro.

Cum se poate obține această normă Euro:

• Colectorul de evacuare și turbocompresorul colectează gazele de eșapament ale motorului și le duc către sistemul de post-tratare.
• Catalizatorul, numit și Diesel Oxidation Catalyst (DOC), transformă monoxidul de carbon (CO) și hidrocarburile nearse (HC) în CO2 și apă și ajută la regenerarea filtrului de particule (DPF).
• Filtrul de particule diesel (DPF) captează particulele de funingine și le arde în timpul regenerării.
• Sistemul AdBlue pulverizează o soluție de uree în fluxul de evacuare, reducând emisiile de oxizi de azot (NOx).
• • Sistemul SCR (Selective Catalytic Reduction) transformă NOx în azot (N2) și apă (H2O) cu ajutorul AdBlue.
• Sistemul ASC (Ammonia Slip Catalyst) captează surplusul de AdBlue pentru ca acesta să nu ajungă în atmosferă.
• Un vehicul construit pentru o anumită normă Euro trebuie să respecte această normă pe durata funcționării. Managementul motorului se asigură că motorul și sistemul de evacuare lucrează împreună, garantând astfel norma Euro. Senzorii motorului și senzorii sistemului de post-tratare măsoară mărimi fizice și le transformă în semnale electrice care sunt transmise prin cablaje către unitatea de comandă a motorului, numită și ECU (Engine Control Unit). ECU procesează toate datele de măsurare provenite de la senzori și utilizează aceste informații pentru a controla motorul și sistemul de post-tratare (= managementul motorului). Ea transformă semnalele electrice obținute în valori măsurate, care sunt comparate cu valorile de referință necesare pentru a atinge norma Euro.
• La abateri, ECU comandă sistemele învecinate astfel încât valorile măsurate să corespundă din nou valorilor de referință.

Conexiuni flexibile și puncte de prindere

Motorul se mișcă în timpul mersului din cauza pornirilor și opririlor, accelerărilor și frânărilor. Acest motor este montat în șasiu prin intermediul tampoanelor elastice (silentblocuri). Amortizorul de evacuare este, de asemenea, montat pe șasiu, fiind astfel supus mișcărilor în timpul rulării. Mișcările motorului și ale amortizorului de evacuare sunt diferite. Un element flexibil de evacuare este montat între motor și amortizorul de evacuare pentru a prelua diferențele de mișcare. Elementul flexibil de evacuare preia, de asemenea, schimbările de lungime ale țevilor de evacuare cauzate de dilatarea termică. Totodată, împiedică propagarea vibrațiilor motorului prin întregul sistem de evacuare și către cabină. Previene forțe mari asupra turbocompresorului și a colectorului de evacuare. Amortizorul de evacuare nu este montat direct, ci prin silentblocuri pe șasiu. Acest lucru asigură izolarea vibrațiilor și previne frecarea metal pe metal, evitând astfel uzura rapidă a pieselor de evacuare.

Uzuri frecvente și simptome ușor de recunoscut

Elementul flexibil de evacuare se mișcă constant în timpul mersului pentru a compensa diferențele de mișcare. Aceste mișcări cresc atunci când suporturile motorului sunt uzate. Din acest motiv, flexibilul se fisurează atunci când este uzat. Gazele fierbinți de eșapament ale motorului fac ca țevile de evacuare să fie supuse deformărilor termice, astfel încât se pot deforma. Astfel, nu se mai potrivesc perfect între ele, iar apar scurgeri. Din cauza condițiilor meteo, piesele ruginesc și pot apărea fisuri și găuri. Apa de ploaie ajunge astfel în sistemul de evacuare și provoacă o reacție chimică. Astfel, sulful provenit din combustibil este transformat prin reacția cu apa în acid sulfuric. Acest lucru provoacă coroziune internă. Oxizii de azot (NOx) reacționează cu vaporii de apă formând acid azotic (HNO3). Acest acid atacă oțelul, sudurile și senzorii. Ca urmare, vehiculul scoate un sunet de șuierat la accelerare. Gazele de eșapament părăsesc sistemul de evacuare în compartimentul motorului. Apar vibrații. Contrapresiunea devine prea mică și provoacă funcționarea defectuoasă a turbocompresorului. Multe drumuri scurte, o regenerare deficitară, probleme cu injectoarele și consumul de ulei al motorului fac ca filtrul de particule (DPF) să fie plin de funingine și cenușă. DPF-ul se poate topi sau arde. Apar fisuri interne. Motorul pierde putere sau intră în mod avarie. Consumul de combustibil crește și apar coduri de eroare pe panoul de instrumente.

