Idoneidad del combustible
Para el funcionamiento intachable del sistema es necesario que la relación de aditivo y partículas de hollín en el filtro no baje por debajo de un mínimo específico. Es preciso tener en cuenta que el combustible corresponda con lo especificado en la norma DIN. Actualmente no es posible utilizar gasoil biológico con estos vehículos, debido a las condiciones actuales de la calidad de ese combustible y a su estabilidad claramente menor a efectos de oxidación. Si el combustible tiene un contenido de azufre muy alto, esto declina el funcionamiento del sistema de filtración de partículas, suponiendo un mayor consumo de combustible y un mayor número de ciclos de regeneración.
Recorrido de trayectos breves
Para iniciar el proceso de regeneración en el filtro de partículas diésel se procede a elevar la temperatura de los gases de escape a base de una gestión específica del motor. Si se efectúan siempre solamente recorridos de trayectos breves no resulta posible elevar la temperatura de los gases de escape en la medida necesaria. La regeneración no se puede llevar a cabo con el éxito deseado. Las regeneraciones ulteriores que se efectúan entonces estando el filtro excesivamente saturado pueden provocar temperaturas excesivas al quemar el hollín y dañar el filtro de partículas. O bien puede suceder que el filtro se obstruya por cargas excesivas. Este bloqueo del filtro puede conducir a que el motor se detenga. Para evitar estos casos, a partir de un determinado límite de saturación del filtro o a partir de un número definido de ciclos de regeneración fracasados se procede a activar en el cuadro de instrumento sel testigo luminoso para el filtro de partículas diésel.
Mantenimientos
Mantenimiento del filtro de partículas
En el filtro de partículas, a parte de las partículas de hollín, también se retienen cenizas. Estas cenizas anorgánicas constan de residuos de la combustión de aceite y del aditivo ferroso agregado al combustible. En virtud de que las cenizas ya no son combustibles, conducen con el transcurso del tiempo en servicio a una reducción del volumen de filtración eficaz y afectan de ese modo el funcionamiento del filtro de partículas. La cantidad de cenizas retenidas en el filtro de partículas diésel es calculada por la unidad de control del motor.El valor de la masa de cenizas es consultable a través de un bloque de valores de medición en el sistema de diagnosis, medición e información para vehículos VAS 5052 en el modo operativo «Funciones guiadas».Teniendo en cuenta un consumo medio específico de combustible, el filtro de partículas está diseñado para una vida útil de 120.000 km. Si el consumo de combustible supera la media calculada, el filtro de partículas diésel alcanza prematuramente el final de su vida útil y tiene que ser sustituido a los 90.000 km.
Después de la sustitución del filtro de partículas hay que poner a «0» el valor de masa de las cenizas,con ayuda del sistema de diagnosis, medición e información para vehículos VAS 5051. Si se sustituye la unidad de control del motor es preciso consultar con el VAS 5051 la masa de cenizas memorizada en la unidad de control del motor antigüa e inscribir ese valor a continuación en la unidad nueva. A este respecto hay que atenerse a las indicaciones exactas que se proporcionan en el sistema electrónico de información en el Servicio (ELSA).
Mantenimiento del depósito de aditivo
La capacidad del depósito de aditivo está prevista de modo que la cantidad de llenado sea suficiente para cubrir un consumo medio de combustible equivalente a un recorrido de 120.000 km.Si el consumo de combustible supera la media calculada, el sistema indica al conductor la necesidad de acudir al taller a partir de una cantidad residual de aditivo de 0,3 litros, a base de encenderse el testigo de precalentamiento y aparecer un texto de avería en la pantalla del cuadro de instrumentos.El aditivo se mantiene químicamente estable durante un intervalo de 4 años, incluso en condiciones climatológicas extremas. Al cabo de 4 años, 120.000 km o a partir del momento en que aparece el aviso en el cuadro de instrumentos es precisa una intervención por parte del Servicio en área del aditivo. A ello pertenece la aspiración de la cantidad residual y el llenado del depósito de aditivo.
Medidas para la reducción de las emisiones de partículas
Medidas para la reducción de las emisiones de partículas
La reducción de las emisiones de gases de escape del motor diésel constituye un objetivo importante que se plantea a la hora de desarrollar el motor más a fondo. Existe una serie de soluciones técnicas para la reducción de las emisiones de escape. A este respecto se diferencia entre las medidas endomotrices y las ectomotrices.
Medidas endomotrices
Es posible conseguir una reducción de las emisiones por medio de medidas endomotrices.Una optimización eficaz de la combustión se encarga de que desde un principio no se generen sustancias contaminantes.
A las medidas endomotrices pertenecen:
La geometría específica de los conductos de admisión y escape, para establecer condiciones de flujo óptimas
Altas presiones de inyección por medio de la tecnología de inyectores-bomba
La geometría específica de la cámara de combustión, por ejemplo, la reducción del espacio nocivo y el diseño específico de la cámara en la cabeza del pistón.
