Arla

TREINATEC - QUALIFICAÇÃO E ESPECIALIZAÇÃO PROFISSIONAL M AN UT EN Ç Ã O E R EP AR AÇ Ã O D E A R L A

Introdução: 1. Sistema SCR (Redução Catalítica Seletiva)

A tecnologia SCR, sigla em inglês que significa s ignifica Redução Catalítica Seletiva, promove a redução do teor de NOx contido nos gases de escape produzidos pela queima de combustível (combustão interna) dos motores de veículos movidos a diesel, por meio de um pós-tratamento químico desses gases. O processo baseia-se na utilização de um agente redutor, ARLA 32 - Agente Redutor Líquido de NOx Automotivo, uma solução aquosa, incolor, com conteúdo de 32,5% de ureia tecnicamente pura e 67,5% de água desmineralizada, desmineralizada, conforme especificado na Instrução Normativa do IBAMA nº 23/ 2009. O ARLA 32 é injetado no sistema de escapamento do motor por meio de um bico dosador controlado por um módulo eletrônico, que monitora constantemente o sistema, bem como o volume de solução no reservatório. reservatório. O agente ARLA 32 deve ser acondicionado em recipientes próprios e, ao abastecer o veículo, devem ser tomados todos os cuidados para que o produto não entre em contato com impurezas para que não haja comprometimento da qualidade da reação. Embora possa provocar corrosão em metais, o ARLA 32 não é tóxico nem tampouco inflamável e sua apresentação líquida é incolor. Por tratar-se de uma solução aquosa, o ARLA 32 congela quando exposto a temperaturas inferiores inferiores a -11 ºC. Mediante aquecimento, o ARLA 32 congelado voltará ao estado líquido, podendo ser utilizado normalmente. normalmente. Por meio de adição de uma dosagem controlada do agente redutor ARLA 32 no sistema de tratamento de gases de escape, é possível transformar substâncias nocivas existentes nos gases de escape em substâncias inofensivas para o ambiente (nitrogênio e água). Veículos dotados da tecnologia SCR necessitam da adição do agente redutor para manter dentro dos limites legais os valores de emissão de gases especificados pela fase P7 do PROCONVE (Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores).

Atenção: O ARLA32 é um elemento químico composto de nitrogênio que se transforma em amônia usando aquecido. aquecido. É usada em uma ampla variedade de indústrias. 1.1.

   

O sistema de SCR tem quatro estágios principais:

Escorva; Dosagem; Purga; Aquecimento.

1.1.1. Estágio de Escorva

Depois que o sistema de SCR atinge uma determinada temperatura, o controlador comanda a unidade dosadora para iniciar o processo de escorva. A unidade dosadora retira o ARLA 32 do reservatório reservatório do sistema de pós-tratamento, pressuriza pressuriza e o envia para a válvula dosadora. A válvula dosadora dosadora do ARLA 32 abre e fecha para para eliminar eliminar o ar do sistema. sistema. Quando o sistema for capaz de criar pressão e tiver removido a maior parte das bolhas de ar das linhas do ARLA 32, o sistema de dosagem do ARLA 32 poderá iniciar o ciclo da dosagem. ® Copyright 2007 - 2015 - Todos os direitos reservados TREINATEC - Qualificação e Especialização Profissional

1

TREINATEC - QUALIFICAÇÃO E ESPECIALIZAÇÃO PROFISSIONAL M AN UT EN ÇÃ O E R EP AR AÇ Ã O D E A R L A

1.1.2. Estágio de Dosagem

A válvula dosadora se abre e borrifa ARLA 32 no fluxo dos gases de escape todas as vezes que forem atingidos os limites do sistema de pós-tratamento, calibrados no ECM do motor. O ARLA 32 é então, quimicamente alterado pelo catalisador de SCR do sistema de pós-tratamento para limpar os gases de escape que prejudicam o meio ambiente. Enquanto o sistema de dosagem permanecer no estágio de dosagem, a unidade dosadora de fluidos continua a funcionar independentemente de a válvula dosadora estar ou não borrifando ARLA 32. As taxas de dosagem dosagem do ARLA 32 dependem dependem do do ciclo de serviço serviço do veículo. As taxas de dosagem não são necessariamente necessariamente constantes para a maioria dos ciclos de serviço. A válvula dosadora do ARLA 32 libera a quantidade necessária no fluxo dos gases de escape. Qualquer quantidade do ARLA 32 não utilizada pela válvula dosadora retorna ao tanque de fluido. 1.1.3. Estágio de Purga

