4. CZUJNIKI KONTROLUJĄCE PRACĘ FAP/DPF
Prawidłowa praca filtrów cząstek stałych kontrolowana jest przez kilka niezależnych elementów zwanych czujnikami. Rodzaj zastosowanych czujników oraz ich umiejscowienie w układzie zależy od marki pojazdu. Przykładowe rozmieszczenie czujników zostało przedstawione na rysunku 4.1.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.1. Układ DPF w samochodzie VW Passat 2.0TDI 140KM, umiejscowienie czujników kontrolujących DPF. [3]
4.1. CZUJNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ (CZUJNIK CIŚNIENIA SPALIN G450)
Jest to najważniejszy czujnik w całym układzie oczyszczania spalin. Rozróżniamy dwa rodzaje czujników, jedne mierzą tylko ciśnienie przed filtrem, a drugie wykonują pomiar i porównanie ciśnienia przed i za filtrem.
Tensometryczne czujniki ciśnienia DPF działają w oparciu o układ tensometrycznego pomiaru odkształcenia membrany. Mierzą one różnicę ciśnień po obu stronach membrany, różnica ciśnień powoduje jej odkształcenie i wysłanie sygnału napięciowego do wzmacniacza.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.2. Przykładowe podłączenie czujnika ciśnienia firmy Bosch w instalacji samochodu. [4]
Ciśnienie z filtra DPF podane jest do czujnika za pomocą przewodu metalowo-gumowego, oddziałuje ono na powłokę piezoelektryczną, gdzie jego wartość zostaje przetworzona na sygnał elektryczny. Układ aktywny, mierzący zmiany ciśnienia, to niewielkich rozmiarów płytka w którą wklejone są miniaturowe piezorezystory reagujące na zmianę ciśnienia. [6] Kolejnym elementem układu jest niewielkich rozmiarów komora próżniowa pełniąca rolę przepony, która ugina się pod wpływem ciśnienia. Komora umiejscowiona jest na ściance czujnika i pokryta silikonową warstwą ochronną. Z drugiej strony komora jest zakryta płytka szklaną. Zmiany ciśnienia w filtrze DPF powodują zmianę rezystancji piezoelementu, co zmienia napięcia w obwodzie, które zostaje wykryte przez ECU. Czujnik działa jak tensometr mierzący naprężenie odkształcalnych elementów, które jest miarą różnicy ciśnień przed DPF’em, a próżnią w komorze odniesienia. Wzrost ciśnienia powoduje proporcjonalny wzrost napięcia sygnału. W przypadku czujników do których doprowadzone jest ciśnienie z przed i z za filtra warstwa ochronna reaguje na odkształcenie przepony wynikające z dostarczonych ciśnień po obu jej stronach. W zależności od odkształcenia membrany zmienia się wartość sygnału czujników piezoelektrycznych (0,5 – 5 V), na tej podstawie ECU rozpoznaje stopień zapełnienia filtra. Jeśli obwód jest przerwany lub czujnik uszkodzony to regeneracja aktywna zostaje zablokowana.
Czujnik najczęściej montuje się w komorze silnika w bliskiej odległości od DPF’a tak, aby ciśnieniowe przewody elastyczne były jak najkrótsze, co ogranicza prawdopodobieństwo awarii oraz ograniczanie zjawiska tętnienia ciśnienia i możliwości wystąpienia różnicy ciśnień w samym przewodzie.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.3. Schemat montażu G450 (1- czujnik różnicy ciśnień, 2 - przewody ciśnieniowe, 3 - DPF, 4 - turbosprężarka). [5]
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.4. Umiejscowienie czujnika różnicy ciśnień.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.5. Czujnik różnicy ciśnień do VW Golfa 1.9TDI.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.6. Wnętrze czujnika różnicy ciśnień (1 - komora ciśnieniowa a, 2 - mikr. układ tensometryczny, 3 - Membrana w warstwie ochronnej, 4 – Komora ciśnieniowa b umieszczona pod układem).
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.7. Praca membrany. [3]
4.2. PRZEPŁYWOMIERZ POWIETRZA G70
Przepływomierz powietrza umiejscowiony jest w układzie dolotowym, za filtrem powietrza, przed turbiną. Czujnik ten oblicza ilości powietrza zasysanego do silnika. Przepływomierz zbudowany jest z kilku elementów:
- Tunelu pomiarowego - średnicy rury dolotowej bądź trochę mniejszej.
- Czujnika pomiarowego - wykonany z płytki szklanej, elementu grzewczego i rezystorów pomiarowych.
Przy braku przepływu powietrza, powietrze o identycznej temperaturze wytwarzane przez element grzewczy przekazywane jest do obu oporników. Podczas przepływu, powietrze opływa płytkę i odbiera ciepło z przedniego rezystora. Temperatura drugiego rezystora jest stała (waha się w granicach 1-2%). Zmian kierunku przepływu jest automatycznie wychwytywana przez układ, ponieważ przepływające powietrze spowoduje schłodzenie drugiego rezystora przy zachowanej stałej temperaturze na rezystorze pierwszym.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.8. Budowa G70. [6]
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.9. Schemat elektryczny G70 (RH, RS, RT , R1, R2, R3, R5 – rezystory pomiarowe). [4]
4.3. CZUJNIKI TEMPERATURY SPALIN
Czujniki temperatury spalin w układach oczyszczania spalin służą do kontroli procesów regeneracji DPF’a. ECU analizuje informacje z czujników i odpowiednio steruje akcją regeneracji filtra, dostosowuje tryb regeneracji, dawkę dotryskowego paliwa ściśle w oparciu o dane z czujników. Z reguły stosuję się dwa czujniki, jeden na początku filtra, a drugi na końcu (np. Opel Zafira 1.9CTDI) , istnieją też bardziej skomplikowane układy gdzie montuje się 3 czujniki (np. VW Passat 2.0 140KM TDI), w prostych układach stosowany jest tylko jeden czujnik temperatury (np. Ford Focus 1.6TDCI). Czujnik jest stosunkowo prostym urządzeniem, w jego obudowie znajduje się jeden z dwóch rodzajów termistora:
- NTC (Negative Temperature Coefficient), element półprzewodnikowy, którego rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury (np. Opel Vectra1.9CDTI),
- PTC (Positive Temperature Coefficient), element półprzewodnikowy którego rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury (np. Honda Accord 2.2CTDI).
W układzie instalowanych jest od 1 do 4 czujników temperatury, najczęściej 2, jeden przed, a drugi za filtrem cząstek stałych. W przypadku awarii któregoś z nich możliwość regeneracji aktywnej zostaje zablokowana.
Goście nie mogą oglądać obrazków w postach. Zarejestruj się klikając tutaj aby uzyskać pełen dostęp do forum.
Rys. 4.10. Budowa czujnika temperatury spalin (1 - złącze elektryczne, 2 - obudowa, 3 - rezystor).
[1] www.topsoe.com
[2] ec.europa.eu
[3] forum.tdi-tuning.pl/viewtopic.php?t=3318
[4] www.ontronic.com
[5] ETOS program serwisowy
Kopiowanie i publikowanie tekstu i rysunków w celach komercyjnych i poza forum ZABRONIONE