Las medidas ectomotrices pueden impedir la liberación de las partículas de hollín que se generan con motivo de la combustión. Se entiende por estas medidas la reducción de las partículas de hollín por medio de un sistema de filtración.Se distinguen dos diferentes sistemas – el filtro de partículas Diesel con aditivo y el filtro de partículas Diesel sin aditivo. En las páginas que siguen se explica exclusivamente la estructura y el funcionamiento del sistema de filtración de partículas Diesel con aditivo, que es el implantado actualmente por Volkswagen.
Medidor de la masa de aire G7 "CAUDALÍMETRO"
Medidor de la masa de aire G7 - Caudalímetro
El medidor de la masa de aire por película caliente va instalado en el conducto de admisión. Con ayuda del medidor de la masa de aire, la unidad de control del motor detecta la masa de aire efectivamente aspirada.
Recorrido de trayectos breves:
Para iniciar el proceso de regeneración en el filtro de partículas diésel se procede a elevar la temperatura de los gases de escape a base de una gestión específica del motor. Si se efectúan siempre solamente recorridos de trayectos breves no resulta posible elevar la temperatura de los gases de escape en la medida necesaria. La regeneración no se puede llevar a cabo con el éxito deseado.Las regeneraciones ulteriores que se efectúan entonces estando el filtro excesivamente saturado pueden provocar temperaturas excesivas al quemar el hollín y dañar el filtro de partículas. O bien puede suceder que el filtro se obstruya por cargas excesivas. Este bloqueo del filtro puede conducir a que el motor se detenga. Para evitar estos casos, a partir de un determinado límite de saturación del filtro o a partir de un número definido de ciclos de regeneración fracasados se procede a activar en el cuadro de instrumentos el testigo luminoso para el filtro de partículas diésel.
Regeneración
Filtros de partículas - Regeneración
El filtro de partículas diésel tiene que ser despejado de forma sistemática, eliminándose las partículas de hollín, para evitar que se obstruya y se afecte su funcionamiento. Durante el ciclo de regeneración, las partículas de hollín retenidas en el filtro se someten a combustión, a una temperatura de 500 °C, aproximadamente. La temperatura propiamente dicha para el encendido del hollín es de unos 600-650 °C. Esta temperatura de los gases de escape únicamente se puede alcanzar a plena carga en el motor diésel.
Para poder asegurar la regeneración del filtro de partículas diésel en todas las condiciones operativas se procede a reducir la temperatura de ignición del hollín a base de agregar un aditivo, a la vez que se aumenta la temperatura de los gases de escape por medio de un ciclo de gestión específica del motor.El ciclo de regeneración lo gestiona la unidad de control del motor
Filtro de Partículas
Prestarán especial atención cuando se esté limpiando el filtro, en caso de no estar en condiciones, es limpiar los conductos que unen al sensor en el sentido de la foto.
Sensor de presión 1 para gases de escape G450
Sensor de presión1 - Gases de escape G450
Sensor de presión 1 para gases de escape G450
El sensor de presión 1 para gases de escape trabaja según el principio piezoeléctrico.
Aplicaciones de la señal
El sensor de presión 1 para gases de escape mide la diferencia de presión en el caudal de los gases de escape antes y después del filtro de partículas. La señal del sensor de presión para gases de escape, la señal del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, así como la señal del medidor de la masa de aire constituyen una unidad indivisible en lo que respecta a la determinación del estado de las cargas en el filtro de partículas.
Efectos en caso de ausentarse la señal
Si se ausenta la señal del sensor de presión para gases de escape, la regeneración del filtro de partículas se lleva a cabo primeramente de forma cíclica, en función del recorrido efectuado o de las horas en funcionamiento. Sin embargo, a largo plazo no es posible regenerar así de forma operativamente segura el filtro de partículas.
Tras una cantidad de ciclos definida se enciende primeramente el testigo luminoso para el filtro de partículas diésel y luego parpadea el testigo de precalentamiento en el cuadro de instrumentos. De ese modo se indica al conductor la necesidad de acudir al taller.
Arquitectura
El sensor de presión 1 para gases de escape tiene dos empalmes de presión. Uno lleva un tubo de presión hacia el caudal de los gases de escape delante del filtro de partículas y el otro hacia el caudal de los gases de escape detrás del filtro de partículas. El sensor contiene un diafragma con elementos piezoeléctricos, que actúan en función de las presiones de los gases de escape.
Filtro de Partículas - Sensor de presión 1
Así funciona:
Filtro de partículas vacío
Si el filtro de partículas tiene cargas muy bajas, la presión delante y detrás del filtro viene a ser casi idéntica. El diafragma con los elementos piezoeléctricos se encuentra en posición de reposo.
