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#1 15-03-2018 23:18:59

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Technologie diesel avancée des moteurs BMW

Table des matières

Introduction à la technologie diesel avancée
Moteur mécanique
Changements de diesel spécifiques au véhicule
Gestion du moteur diesel
Systèmes d'admission et d'échappement d'air
Système de carburant
Systèmes de contrôle des émissions diesel
Systèmes auxiliaires diesel

Technologie diesel avancée

Modèle: E90 (335d) et E70 (XDrive35d)

Production: à partir de septembre 2008

Objectifs:

Après l'achèvement de ce dossier, vous serez en mesure de:

• Localiser les composants liés au diesel
• Comprendre les systèmes de contrôle des émissions diesel
• Comprendre l'électronique diesel numérique (DDE)
• Effectuer un diagnostic de gestion du moteur diesel et du moteur

Introduction à la technologie diesel avancée des moteurs BMW

U.S. Market Diesel Présentation

À partir de l'année-modèle 2009, BMW présentera deux modèles diesel pour la première fois depuis 1987. Les modèles E90 et E70 seront disponibles avec le nouveau moteur M57D30T2 (É.-U.).

U_S_-Market-Diesel-Presentation.png

Les deux nouveaux modèles répondront aux exigences de l'EPA Tier 2, Bin 5 et seront considérés comme «50 State» légaux. Afin de se conformer à ces nouvelles réglementations strictes, les deux véhicules disposent des dernières technologies en matière de contrôle des émissions et de gestion du moteur.

Les deux véhicules seront équipés du dernier système de réduction catalytique sélective pour réduire les émissions de NOx indésirables. De plus, le X5 disposera d'un système EGR basse pression supplémentaire pour aider à réduire les émissions de NOx.

Le E90 sera connu comme le 335d, tandis que le E70 reflétera la nouvelle stratégie de nommage comme le X5 "Xdrive35d".

U_S_-Market-Diesel-Presentation-2.png

En plus d'avoir un nouveau moteur, le nouveau moteur diesel, la série 3 sera également considérée comme une version "face-liftée" (ou LCI) avec d'autres changements qui seront détaillés dans la future formation.
Les nouveaux X5 Xdrive35d et 335d seront disponibles à la fin de l'automne 2008 avec le même impressionnant moteur diesel six cylindres. Les données provisoires d'économie de carburant sont les suivantes:

• 23/36 mpg (ville / autoroute) pour le 335d
• 19/26 mpg (ville / autoroute) pour le X5 (X Drive 35d)

Note: Les données d'économie de carburant ci-dessus sont provisoires. Les données officielles de l'EPA ne sont pas disponibles actuellement

Un moteur diesel pour l'Amérique du Nord

Une puissance et des performances impressionnantes ainsi qu'une efficacité exemplaire ont contribué à faire des moteurs diesel BMW une technologie d'entraînement attrayante et orientée vers l'avenir.

Cette technologie est maintenant disponible pour les conducteurs en Amérique du Nord. BMW introduit cette technologie diesel aux Etats-Unis et au Canada sous le nom de "BMW Advanced Diesel avec Blue Performance".

Un-moteur-diesel-pour-l-Amerique-du-Nord.png

L'introduction fait partie intégrante de la stratégie de développement Efficient Dynamics, qui est devenue synonyme d'émissions de CO2 extrêmement faibles - ce qui n'est pas surprenant compte tenu de sa consommation de carburant extrêmement faible.

Efficient Dynamics n'est pas seulement un instrument pour réduire la consommation de carburant, mais il est conçu comme une entité intelligente avec une dynamique accrue. Ce n'est pas sans raison que le moteur M57D30T2 est considéré comme le moteur diesel le plus agile au monde.

En 2008, le moteur diesel de l'année est arrivé en deuxième position dans la catégorie 2.5 à 3.0 litres. Étonnamment, le moteur M57D30T2 a terminé deuxième seulement au moteur N54 à essence.

Mais, les deux moteurs diesel N54 et M57 ont terminé loin devant la concurrence qui comprenait des moteurs diesel d'autres fabricants.

Un-moteur-diesel-pour-l-Amerique-du-Nord-2.png

Les pages suivantes présentent une comparaison entre la nouvelle technologie de moteur diesel BMW et la technologie actuelle du moteur à essence BMW.

Comparaison des données techniques

Comparaison-des-donnees-techniques.png

Comparaison de sortie de puissance

Diesel vs. N52

Diesel-vs_-N52.png

Les diagrammes de pleine charge suivants fournissent une comparaison du nouveau moteur diesel aux moteurs à essence actuels de production, 6 et 8 cylindres.

Plus particulièrement, le diesel a l'avantage dans la sortie de couple. La comparaison ci-dessus montre une comparaison entre le moteur N52, qui est un moteur à essence atmosphérique de 3 litres.

