Turbina Noua Iveco Stralis Trakker Cursor 10 430 CP
Garantie: 2 ANI
Pret cu TVA: 5384.50 Lei
Pret cu TVA: 5082.00 Lei
LoAl Turbo comercializează turbosuflante complete și o gamă vastă de piese noi pentru repararea acestora, la prețuri competitive, pentru autoturisme, autoutilitare, camioane, tractoare și utilaje agricole, industriale și de construcții.
Gama noastră acoperă și aplicații pentru motoare staționare, generatoare de curent și compresoare mobile.
La un motor diesel modern, gazele de evacuare nu reprezintă doar produșii rezultați în urma arderii care trebuie eliminați în atmosferă.Temperatura, presiunea, debitul, energia și compoziția lor influențează direct funcționarea mai multor sisteme ale motorului.
Turbocompresorul utilizează energia gazelor pentru antrenarea turbinei, EGR-ul recirculă controlat o parte dintre acestea pentru a influența procesul de ardere, iar sistemele de post-tratare intervin ulterior asupra compoziției gazelor și particulelor transportate de acestea.
Din acest motiv, aceste componente nu trebuie privite separat. Modificarea condițiilor de funcționare într-o anumită zonă poate influența componente aflate înainte sau după aceasta pe traseul gazelor.
MOTOR → GAZE DE EVACUARE → TURBINĂ → DOC → DPF → SCR → TOBĂ DE EȘAPAMENT
↳ EGR → recircularea controlată a unei părți din gazele de evacuare către admisie
EGR (Exhaust Gas Recirculation – recircularea gazelor de evacuare) reprezintă o ramură a traseului principal: numai o parte controlată din gazele produse de motor este recirculată.
Poziția exactă și ordinea anumitor componente pot varia în funcție de motor, producător și arhitectura sistemului de post-tratare. Schema de mai sus reprezintă traseul funcțional urmărit în acest articol, nu o configurație constructivă universală.
♻️ EGR — recircularea gazelor de evacuare și influența asupra arderii
⚙️ Turbocompresorul — energia și fluxul gazelor de evacuare
🔥 DOC — transformarea chimică a gazelor și rolul termic
♻️ DPF — filtrarea particulelor, regenerarea și rezistența la curgere
💧 SCR / AdBlue — reducerea oxizilor de azot
🔗 Sistemul ca ansamblu — legătura dintre toate componentele
Cum contribuie DOC-ul la formarea NO₂ →
Totul începe în cilindrii motorului, unde combustibilul este ars în prezența aerului. În urma arderii se formează gazele de evacuare, iar caracteristicile acestora depind de condițiile în care s-a desfășurat procesul de combustie.
Gazele rezultate conțin în principal azot (N₂), dioxid de carbon (CO₂), vapori de apă (H₂O) și o anumită cantitate de oxigen rămas neconsumat. În cantități mai mici se găsesc și substanțe importante pentru sistemele de control al emisiilor, precum oxizii de azot (NOx), monoxidul de carbon (CO), hidrocarburile nearse (HC) și particulele de funingine.
Cantitatea și proporția acestor componente nu sunt constante. Ele se modifică în funcție de regimul motorului, cantitatea de combustibil injectată, cantitatea de aer disponibilă, temperatura procesului de ardere și modul în care aerul și combustibilul se amestecă în cilindru.
Temperaturile locale ridicate din camera de ardere favorizează formarea oxizilor de azot (NOx), în timp ce zonele în care cantitatea locală de oxigen este insuficientă în raport cu combustibilul favorizează formarea funinginii.
Prin urmare, ceea ce se întâmplă în interiorul motorului stabilește deja o parte dintre condițiile în care vor trebui să funcționeze componentele aflate ulterior pe traseul gazelor de evacuare.
EGR (Exhaust Gas Recirculation – recircularea gazelor de evacuare) are rolul de a readuce controlat către admisie o parte dintre gazele de evacuare produse de motor.
Important este că nu toate gazele de evacuare trec prin EGR. Sistemul preia numai o anumită cantitate, stabilită în funcție de regimul de funcționare și de strategia de control a motorului.