Funcționarea sistemului AdBlue și semnale care indică probleme

AdBlue se adaugă gazelor de eșapament pentru a reduce emisiile de oxizi de azot (NOx). AdBlue este un amestec de uree și apă demineralizată. Nu este inflamabil, nu este toxic, dar este coroziv pentru unele metale și cristalizează la uscare. AdBlue este stocat în rezervorul AdBlue și este livrat dozat prin pompa AdBlue către injectorul AdBlue. Acest injector este montat într-o țeavă de evacuare după filtrul de particule (DPF) și pulverizează AdBlue în gazele de eșapament fierbinți. Datorită căldurii, ureea se descompune în amoniac (NH3) și CO2. În catalizatorul SCR, amoniacul reacționează cu oxizii de azot (NOx), rezultând azot (N2) și apă (H2O). Acestea sunt substanțe inofensive care sunt evacuate în aer. Un senzor NOx măsoară cât de mulți oxizi de azot (NO și NO₂) se află în gazele de eșapament.

Această măsurare are loc continuu în timpul rulării și este crucială pentru funcționarea corectă a sistemului de emisii Euro 6 (SCR cu AdBlue). Unitatea de comandă a motorului (ECU) folosește valoarea NOx pentru a determina cât AdBlue trebuie injectat. Când valoarea NOx este prea mare, trebuie injectat mai mult AdBlue. Când se injectează prea mult AdBlue, apare „ammonia slip”. Asta înseamnă că amoniacul (NH₃) trece neutilizat prin catalizatorul SCR și iese împreună cu gazele de eșapament, în loc să reacționeze complet cu oxizii de azot. Excesul de amoniac face ca catalizatorul SCR să nu îl mai poată procesa. La motoarele Euro 6 sunt montați doi senzori NOx. Unul este montat înainte de catalizatorul SCR și măsoară cât NOx intră în catalizator. Celălalt este montat după catalizatorul SCR și măsoară cât NOx iese din catalizator. ECU compară aceste valori pentru a verifica dacă SCR descompune într-adevăr NOx. Un sistem AdBlue care nu funcționează corect activează un martor de avarie în cabină, astfel încât șoferul este informat, și poate fi recunoscut printr-un miros puternic din cauza amoniacului neprocesat.

Importanța reparării sau înlocuirii la timp a componentelor AdBlue

Un sistem AdBlue care funcționează defectuos face ca motorul să nu mai respecte norma Euro solicitată. Un vehicul care nu îndeplinește norma poluează mai mult decât este permis și depășește limitele legale. Utilizarea unui vehicul prea poluant este sancționabilă și este respinsă la inspecția tehnică. Primește interdicție de circulație. La funcționare deficitară a AdBlue, vehiculul intră în mod avarie. ECU trece motorul în mod avarie (limitarea puterii) pentru a reduce emisiile, a preveni avarierea motorului, a garanta siguranța și a impune legislația. În caz extrem, urmează blocarea pornirii după un contor de numărătoare inversă. Asta înseamnă că vehiculul nu mai poate porni dacă o anumită defecțiune nu este remediată într-un interval de timp sau distanță determinat.

Consecințe și cauze ale contrapresiunii crescute pentru motor

Contrapresiunea sistemului de evacuare față de motor este necesară pentru funcționarea corectă a motorului. Totuși, o contrapresiune prea mare produce consecințe directe precum pierdere de putere, accelerație slabă și „sufocarea” motorului la turații ridicate. Produce temperaturi mai mari ale gazelor de eșapament, astfel încât supapele de evacuare montate în chiulasă se pot arde. În cel mai rău caz, chiulasa se deformează. Turbocompresorul se uzează mai repede. Apar deteriorări ale garniturilor, astfel încât o etanșare bună nu mai poate fi garantată. Contrapresiunea prea mare provoacă o spălare deficitară a cilindrilor. Gazele de ardere nu sunt eliminate optim, astfel încât scade umplerea cu oxigen. Obținem o ardere incompletă, ceea ce duce la mai multă funingine și depuneri de carbon. Sistemul EGR este suprasolicitat. O contrapresiune crescută pentru motor (contrapresiune de evacuare) apare atunci când gazele de eșapament nu pot curge liber. De cele mai multe ori, este rezultatul unei obturări în evacuare. Catalizatorul poate fi topit, filtrul de particule poate fi plin, un element flexibil de evacuare poate fi colapsat și poate exista o adâncitură într-o țeavă de evacuare. Un motor care funcționează defectuos din cauza injectoarelor care nu funcționează corect poate face ca amestecul de combustibil să ardă prost sau incomplet. Acest lucru duce la o producție mai mare de funingine, iar sistemul de evacuare se obturează.