Filtro de partículas saturado
Si se ha depositado hollín en el filtro de partículas, la presión de los gases de escape ante el filtro aumenta, manifestándose en forma de un volumen de flujo menos intenso.La presión de los gases de escape detrás del filtro se mantiene casi invariable. El diafragma se deforma en función de la diferencia de presiones. Esta deformación modifica la resistencia eléctrica de los elementos piezoeléctricos, que van interconectados en forma de un puente de medición. La tensión de salida de este puente se acondiciona en la electrónica del sensor, se intensifica y se trasmite como señal de tensión a la unidad de control del motor. Previo análisis de esta señal, la unidad de control del motor detecta el estado de saturación del filtro de partículas y pone en vigor un ciclo de regeneración para la limpieza del filtro
El estado de saturación del filtro de partículas se puede consultar con el sistema de diagnosis, medición e información para vehículos VAS 5051 en un bloque de valores de medición, que aparece como «Coeficiente de cargas de partículas».
Sensor de temperatura ante el filtro de partículas G506
Filtro de Partículas - Sensor de temperatura
Sensor de temperatura ante el filtro de partículas G506
El sensor de temperatura ante el filtro de partículas es un sensor PTC. En un sensor PTC (positive temperaturecoefficient) la resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura.Va situado en el ramal de escape ante el filtro de partículas diésel y mide allí la temperatura de los gases de escape.
Aplicaciones de la señal
Con ayuda de la señal procedente del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, la unidad de control del motor calcula el caudal volumétrico de los gases de escape y deriva de ahí el estado de saturación en que se encuentra el filtro de partículas. La señal del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, la señal del medidor de la masa de aire y la señal del sensor de presión para gases de escape constituyen una unidad indivisible para la determinación del estado de saturación en que se encuentra el filtro de partículas. La señal se emplea asimismo como protección, es decir, para proteger el filtro de partículas contra temperaturas excesivas de los gases de escape.
Efectos en caso de ausentarse la señal
Si se ausenta la señal del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, la regeneración del filtro de partículas se efectúa de forma cíclica, en función del recorrido efectuado o de las horas de servicio. Sin embargo, el filtro de partículas no se puede regenerar de forma fiable de este modo a largo plazo. Después de un número de ciclos específico se enciende primeramente el testigo luminoso para filtro de partículas diésel y más tarde parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en el cuadro de instrumentos. Esto señaliza al conductor la necesidad de acudir al taller.
Sensor de temperatura ante el turbocompresor G507
Sensor de temperatura - Turbocompresor
El sensor de temperatura ante el turbocompresor es un sensor PTC. Va situado en el ramal de escape ante el turbocompresor y mide allí la temperatura de los gases de escape
Aplicaciones de la señal
La unidad de control del motor necesita la señal procedente del sensor de temperatura ante el turbo-compresor, para calcular con ella el momento y la dosificación de la post-inyección durante el ciclo de regeneración. De esa forma se consigue el aumento necesario de temperatura de los gases de escape para poder quemar las partículas de hollín.Con esta señal se protege adicionalmente el turbo-compresor contra temperaturas excesivas durante el ciclo de regeneración.
Efectos en caso de ausentarse la señal
Si se avería el sensor de temperatura ante el turbo-compresor deja de ser posible proteger el turbo-compresor contra temperaturas inadmisiblemente altas. En ese caso ya no se produce el ciclo de regeneración para el filtro de partículas diésel. El testigo de precalentamiento se enciende para indicar al conductor la necesidad de que acuda al taller. Para reducir las emisiones de hollín se procede a desactivar la recirculación de los gases de escape.
Sistema con aditivo
Filtro de Partículas - Sistema con aditivo
Sistema con aditivo
Este sistema se implanta en vehículos con el filtro de partículas alejado del motor. Debido al largo recorrido de los gases escape entre el motor y el filtro de partículas, la temperatura de encendido necesaria para la combustión de las partículas sólo se puede alcanzar agregando un aditivo.
Sistema sin aditivo
Este sistema será implantado en el futuro, en vehículos con el filtro de partículas instalado cerca del motor.El corto recorrido de los gases de escape entre el motor y el filtro de partículas permite que la temperatura de los gases de escape todavía sea suficientemente alta para la combustión de las partículas.
Sonda lambda G39
Sonda Lambda
La sonda lambda es una versión de banda ancha. Va situada en el colector de escape ante el catalizador de oxidación.
Aplicaciones de la señal
Con la sonda lambda es posible determinar el contenido de oxígeno en los gases de escape, disponiendo para ello de un extenso margen de medición. Con relación al sistema de filtración de partículas diésel, la unidad de control del motor emplea la señal de la sonda lambda para el cálculo exacto de la cantidad y el momento de la post-inyección para el ciclo de regeneración. Para que la regeneración del filtro de partículas sea eficaz se necesita un contenido mínimo de oxígeno en los gases de escape a una alta temperatura uniforme. Esta regulación se posibilita con ayuda de la señal de la sonda lambda, puesta en relación con la señal procedente del sensor de temperatura ante el turbo-compresor.
Efectos en caso de ausentarse la señal
La regeneración del filtro de partículas resulta menos exacta, pero sigue siendo operativamente fiable. La avería de la sonda lambda puede provocar un aumento de las emisiones de óxidos nítricos
Para información detallada sobre la sonda lambda de banda ancha consulte el Programa autodidáctico SSP 231 «Eurodiagnosis de a bordo para motores de gasolina».