Gazele recirculate conțin mai puțin oxigen decât aerul proaspăt și modifică astfel compoziția încărcăturii care intră în cilindri. Prin introducerea lor controlată se reduc anumite temperaturi locale maxime ale arderii, ceea ce contribuie la limitarea formării oxizilor de azot.
În multe sisteme, gazele recirculate trec și printr-un răcitor EGR înainte de a reveni către admisie, pentru a reduce temperatura acestora.
Este importantă diferența dintre limitarea formării NOx și eliminarea NOx deja format.
EGR → modifică condițiile în care are loc arderea → limitează formarea NOx în motor
EGR-ul nu este un sistem care elimină oxizii de azot din gazele de evacuare după ce aceștia s-au format. Această distincție va deveni importantă atunci când ajungem la sistemul SCR.
EGR-ul modifică și cantitatea de oxigen disponibilă pentru procesul de ardere. Din acest motiv, influența sa nu trebuie redusă la afirmația simplificată că „EGR-ul produce funingine”.
Funinginea apare în principal atunci când, local, cantitatea de oxigen disponibilă este insuficientă în raport cu cantitatea de combustibil.
Recircularea gazelor poate modifica aceste condiții și poate influența cantitatea de funingine produsă, însă rezultatul depinde de ansamblul procesului de ardere: cantitatea de aer, injecția, amestecarea aerului cu combustibilul, sarcina motorului și strategia de control.
Această legătură este importantă pentru DPF: filtrul nu stabilește câtă funingine produce motorul, ci trebuie să rețină particulele care ajung la el prin gazele de evacuare.
Cu cât motorul produce mai multă funingine, cu atât DPF-ul trebuie să gestioneze o cantitate mai mare de particule.
După ardere, gazele care părăsesc cilindrii transportă mai mult decât produșii chimici ai combustiei. Ele transportă energie termică, energie asociată presiunii și debitului, substanțe gazoase și particule.
Din acest punct de vedere, gazele de evacuare reprezintă mediul prin care motorul, turbocompresorul și sistemele de post-tratare sunt legate funcțional între ele.
Următoarea componentă importantă întâlnită pe traseul principal este turbina turbocompresorului. Aici, o parte din energia transportată de gazele de evacuare este transformată în energie mecanică.
După ce părăsesc motorul, gazele de evacuare ajung la turbina turbocompresorului. Ele au temperatură și presiune, se deplasează cu un anumit debit și transportă energie care poate fi parțial valorificată de turbină.
La trecerea prin turbină, gazele se destind – adică trec de la o stare de presiune și energie mai ridicată către una mai redusă – și transferă o parte din energia lor rotorului turbinei.
Rotorul turbinei este legat prin același ax de roata compresorului aflată pe traseul de admisie. Energia preluată din gazele de evacuare este astfel utilizată pentru antrenarea compresorului, care comprimă aerul destinat motorului.
energia gazelor de evacuare → turbină → ax → compresor → comprimarea aerului de admisie
Turbocompresorul nu funcționează independent de evacuare. Cantitatea de energie pe care turbina o poate extrage depinde de condițiile fluxului de gaze care ajunge la aceasta și de condițiile existente după ieșirea gazelor din turbină.
Multe motoare diesel utilizează turbocompresoare cu VGT/VNT (Variable Geometry Turbocharger / Variable Nozzle Turbine – turbină cu geometrie variabilă).
În aceste turbocompresoare, un ansamblu de palete mobile modifică secțiunea și direcția prin care gazele sunt dirijate către rotorul turbinei.
Prin modificarea secțiunii și direcției de curgere, geometria variabilă adaptează modul în care gazele acționează asupra rotorului turbinei la diferite regimuri de funcționare.
Este importantă o distincție:
VGT/VNT controlează curgerea gazelor înainte și prin turbină;
o restricție în DOC sau DPF acționează după turbină.
După ce transferă o parte din energie turbinei, gazele trebuie să își continue traseul catre si prin sistemele aflate (in aval) dupa turbina: catalizator, DPF, SCR și restul evacuării, în funcție de configurația motorului.