Quando o motorista desliga a chave de ignição (Kl 15), o sistema de dosagem é desligado, evitando que o ARLA 32 seja deixado no sistema e, sob temperaturas ambientes muito baixas, acabe congelando. congelando. A unidade dosadora do ARLA 32 produz um som característico de ativação e bombeamento quando quando se encontra no ciclo de purga. purga . A unidade dosadora do ARLA ARLA 32 desliza sua válvula interna interna de retorno e provoca uma mudança na direção do fluxo do ARLA 32. A unidade dosadora do ARLA 32 retira todo o fluido da válvula dosadora e da linha de pressão e envia o ARLA 32 não utilizado de volta ao tanque. Nesse processo, a válvula dosadora do ARLA 32 se abre, eliminando o vácuo criado nas linhas para um processo de purga mais completo. Depois de concluído o processo de purga, a maior parte do sistema estará livre do ARLA 32. Se a fonte de alimentação principal do controlador do ARLA 32 for removida, via corte da bateria ou outro meio, antes do término do estágio de purga, será registrada uma falha interna no ECM. O contador de purga incompleta pode ser visualizado na ferramenta eletrônica de serviço INSITE™. 1.1.4. Estágio de de Aquecimento Aquecimento (Somente veículos de de exportação)

O fluido de escape de diesel congela a -11°C. Ao dar partida no motor em temperaturas ambientes muito baixas, o estágio de aquecimento será ativado. Se o sensor de temperatura do ar ambiente detectar que as condições ambientes estão abaixo de -4°C, o controlador do ARLA 32 comandará o sistema de dosagem para entrar no modo de descongelamento. A unidade dosadora do ARLA 32 ativará seu aquecedor interno para descongelar descongelar qualquer quantidade quantidade do ARLA 32 restante em seu interior. Será comandado também o aquecimento das linhas por onde passa o do ARLA 32. Se a temperatura do tanque do ARLA 32 cair abaixo de -5°C [23°F], o controlador de fluido comandará a abertura da válvula de líquido de arrefecimento para o tanque do ARLA 32. O líquido de arrefecimento do motor fluirá flu irá através do tanque para descongelar o ARLA 32 congelado.

2

® Copyright 2007 - 2015 - Todos os direitos reservados TREINATEC - Qualificação e Especialização Profissional


1.1.2. Estágio de Dosagem

A válvula dosadora se abre e borrifa ARLA 32 no fluxo dos gases de escape todas as vezes que forem atingidos os limites do sistema de pós-tratamento, calibrados no ECM do motor. O ARLA 32 é então, quimicamente alterado pelo catalisador de SCR do sistema de pós-tratamento para limpar os gases de escape que prejudicam o meio ambiente. Enquanto o sistema de dosagem permanecer no estágio de dosagem, a unidade dosadora de fluidos continua a funcionar independentemente de a válvula dosadora estar ou não borrifando ARLA 32. As taxas de dosagem dosagem do ARLA 32 dependem dependem do do ciclo de serviço serviço do veículo. As taxas de dosagem não são necessariamente necessariamente constantes para a maioria dos ciclos de serviço. A válvula dosadora do ARLA 32 libera a quantidade necessária no fluxo dos gases de escape. Qualquer quantidade do ARLA 32 não utilizada pela válvula dosadora retorna ao tanque de fluido. 1.1.3. Estágio de Purga