La puissance développée par le moteur à essence est portée sur une plage de régime plus large, mais le diesel a plus de couple de sortie qui est disponible à un régime moteur beaucoup plus faible.

Diesel vs. N54

Diesel-vs_-N54.png

Dans le graphique ci-dessus, le N54 a un léger avantage en puissance de pointe en ce qui concerne la puissance. Puisque le N54 est un moteur turbocompressé, les chiffres de couple de sortie montrent le couple produit à un régime moteur inférieur, mais il est assez "plat" jusqu'à près de 5000 tr / min.

En revanche, le diesel a une sortie de couple beaucoup plus élevée, mais n'est disponible que pour une courte période. Après environ 2400 tr / min, le couple diminue considérablement.

Comparaison avec le moteur V8

Diesel-vs_-N54.png

Moteur diesel M57.

Globalement, ces graphiques de sortie du moteur illustrent que le diesel a des caractéristiques très spécifiques notamment en ce qui concerne le couple de sortie. Les véhicules équipés de moteurs diesel sont adaptés à ces caractéristiques de couple grâce à un convertisseur de couple amélioré et à un rapport d'engrenage sur l'essieu arrière qui permet l'utilisation complète de la courbe de sortie.

Moteur mécanique

Changements mécaniques du moteur

Pour le marché américain, plusieurs changements ont été incorporés dans le moteur M57. Certains des composants touchés comprennent:

• Roulements (vilebrequin et bielle)
• Pistons
• Carter
• Ventilation du carter

Roulements

Les roulements de bielle sont maintenant sans plomb. L'arrangement de roulement par pulvérisation cathodique familier est encore utilisé. Le palier supérieur (côté bielle) est un palier de pulvérisation à trois couches. Le côté du capuchon est un support à deux couches sans pulvérisation.
Les paliers principaux du vilebrequin sont toujours les paliers conventionnels à trois couches (à base de plomb).
Les futures conceptions de moteurs utiliseront des roulements complètement "sans plomb".

Roulements_20180311-1132.png

Pistons

L'axe du piston a un plus grand décalage que dans la version européenne. Le décalage de l'axe du piston signifie que l'axe du piston est légèrement décentré.
Cela procure des avantages acoustiques lors des changements de contact du piston. Les avantages acoustiques de l'augmentation du décalage sont encore développés en particulier au ralenti.

Carter_20180311-1133.png

Carter

Contrairement à la version européenne, le moteur américain M57D30T2 a un panneau de renfort plus large sur le dessous du carter.

Le panneau de renfort couvre maintenant quatre des principaux paliers pour le vilebrequin. En principe, le panneau de renfort sert à améliorer la stabilité du carter.

Cependant, l'agrandissement a été réalisé uniquement pour des raisons acoustiques.
Note: Ne jamais conduire le véhicule sans panneau d'inspection.

Carter-2.png

Carénage Vent

L'évent du carter dans la version US est chauffé. En outre, le fonctionnement du reniflard de carter est surveillé par OBD. C'est parce qu'un système qui fuit augmenterait les émissions non désirées.

Carenage-Vent.png

La seule raison probable d'une fuite dans le système serait que le tuyau de soufflage ne soit pas connecté au couvercle de la culasse. Afin de faciliter la protection de cette situation par l'OBD, la conduite de chauffage est acheminée via un connecteur vers le couvercle de culasse (2).

Essentiellement, ce connecteur sert uniquement de pont afin que l'actionnement du système de chauffage soit bouclé. La connexion de la prise est conçue de manière à ce que le contact correct soit établi uniquement lorsque le tuyau de soufflage a été correctement raccordé au couvercle de la culasse, le contact du système de chauffage n'étant pas fermé si le tuyau de soufflage n'est pas raccordé à la culasse. Le système OBD reconnaît cette situation comme un défaut.

Remarque: Si le tuyau de soufflage n'est pas connecté au cylindre tête correctement, l'OBD activera le MIL (témoin de dysfonctionnement).

Remarque:

Lors des réparations qui concernent des dysfonctionnements du système de ventilation du carter. Ou, si des réparations sont apportées à un turbocompresseur qui a fui de l'huile dans le moteur, assurez-vous d'enlever toute l'huile résiduelle dans le système d'admission d'air.

Ne pas le faire peut entraîner une situation de surrégime du moteur causant des dommages irréparables au moteur. Dans ce cas, la garantie peut être affectée.

Résumé des changements pour le M57D30T2 (États-Unis)

Le tableau suivant donne un aperçu des caractéristiques spéciales du moteur américain M57D30T2. Ils sont divisés en différentes catégories.