Aceste componente opun în mod normal o anumită rezistență curgerii lor, din constructie. Existența unei rezistențe nu reprezintă, în sine, o defecțiune.
Situația se schimbă dacă una dintre componente devine anormal de restrictivă.
Dacă trecerea gazelor după turbină este îngreunată suficient, presiunea din avalul turbinei poate crește.
Se modifică astfel diferența de presiune disponibilă pentru destinderea gazelor prin turbină și, implicit, condițiile în care turbocompresorul extrage energie din fluxul de evacuare.
Efectul unei asemenea restricții depinde și de debit. La un debit redus, influența poate fi mai mică, în timp ce la debite mai mari aceeași restricție poate determina o creștere mai importantă a presiunii.
De aceea, pentru a înțelege funcționarea turbocompresorului nu este suficient să privim numai ceea ce se întâmplă înaintea turbinei. Trebuie să existe și condiții corespunzătoare pentru evacuarea gazelor după aceasta.
În sistemele echipate cu un catalizator de oxidare, gazele de evacuare ajung ulterior într-un DOC (Diesel Oxidation Catalyst – catalizator de oxidare pentru motoare diesel).
DOC-ul nu este un filtru de particule. Gazele circulă prin canalele structurii catalitice, iar suprafața activă a acesteia favorizează anumite reacții chimice.
Rolul său principal este transformarea unor componente din gazele de evacuare și, în anumite condiții, participarea la procese importante pentru funcționarea DPF-ului aflat ulterior pe traseu.
Gazele de evacuare ale unui motor diesel conțin, în mod obișnuit, și oxigen rezidual, deoarece motorul funcționează în multe regimuri cu exces global de aer.
În DOC, monoxidul de carbon (CO) și o parte dintre hidrocarburile nearse (HC) pot fi oxidate în prezența acestui oxigen.
2 CO (monoxid de carbon) + O₂ (oxigen) → rezultă 2 CO₂ (dioxid de carbon)
Rezultatul reacției: monoxidul de carbon este oxidat și transformat în dioxid de carbon. CO₂ rezultat rămâne în fluxul gazelor de evacuare, traversează componentele aflate ulterior pe traseu și este eliminat în final în atmosferă.
În cazul hidrocarburilor, HC reprezintă o categorie de compuși, nu o singură substanță chimică. Procesul poate fi reprezentat simplificat astfel:
HC (hidrocarburi nearse) + O₂ (oxigen) → rezultă în principal CO₂ (dioxid de carbon) + H₂O (apă)
Rezultatul reacțiilor: hidrocarburile sunt oxidate și transformate în principal în dioxid de carbon și apă. Dioxidul de carbon și apa rezultate își continuă traseul odată cu gazele de evacuare și ajung în final la evacuarea în atmosferă.
DOC-ul poate favoriza oxidarea unei părți din monoxidul de azot (NO) prezent în gazele de evacuare, în prezența oxigenului rămas în acestea.
2 NO (monoxid de azot) + O₂ (oxigen) → rezultă 2 NO₂ (dioxid de azot)
Rezultatul reacției: o parte din monoxidul de azot este transformată în dioxid de azot. NO₂ rezultat își continuă traseul odată cu gazele de evacuare și poate participa ulterior la oxidarea funinginii din DPF, favorizând regenerarea pasivă.
Cantitatea de NO₂ formată depinde de condițiile de funcționare ale sistemului și de activitatea catalizatorului.
DOC → formarea unei anumite cantități de NO₂ → favorizarea regenerării pasive a DPF-ului
DOC-ul are și un rol important în anumite strategii de regenerare activă a DPF-ului.
Aici trebuie făcută o distincție esențială: catalizatorul nu creează energie din nimic.
În anumite strategii de regenerare, sistemul utilizează combustibil suplimentar pentru a genera hidrocarburi care ajung în sistemul de evacuare. În funcție de arhitectura motorului, acest lucru poate fi realizat prin post-injecție (injecție suplimentară de combustibil realizată după injecția principală) sau printr-un injector/dozator separat amplasat pe traseul de evacuare.
Când aceste hidrocarburi ajung în DOC, catalizatorul favorizează oxidarea lor. Oxidarea este o reacție exotermă (reacție chimică prin care se eliberează căldură).