Quando o motorista desliga a chave de ignição (Kl 15), o sistema de dosagem é desligado, evitando que o ARLA 32 seja deixado no sistema e, sob temperaturas ambientes muito baixas, acabe congelando. congelando. A unidade dosadora do ARLA 32 produz um som característico de ativação e bombeamento quando quando se encontra no ciclo de purga. purga . A unidade dosadora do ARLA ARLA 32 desliza sua válvula interna interna de retorno e provoca uma mudança na direção do fluxo do ARLA 32. A unidade dosadora do ARLA 32 retira todo o fluido da válvula dosadora e da linha de pressão e envia o ARLA 32 não utilizado de volta ao tanque. Nesse processo, a válvula dosadora do ARLA 32 se abre, eliminando o vácuo criado nas linhas para um processo de purga mais completo. Depois de concluído o processo de purga, a maior parte do sistema estará livre do ARLA 32. Se a fonte de alimentação principal do controlador do ARLA 32 for removida, via corte da bateria ou outro meio, antes do término do estágio de purga, será registrada uma falha interna no ECM. O contador de purga incompleta pode ser visualizado na ferramenta eletrônica de serviço INSITE™. 1.1.4. Estágio de de Aquecimento Aquecimento (Somente veículos de de exportação)

O fluido de escape de diesel congela a -11°C. Ao dar partida no motor em temperaturas ambientes muito baixas, o estágio de aquecimento será ativado. Se o sensor de temperatura do ar ambiente detectar que as condições ambientes estão abaixo de -4°C, o controlador do ARLA 32 comandará o sistema de dosagem para entrar no modo de descongelamento. A unidade dosadora do ARLA 32 ativará seu aquecedor interno para descongelar descongelar qualquer quantidade quantidade do ARLA 32 restante em seu interior. Será comandado também o aquecimento das linhas por onde passa o do ARLA 32. Se a temperatura do tanque do ARLA 32 cair abaixo de -5°C [23°F], o controlador de fluido comandará a abertura da válvula de líquido de arrefecimento para o tanque do ARLA 32. O líquido de arrefecimento do motor fluirá flu irá através do tanque para descongelar o ARLA 32 congelado.

2



Se a temperatura ambiente permanecer muito baixa depois da escorva do sistema, o controlador acionará um recurso de aquecimento de manutenção para evitar que o fluido congele novamente. Esse recurso ativará/desativará o aquecimento das linhas, do tanque e da unidade dosadora. 1.2.

Sistema de Proteção do Motor

O sistema de proteção do motor é realizado por meio do monitoramento de temperaturas, pressões e níveis de fluídos do sistema que, em conjunto com a parada e partida de proteção, quando habilitados, impedem que o motor trabalhe sob condições que possam comprometer seu funcionamento ou danificar seus componentes. Para isso, esse sistema possui luzes de aviso localizadas no painel de instrumentos. Algumas destas destas indicações indicações luminosas são são acompanhadas acompanhadas de sinal sonoro. 1.3. 

 

Não há indicação de manutenção manutençã o periódica para os componentes do sistema de pós-tratamento, exceto para o filtro de ar assistido (conforme mostrado anteriormente); Catalisadores Catalisadores não são reparáveis ou substituíveis; substituíveis; Não há recomendação de limpeza periódica para limpeza os componentes do sistema de pós-tratamento.

1.4.  



Manutenção do sistema SCR

Diagnóstico do sistema SCR

Qualquer falha será mostrada no painel; Buscar o código de falha e seguir recomendação recomendaçã o do manual de diagnóstico da literatura técnica ou descritivo do Insite; Nova característica: característica: se o motor ou o sistema de pós-tratamento apresentar problemas, o motor pode sofrer perda de potência que forçará o motorista a parar o veículo e reparar o problema.

Atenção: Sempre que for realizar manutenção na qual seja necessária de algum componente do sistema de tratamento do gás de escape é imprescindível e inevitável a total limpeza. Pois a ureia cristaliza com muita facilidade, entupindo as galerias. Isto se aplica também à unidade dosadora. 1.5.   

Condições de funcionamento do OBD

Altitude não superior a 1600 metros; Temperatura do líquido líquido de arrefecimento do motor acima acima de 70 °C; Temperatura do catalisador maior que 200 ºC.