• Nouveau développement signifie une technologie qui n'a jamais été utilisée sur les moteurs BMW.
• Modification signifie un composant spécifiquement conçu pour le moteur américain M57D30T2 mais qui ne représente pas un composant technique.
innovation.
• Adopté décrit un composant déjà utilisé dans d'autres moteurs BMW.
Cette information ne décrit que les principales modifications du moteur M57D30T2 par rapport à la version européenne ainsi que les
systèmes de véhicules mentaux spécifiques aux moteurs diesel.

Composant-Systeme.png

Composant-Systeme-2.png

Changements de diesel spécifiques au véhicule

Véhicules diesel pour le marché américain

Mis à part le moteur lui-même, il y a plusieurs changements qui ont été apportés aux versions diesel de la 335d et X5. Ces changements sont nécessaires pour adapter avec succès le moteur diesel. Ces changements sont les suivants:

• Transmission
• Différentiel arrière
• Système de refroidissement
• Système de contrôle de la température (chauffage auxiliaire PTC)
• Pack acoustique

Transmission

Compte tenu du couple élevé développé par le moteur M57D30T2, la boîte de vitesses GA6HP26TU est utilisée, normalement montée derrière les moteurs à essence 8 cylindres.

Les rapports de transmission n'ont pas été modifiés.

Transmission.png

Convertisseur de couple double amortisseur

La boîte de vitesses est identique à celle utilisée dans le X5 4.8i; Seul le convertisseur de couple est différent.
Un amortisseur de torsion de turbine (TTD) est utilisé alors qu'un convertisseur de couple à double amortisseur est utilisé pour les moteurs diesel.
En principe, le convertisseur de couple à double amortisseur est un amortisseur de torsion de turbine avec un autre amortisseur connecté en amont. Le côté primaire du premier amortisseur est connecté à l'embrayage de blocage du convertisseur, tandis que le côté secondaire est connecté au côté primaire du second amortisseur. Comme dans l'amortisseur de torsion de la turbine, le côté secondaire est fixé à la roue de turbine du convertisseur de couple.

Lorsque l'embrayage de verrouillage du convertisseur est ouvert, le flux de puissance est égal à celui de l'amortisseur de torsion de la turbine. La puissance est transférée de la roue de turbine via le second amortisseur (mais sans amortissement) à l'arbre d'entrée de la transmission.

Lorsque l'embrayage de verrouillage du convertisseur est fermé, la puissance est transmise via le premier amortisseur constitué d'un ressort annulaire.
De là, la puissance est transmise au second amortisseur qui correspond fonctionnellement à l'amortisseur de torsion de la turbine et est également constitué de deux ressorts annulaires.

Ces propriétés d'amortissement améliorées améliorent efficacement la transmission aux irrégularités de fonctionnement du moteur diesel.

Differentiel-arriere.png

Différentiel arrière

Afin d'optimiser la courbe de couple du moteur diesel, le rapport différentiel a été modifié dans la transmission finale. Le ratio est maintenant numériquement inférieur, ce qui maintient le RPM à un niveau optimal. Les graphiques suivants montrent les comparaisons des rapports de transmission et d'entraînement final entre les versions essence et diesel.

Differentiel-arriere-2.png

Système de refroidissement

Le système de refroidissement à refroidissement par le froid, les différences entre les différents systèmes de refroidissement, les moteurs à essence et les moteurs diesel.

Les deux différences fondamentales par rapport à un moteur à essence sont:

• Aucun thermostat de carte caractéristique
• Ajout d'un refroidisseur EGR (LP et HP EGR).

Les E70 et E90 diffèrent en ce qui concerne le refroidisseur EGR. Comme le E70 est équipé d'un système EGR basse pression, il dispose d'un deuxième refroidisseur EGR, le refroidisseur EGR basse pression.

Vue d'ensemble du système de refroidissement - E90 Diesel

Vue-d-ensemble-du-systeme-de-refroidissement---E90-Diesel.png

Vue d'ensemble du système de refroidissement - E70 Diesel

Vue-d-ensemble-du-systeme-de-refroidissement---E70-Diesel.png

Méthode de refroidissement

La culasse varie en fonction de l'ingénierie utilisée pour mettre en œuvre le concept de refroidissement.

Il existe 3 types de concepts de refroidissement:

• Refroidissement par flux croisé
• Refroidissement longitudinal
• Combinaison des deux.

Dans les moteurs diesel BMW, seul le refroidissement par flux transversal est utilisé. Avec le refroidissement par flux transversal, le liquide de refroidissement s'écoule du côté d'échappement chaud de la culasse vers le côté d'entrée du refroidisseur.

Cela offre l'avantage d'une répartition uniforme de la chaleur dans toute la culasse. En revanche, avec le refroidissement par écoulement longitudinal, le liquide de refroidissement s'écoule longitudinalement le long de la culasse, c'est-à-dire d'une extrémité à l'autre.