Prin urmare, energia provine din combustibil, iar DOC-ul permite desfășurarea eficientă a reacției chimice prin care o parte din această energie este eliberată sub formă de căldură.
combustibil suplimentar → hidrocarburi în evacuare → DOC → oxidare → rezultă căldură → creșterea temperaturii gazelor → DPF
Rezultatul procesului: gazele care părăsesc DOC-ul au condiții termice mai favorabile pentru încălzirea DPF-ului și pentru desfășurarea regenerării active.
Un DOC poate avea o eficiență chimică redusă fără să fie neapărat o restricție importantă pentru curgerea gazelor.
Invers, structura sa internă poate deveni deteriorată fizic. Substratul se poate fisura, deforma, topi sau poate fi obstrucționat de depuneri, reducând secțiunea disponibilă pentru trecerea gazelor.
Prin urmare, trebuie separate două situații:
eficiență chimică redusă → reacțiile catalitice nu se mai desfășoară la eficiența necesară
restricție fizică → trecerea gazelor prin componentă este îngreunată
Dacă restricția devine suficient de importantă, presiunea gazelor după turbină poate crește.
În sistemele echipate cu filtru de particule, gazele de evacuare ajung ulterior în DPF (Diesel Particulate Filter – filtru de particule diesel).
Spre deosebire de DOC, al cărui rol principal este legat de reacții chimice, DPF-ul are rolul principal de a reține particulele solide transportate de gazele de evacuare, în special funinginea.
Majoritatea filtrelor DPF utilizate la motoarele diesel funcționează după principiul wall-flow (filtrare prin pereți poroși).
Structura filtrului conține numeroase canale. O parte dintre acestea sunt închise la un capăt, iar cele alăturate sunt închise la capătul opus. Din acest motiv, gazele nu pot traversa filtrul pur și simplu în linie dreaptă.
Pentru a ajunge către ieșire, ele sunt obligate să treacă prin pereții poroși dintre canale. Acești pereți permit trecerea gazelor, dar rețin o mare parte dintre particulele solide transportate de acestea.
gazele trec prin pereții poroși → particulele sunt reținute → gazele filtrate își continuă traseul
Reținerea particulelor este funcționarea normală a DPF-ului. Tocmai de aceea, acumularea unei anumite cantități de material în filtru este inevitabilă.
În DPF se pot acumula materiale cu proprietăți diferite. Distincția cea mai importantă este între funingine și cenușă.
Funinginea este alcătuită în principal din material carbonos rezultat în urma procesului de ardere. În condiții corespunzătoare, aceasta poate fi oxidată și transformată în principal în produși gazoși.
Cenușa, în schimb, este formată din reziduuri minerale necombustibile. O parte poate proveni, în timp, din componentele anorganice asociate uleiului de motor și din alte materiale care ajung în procesul de ardere și evacuare.
Cenușa nu este eliminată prin regenerarea normală a DPF-ului.
funinginea se acumulează și poate fi redusă prin regenerare;
cenușa se acumulează în timp și nu este eliminată prin regenerarea normală.
Pe măsură ce DPF-ul reține funinginea, aceasta trebuie redusă periodic pentru ca filtrul să poată continua să funcționeze în condiții corespunzătoare.
Procesul prin care funinginea acumulată este oxidată și transformată în principal în produși gazoși poartă denumirea de regenerare.
funingine (material carbonos) + agent oxidant din gazele de evacuare → oxidare → materialul carbonos este transformat în principal în CO₂ (dioxid de carbon)
În funcție de condițiile de regenerare, la oxidarea funinginii pot participa oxigenul (O₂) și/sau dioxidul de azot (NO₂), prin mecanisme diferite.
Rezultatul procesului: o parte din materialul carbonos solid reținut în filtru este transformat în produși gazoși. Cantitatea de funingine din DPF scade, iar produșii gazoși rezultați își continuă traseul prin sistemul de evacuare și sunt eliminați în final în atmosferă.
Regenerarea acționează asupra funinginii. Nu elimină cenușa acumulată în filtru.