Repararea, înlocuirea sau curățarea pieselor de evacuare

Elementele flexibile de evacuare fisurate sau țevile de evacuare trebuie înlocuite. La sudarea pieselor de evacuare au loc o serie de procese tehnice, metalurgice și practice care sunt importante pentru funcționarea și durata de viață a evacuării și a motorului. Evacuarea este încălzită puternic local. Materialul se dilată la sudare și se contractă la răcire, ceea ce deformează piesele. Etanșarea corectă a componentelor de evacuare nu mai este garantată, astfel încât gazele de eșapament părăsesc sistemul de evacuare în locuri greșite. Piesele din oțel inoxidabil își pierd rezistența la coroziune din cauza sudării. Un filtru de particule (DPF) poate fi suprasaturat cu funingine și cenușă, astfel încât regenerarea din vehicul nu mai este posibilă. Aceste filtre de particule pot fi demontate la camioanele care respectă norma Euro 6. Ele pot fi curățate într-o mașină cu impulsuri de aer comprimat. Astfel, cenușa este suflată din pori. Pot fi curățate și termic, astfel încât funinginea este arsă până devine cenușă. Un catalizator nu poate fi reparat și trebuie înlocuit în cazul deteriorării interne.

Sisteme de evacuare adaptate utilizării vehiculului

La camioane există de obicei trei posibile ieșiri ale evacuării. Alegerea depinde de utilizare, tipul vehiculului și mediu. O ieșire laterală (side-exit) este utilizată la vehiculele pentru distribuție urbană și este mai puțin sensibilă la vânt. O ieșire în sus (stack/vertical) este utilizată la camioanele care trebuie să lucreze offroad. Gazele sunt evacuate deasupra cabinei, astfel încât există mai puțin disconfort pentru șofer și colegii de pe șantier. O ieșire spre spate (rear-exit) este folosită mai ales la vehiculele cu ampatament scurt.

Sfat practic din experiență

Oprește motorul și lasă motorul și sistemul de evacuare să se răcească pentru ca mecanicul să nu se ardă. Se recomandă purtarea mănușilor și a ochelarilor de protecție. Citește codurile de eroare prin computerul de bord sau printr-un aparat de diagnoză conectat la mufa OBD (On Board Diagnostics). Verifică diferența de presiune a filtrului de particule (DPF). Verifică buna funcționare a sondelor lambda și a senzorilor NOx. Verifică vehiculul pentru martori de alarmă și avarie pe panoul de instrumente. Fă o verificare vizuală. Verifică elementele flexibile de evacuare, țevile de evacuare și amortizoarele de evacuare pentru rugină, fisuri și cordoane de sudură slăbite. Verifică punctele de prindere și cauciucurile necesare. Curăță filtrul de particule dacă este necesar. Verifică sistemul AdBlue. AdBlue nu este toxic, dar este coroziv. De aceea, folosește și aici mănuși și ochelari de protecție. Evită contactul AdBlue cu vopseaua și suprafețele metalice. Provoacă pete și coroziune. Asigură-te că atelierul este bine ventilat la umplere sau curățare. Înlocuiește filtrul AdBlue. Verifică sistemul pentru obturări. AdBlue cristalizează când apa se evaporă, ceea ce duce la înfundări. AdBlue poate îngheța la temperaturi sub -11°C. Pe scurt, putem spune că AdBlue cristalizează atunci când apa se evaporă și ureea rămâne sub formă de cristale albe, de obicei în jurul rezervorului, conductelor sau injectoarelor. Montează corect piesele noi sau reparate. Conectează senzorii și supapele. Reprogramează unde este necesar pentru ca codurile de eroare să dispară. Lasă motorul să funcționeze la temperatura de lucru și verifică sistemul de evacuare pentru fum sau scurgeri.

Valoarea adăugată Braem pentru piese de evacuare

Braem dispune de un stoc amplu de piese de evacuare pentru camioane, autobuze și autoutilitare MAN și Mercedes. Datorită livrării rapide și expertizei tehnice, reparațiile pot fi efectuate eficient.

Clienții aleg Braem datorită:

• Calitate bună printr-un control riguros al calității
• Braem dispune de echipamentele necesare pentru regenerarea filtrelor DPF
• Suport tehnic la demontare și montaj
• Livrare rapidă în Europa și în afara ei
• Garanție transparentă și condiții de retur

Un sistem de evacuare care funcționează corect este esențial pentru performanță, fiabilitate și respectarea normelor de emisii. Cu piesele potrivite și expertiza necesară, vehiculul rămâne utilizabil în condiții optime.