1.6.

Limites de Emissões de NOx

Ativação do despotenci despotenciamento amento = 7,0 (limite (limite de emissões de NOx NOx (g/kWh) Ativação da LIM = 3,5 (limite de emissões emissões de NOx (g/kWh) Valor-limite Valor-limite para homologação = 2,0 (limite de emissões de NOx (g/kWh)


3


1.7.  

Com período de espera de 48 horas de operação do motor: Para todas as falhas relacionadas ao sistema de controle de emissões que não sejam reparadas, que gerem nível de NOx entre 3,5 e 7,0 g/kWh, de modo seguro para a operação do veículo.

1.8.  

O despotenciamento é ativado nas seguintes condições:

Sem período de espera:

Na falta de reagente; Com nível de NOx superior a 7,0g/kWh, sem detecção de falha.

1.9.

Armazenamento dos dados de OBD

Quando o limitador de torque do motor for ativado, o mesmo não deverá exceder um valor máximo de:  

25% de redução para veículos com até 16 Toneladas (PBT); 40% de redução para veículos acima de 16 Toneladas (PBT).

Por segurança, o limitador de torque será ativado após a primeira vez que a velocidade do veículo (km/h) for igual a “ 0” (zero), assim que as condições de ativação

tenham ocorrido. Uma vez ativado o despotenciamento, o condutor continua a ser alertado e um código de falha não susceptível de ser apagado é armazenado por um período mínimo de 400 dias ou de 9.600 horas de funcionamento do motor. 1.10. Componente do sistema SCR de pós-tratamento

Tanque de ARLA 32 Unidade de Controle de Dosagem (DCU) Módulo de Suprimento Módulo de Dosagem Catalisador Sensor de NOx Sensor de temperatura na entrada do catalisador Sensor de temperatura na saída do catalisador Sensor de Temperatura do ARLA 32 Sensor de Nível do ARLA 32

         

4



1.11. Tanque de Fluído do ARLA 32

O tanque do ARLA 32 é projetado para armazenar o ARLA 32, monitorar e informar ao controlador de fluido o nível e a temperatura do tanque. Se o nível estiver muito baixo, será registrado um código de falha seguido de um despotenciamento. Se o tanque for abastecido com fluido incorreto, o sistema de pós-tratamento não funcionará corretamente. A operação com fluido incorreto vai gerar uma falha ativa e causará um despotenciamento.

1.12. Reações químicas do sistema SCR

1a Termólise do ARLA 32 para ácido iso-cianídrico e amônia (reator de decomposição). 

Necessita calor e tempo.


5


2a Hidrólise de ácido iso-cianídrico para amônia e gás carbônico CO2 (SCR Catalyst)   

Necessita H2O; Necessita de calor e tempo; Feito dentro do catalisador.

3a Redução de óxido de nitrogênio NO2 para a gás nitrogênio (N2) e vapor de água (H2O) – SCR Catalyst.  

6

Necessita de calor e tempo; Feito dentro do catalisador.



Sistema DENOXTRONIC - Bosch 2.2 Motor Cummins ISF 2. Sistema DENOXTRONIC 2.2 2.1.

Testes do Sistema SCR do Motor Cummins ISF

Identificação e lógica de funcionamento dos sensores e atuadores do sistema SCR dos veículos Delivery e Volksbus com motorização Cummins ISF e teste práticos para identificação de falhas. 2.1.1. Ligações entre a Unidade dosadora e a ECM

2.1.2. Pinos


7


2.1.3. Testes (medições)

Medir o sinal de alimentação do sensor de pressão da bomba dosadora entre os pinos 2 e 4 da UD

8



Medir o sinal de retorno do sensor de pressão da UD entre os pinos 3 e 4 do c onector


9


Medir o sinal do aquecedor da UD entre os pinos 5 e 6 do conector da unidade dosadora

10



Medir a alimentação da Unidade dosadora entre os pinos 8 e 9 do conector


11


Medir a frequência em Hertz do sinal PWM quando o motor da bomba é acionado entre os pinos 8 e 10

12



Medir a tensão e a polaridade da válvula de mudança de fluxo entre os pinos 11 e 12 da U.D.