Regenerarea pasivă are loc atunci când temperatura și compoziția gazelor de evacuare permit oxidarea funinginii fără ca sistemul să fie nevoit să inițieze un proces activ special pentru creșterea temperaturii.
Un rol important îl poate avea NO₂ format în amonte, inclusiv prin reacțiile favorizate de DOC. Acesta poate participa la oxidarea funinginii în anumite condiții de funcționare.
→ Vezi și: Cum contribuie DOC-ul la formarea NO₂
Regenerarea pasivă nu reprezintă neapărat un eveniment distinct, perceptibil pentru conducătorul auto. Ea poate avea loc gradual atunci când condițiile de funcționare sunt favorabile.
Atunci când condițiile naturale ale gazelor de evacuare nu sunt suficiente pentru reducerea corespunzătoare a funinginii acumulate, sistemul de management al motorului poate iniția o regenerare activă.
În acest caz, sunt create intenționat condiții termice mai favorabile oxidării funinginii.
Strategia exactă diferă în funcție de motor și de arhitectura sistemului. Unele sisteme utilizează post-injecția, iar altele pot utiliza un dozator separat de combustibil amplasat pe evacuare.
În sistemele în care DOC-ul este utilizat pentru creșterea temperaturii, oxidarea hidrocarburilor pe suprafața catalitică eliberează căldură, iar gazele mai fierbinți ajung ulterior la DPF.
→ Vezi și: Cum contribuie DOC-ul la producerea căldurii
creșterea temperaturii → condiții favorabile oxidării funinginii → rezultă reducerea cantității de funingine din filtru
Rezultatul procesului: materialul carbonos oxidabil acumulat în DPF este redus, iar produșii gazoși rezultați sunt transportați mai departe de fluxul gazelor de evacuare până la eliminarea lor în atmosferă.
Oxidarea funinginii este, la rândul ei, un proces exoterm. Din acest motiv, dacă în filtru există o cantitate foarte mare de funingine, oxidarea acesteia într-un interval scurt poate elibera o cantitate importantă de căldură și poate produce solicitări termice ridicate.
Acești trei termeni nu trebuie confundați.
Regenerarea reduce funinginea prin oxidare.
Curățarea urmărește îndepărtarea unor depuneri care nu sunt eliminate prin regenerarea normală, inclusiv a cenușii, în funcție de procedeul utilizat.
Înlocuirea devine necesară atunci când filtrul nu mai poate îndeplini corespunzător funcția pentru care a fost proiectat și situația nu poate fi remediată prin procesele adecvate de regenerare sau curățare.
Prin urmare, faptul că un DPF a trecut printr-o regenerare nu înseamnă automat că filtrul a revenit la starea unui filtru nou. Funinginea poate fi redusă, însă cenușa și eventualele deteriorări fizice nu dispar prin regenerare.
Chiar și în stare normală, DPF-ul opune o anumită rezistență curgerii gazelor, deoarece acestea trebuie să traverseze pereții poroși ai filtrului. Această rezistență nu este, în sine, o defecțiune.
Pentru evaluarea condițiilor de curgere prin DPF este importantă presiunea diferențială (diferența dintre presiunea gazelor înainte și după DPF).
presiune diferențială = presiunea înainte de DPF − presiunea după DPF
Această diferență este influențată atât de rezistența filtrului, cât și de debitul gazelor care îl traversează.
De aceea, o valoare a presiunii diferențiale nu trebuie interpretată independent de debitul gazelor și de regimul de funcționare al motorului.
La un debit mai mare, chiar și un filtru funcțional produce o diferență de presiune mai mare decât la un debit redus. Dacă rezistența filtrului crește anormal, diferența de presiune poate crește suplimentar.
Dacă rezistența DPF-ului la trecerea gazelor devine suficient de mare, presiunea din traseul aflat după turbină poate crește.
Se modifică astfel condițiile de destindere a gazelor prin turbină și, implicit, condițiile de funcționare ale turbocompresorului.
Nu simpla existență a componentei după turbină reprezintă problema, ci o creștere anormală a rezistenței la curgere.
Cantitatea de funingine acumulată în DPF nu depinde numai de filtrul propriu-zis.
În principiu, o încărcare excesivă poate apărea prin două mecanisme diferite:
motorul produce o cantitate prea mare de funingine
sau
sistemul nu reușește să reducă prin regenerare cantitatea de funingine acumulată în ritmul necesar.
În primul caz trebuie privite condițiile în care are loc arderea. Cantitatea de funingine poate fi influențată de aerul disponibil, injecție, EGR, supraalimentare și de alte procese care modifică raportul local dintre combustibil și oxigen.
În al doilea caz trebuie luate în considerare condițiile necesare regenerării: temperatura gazelor, funcționarea sistemelor implicate în crearea acesteia și strategia de control.
DPF-ul este atât o componentă care influențează curgerea gazelor, cât și o componentă asupra căreia se pot vedea efectele unor procese desfășurate anterior pe traseul motorului și al evacuării.
EGR-ul contribuie la limitarea formării oxizilor de azot în timpul arderii, dar nu poate împiedica formarea lor în totalitate.
Pentru reducerea unei părți importante a NOx deja prezent în gazele de evacuare, multe motoare diesel moderne utilizează SCR (Selective Catalytic Reduction – reducere catalitică selectivă).
Diferența față de DPF este fundamentală:
DPF-ul reține fizic particulele solide;
SCR-ul utilizează reacții chimice pentru transformarea oxizilor de azot.
AdBlue este o soluție apoasă formată din aproximativ 32,5% uree de înaltă puritate și 67,5% apă demineralizată.
AdBlue nu este combustibil și nu este injectat în cilindrii motorului.
Soluția este dozată în sistemul de evacuare, înaintea catalizatorului SCR, în condiții controlate de sistemul de management al motorului.
După injectare, apa se evaporă, iar ureea trece prin procese de descompunere și hidroliză care conduc la formarea amoniacului.
NH₃ (amoniac) este substanța care participă efectiv la reacțiile prin care oxizii de azot sunt transformați în catalizatorul SCR.
AdBlue → evaporarea apei → transformarea ureei → rezultă NH₃ (amoniac) → reacții în SCR → reducerea NOx
Rezultatul procesului: AdBlue furnizează ureea din care este generat amoniacul necesar reacțiilor din sistemul SCR. Amoniacul rezultat nu reprezintă produsul final al sistemului, ci este utilizat în etapa următoare pentru reducerea oxizilor de azot.
Când gazele de evacuare ajung în catalizatorul SCR, oxizii de azot reacționează cu amoniacul pe suprafața catalitică.
Deoarece în SCR pot avea loc mai multe reacții, în funcție inclusiv de proporția dintre diferitele forme ale oxizilor de azot, procesul poate fi reprezentat simplificat astfel:
NOx (oxizi de azot) + NH₃ (amoniac) → rezultă în principal N₂ (azot molecular) + H₂O (apă)
Rezultatul reacțiilor: oxizii de azot sunt transformați în principal în azot molecular și apă. Azotul molecular și apa rezultate își continuă traseul odată cu gazele de evacuare și ajung în final la evacuarea în atmosferă.
Azotul molecular (N₂) rezultat este forma stabilă de azot care constituie cea mai mare parte a aerului atmosferic.
Procesul nu înseamnă că amoniacul este pur și simplu „filtrat”. El participă la reacțiile chimice prin care NOx este transformat.
La fel ca în cazul DOC-ului și al regenerării DPF-ului, temperatura gazelor de evacuare este importantă și pentru SCR.
Transformarea ureei, formarea amoniacului și eficiența reacțiilor catalitice depind de existența unor condiții termice corespunzătoare.
Dacă temperatura este prea redusă, procesele necesare nu se desfășoară în aceleași condiții de eficiență. Pe măsură ce sistemul ajunge în domeniul termic pentru care a fost proiectat, conversia NOx poate deveni mult mai eficientă.
Cantitatea de AdBlue dozată trebuie, de asemenea, controlată în raport cu condițiile de funcționare și cu cantitatea de NOx care trebuie tratată.
Dacă este disponibil prea puțin amoniac, conversia NOx poate fi limitată.