13


2.2.

Sensores e Injetor

2.2.1. Sensor - Temperatura na entrada do catalisador

14



2.2.2. Sensor - Temperatura na saída do catalisador


15


2.2.3. Sensor - NOx

(continua...)

16




17


2.2.4. Injetor de ARLA32

Medir a resistência resistência do bico injetor de Arla 32 entre os pinos 1 e 2 Medir a tensão de trabalho que o módulo DCU manda para o bico Injetor de Arla quando em pulverização

18



2.2.5. Sensor - Nível e temperatura Arla32

Medir o sinal de retorno do sensor de nível do ARLA 32 entre os pinos 1 e 2 Medir o sinal de retorno do sensor de temperatura do ARLA 32 entre os pinos 3 e 4, a DCU envia um sinal de 5V (Negativo).

(continua...) ® Copyright 2007 - 2015 - Todos os direitos reservados TREINATEC - Qualificação e Especialização Profissional

19


20



Sistema DENOXTRONIC - Bosch 1.1 Motor Scania 3. Sistema DENOXTRONIC 1.1

Já em uso nos veículos Scania na Europa desde 2007, a tecnologia Scania SCR chega ao Brasil para atender a nova norma de emissões Proconve fase P7. Eficiente em velocidades elevadas, alta carga de motor e alto peso bruto, a Scania SCR é a uma escolha econômica para uma variedade de tarefas de transporte. 3.1.

Conector A

Pino da unidade de comando

Tarefa

Tipo do sinal

Origem/destino

A1-2

Não é utilizado

A3

Alimentação de tensão Sinal de para unidade de entrada, (U30, comando +24 V)

Unidade elétrica central (P2)

A4

Aterramento da unidade de comando

Ponto de aterramento G13

A5

Medição da pressão de Sinal de saída combustível (+5V)

Aterramento (U31, 0 V)

Sensor de pressão de combustível (V184) Não é motor de 16 litros

A6

Regulagem de ar

Aterramento (0V)

Válvula reguladora de ar (V184) Não é motor de 16 litros

A7

Regulagem de combustível

Aterramento (0V)

Válvula de combustível (V184) Não é motor de 16 litros

A8

Medição da pressão de Sinal de entrada Sensor de pressão de combustível combustível (V184) Não é motor de 16 litros

A9

Regulagem de ar

Sinal de saída, sinal PWM

Válvula reguladora de ar (V184) Não é motor de 16 litros


21


Pino da unidade de comando

A10

Tarefa

Tipo do sinal

Origem/destino

Regulagem de combustível

Sinal de saída, sinal PWM

Válvula de combustível (V184) Não é motor de 16 litros

A11

Medição da pressão de Aterramento combustível (0V)

Sensor de pressão de combustível (V184) Não é motor de 16 litros

A12

Tensão para partida da Sinal de unidade de comando entrada, digital (U15)

Unidade elétrica central (P2)

A13

Injeção de combustível Sinal de saída, sinal PWM

Bico de injeção de combustível (V185) Não é motor de 16 litros

A14

Alimentação de tensão Sinal de saída para o sensor de NOx (+24V)

Sensor de NOx acima do pós-tratamento de gases de escape (T131)

A15

Alimentação de tensão Aterramento para o sensor de NOx (0V)


A16

Injeção de combustível Aterramento (0V)

Bico de injeção de combustível (V185) Não é motor de 16 litros

A17

Medição de NOx

CAN, H


A18

Medição de NOx

CAN, L


A19

Comunicação com a unidade de comando do motor EMS

CAN, L

Unidade de comando do motor EMS (E44)

A20

Alimentação de tensão Sinal de saída para o sensor de NOx (+24V)

22

Sensor de NOx abaixo do pós-tratamento de gases de escape (T115)


Arla

Recommend Documents