Dacă rămâne amoniac nereacționat și acesta trece dincolo de catalizatorul SCR, fenomenul este denumit ammonia slip (trecerea amoniacului nereacționat dincolo de catalizatorul SCR).
Unele sisteme pot utiliza după SCR și un ASC (Ammonia Slip Catalyst – catalizator pentru oxidarea amoniacului rezidual), destinat reducerii cantității de amoniac care ar putea ajunge mai departe pe traseul evacuării.
Pentru că ambele sisteme sunt legate de NOx, EGR și SCR pot fi ușor confundate. Ele acționează însă în etape diferite.
EGR → modifică condițiile arderii → limitează formarea NOx în motor
SCR → acționează după ardere → reduce NOx deja existent în gazele de evacuare
EGR-ul acționează asupra procesului în care NOx se formează, în timp ce SCR-ul acționează asupra gazelor care conțin deja NOx. Cele două sisteme pot face parte din aceeași strategie generală de control al emisiilor, dar mecanismele lor de funcționare sunt diferite.
După ce am analizat separat componentele, traseul gazelor poate fi privit din nou ca un ansamblu funcțional.
MOTOR
↓
formarea gazelor de evacuare și a emisiilor
↓
TURBINĂ
extragerea unei părți din energia gazelor
↓
DOC
reacții de oxidare și rol termic
↓
DPF
reținerea particulelor și regenerarea funinginii
↓
SCR
reducerea oxizilor de azot
↓
TOBĂ DE EȘAPAMENT
reducerea zgomotului
↓
EVACUAREA GAZELOR ÎN ATMOSFERĂ
↳ EGR – recircularea controlată a unei părți din gazele de evacuare către admisie
Această reprezentare arată și motivul pentru care componentele nu trebuie analizate ca elemente complet independente.
Gazele care părăsesc o componentă stabilesc o parte dintre condițiile în care trebuie să funcționeze componenta următoare.
Motorul stabilește în mare măsură compoziția inițială și energia gazelor. Turbina extrage o parte din energia disponibilă. DOC-ul transformă anumite substanțe din gazele de evacuare și poate contribui la creșterea temperaturii acestora. DPF-ul reține particulele și introduce o anumită rezistență la curgere. SCR-ul utilizează condițiile rămase în gazele de evacuare pentru reducerea NOx.
În același timp, o restricție suficient de mare apărută într-o componentă aflată în aval poate modifica presiunile din traseul aflat înaintea acesteia.
Prin urmare, relația dintre componente nu este doar una de succesiune. Ele sunt legate prin debitul, presiunea, temperatura și compoziția gazelor de evacuare.
Temperatura gazelor de evacuare apare în aproape toate procesele descrise în acest articol, dar rolul ei diferă de la o componentă la alta.
În motor, temperaturile locale ale arderii influențează formarea NOx.
La turbină, temperatura, presiunea și debitul gazelor contribuie la energia disponibilă pentru antrenarea rotorului.
În DOC, temperatura influențează activitatea reacțiilor catalitice, iar oxidarea anumitor componente poate elibera suplimentar căldură.
În DPF, temperatura influențează posibilitatea și viteza cu care funinginea poate fi oxidată în timpul regenerării.
În SCR, temperatura influențează transformarea AdBlue și eficiența reacțiilor prin care este redus NOx.
Din acest motiv, un sistem de post-tratare rece nu funcționează în aceleași condiții ca unul care a ajuns în domeniul termic necesar proceselor pentru care a fost proiectat.
Temperatura nu acționează însă singură. Împreună cu debitul, presiunea și compoziția gazelor, ea determină condițiile în care funcționează întregul sistem.
EGR-ul, turbocompresorul, DOC-ul, DPF-ul și SCR-ul nu funcționează ca elemente izolate. Ele fac parte din același sistem, legat prin debitul, presiunea, temperatura și compoziția gazelor de evacuare.
O problemă apărută într-o parte a sistemului poate modifica astfel condițiile de funcționare ale celorlalte componente. De aceea, componenta la care apar efectele unei probleme nu este, în mod necesar, și componenta în care a apărut cauza inițială.