Au fur et à mesure que le liquide de refroidissement s'écoule successivement dans chaque cylindre, il devient progressivement plus chaud, ce qui entraîne une répartition très inégale de la chaleur. Cela provoque également des pertes de pression dans le système de circulation du liquide de refroidissement. Une combinaison des deux systèmes ne peut l'emporter sur les inconvénients du refroidissement longitudinal. Par conséquent, les moteurs diesel BMW utilisent exclusivement le refroidissement par culasse transversale.

Contrôle du climat pour les véhicules diesel

Le système de contrôle du climat des véhicules diesel est essentiellement identique à celui des véhicules à moteur à essence. L'ajout majeur au système est un chauffage électrique auxiliaire PTC. Les E70 et E90 utilisent tous les deux un chauffage auxiliaire PTC.

Puisque les moteurs diesel sont plus efficaces thermiquement que les moteurs à essence, le temps de réchauffement est augmenté. Cela peut potentiellement causer un problème de «confort» pour le client. Donc, cet appareil de chauffage est nécessaire pour "augmenter" la sortie du noyau de chauffage jusqu'à ce que la température du liquide de refroidissement soit suffisante pour fournir le chauffage nécessaire.

Le réchauffeur PTC ne chauffe pas le liquide de refroidissement, mais l'air qui passe à travers le noyau du réchauffeur. Le chauffage d'appoint électrique est installé dans le boîtier IHKA à côté du noyau de chauffage.

Celui-ci est connecté à l'IHKA via le bus LIN et est contrôlé entre 0 et 100% lorsque le chauffage est requis (variable en continu). Le chauffage d'appoint électrique PTC ne doit être utilisé qu'avec une puissance excessive de l'alternateur.

La consommation d'énergie peut être limitée via le DDE en utilisant la gestion de l'alimentation. La notification de la disponibilité de l'alimentation est fournie par le DDE via un signal CAN sur le circuit du véhicule et transmise au chauffage auxiliaire électrique PTC par l'IHKA via le bus LIN.

La puissance du chauffage électrique auxiliaire PTC est de 1250 W sous une tension de 13 V. Le chauffage électrique auxiliaire est constitué d'une grille chauffante et d'une électronique intégrée.

Le réchauffeur PTC présente les caractéristiques suivantes:

• Éléments chauffants en céramique (résistances céramiques PTC)
• Accès à l'air par des grilles métalliques
• Électronique d'actionnement.

Chauffage-auxiliaire-PTC-dans-le-boitier-A-C---E70.png

Affectations des broches PTC avant

La connexion d'alimentation et la connexion de signal sont séparées.

Connexion d'alimentation:

• Terminal 30
• Terminal 31.

Connexion de signal PTC avant:

• Fiche (3 broches)
• Terminal 15
• Signal de charge du générateur (PWM)
• Bus LIN.

Le réchauffeur auxiliaire électrique PTC a une capacité de diagnostic pour détecter les défauts tels que:

• Contact manquant
• Court-circuit à la masse et B +

Le système électronique effectue un auto-diagnostic continu. Cela permet d'activer les fonctions de sécurité internes et de mettre les données de diagnostic à disposition de l'unité de commande IHKA via le bus LIN. Les éléments suivants ont une capacité de diagnostic:

• Présence de l'alimentation, de la borne 15 et de la mesure de la tension d'alimentation
• Défaut de l'étage de sortie de puissance

Les fonctions de sécurité suivantes sont fournies à l'aide de l'autodiagnostic:
• Arrêt PTC si la plage de tension de service autorisée est dépassée.

Schema-du-chauffage-PTC---E90.png

Paquet acoustique

Sur le E90, il y a des panneaux supplémentaires dans le corps sous le moteur. Ce panneau est utilisé pour réduire davantage le bruit lié au moteur qui peut émaner du moteur diesel.

Paquet-acoustique.png

Gestion du moteur diesel

Inversion contraste de la version électrique du moteur ECE du système le M57D30T2 caractéristiques suivantes moteur, les différences américaines:

• Unité de contrôle du moteur DDE7.3
• Système de préchauffage avec liaison LIN-bus et bougies de chauffage en céramique
• Capteurs OBD supplémentaires
• Volet de turbulence à commande électrique et soupape EGR
• Actionneurs et capteurs supplémentaires pour le système EGR basse pression.

Module de contrôle du moteur

Le nouveau module de contrôle moteur DDE7.3 est utilisé sur le moteur M57D30T2 version US. La version DDE 7 est utilisée en raison du fait que le module de commande du moteur DDE 6 n'était pas suffisant pour accueillir l'ajout du système SCR ainsi que d'autres fonctions OBD.
DDE 7 sera utilisé sur les futures générations de moteurs diesel dont le N57 qui sera disponible ultérieurement.

Capteurs et actionneurs

Dans le moteur américain M57D30T2, les modifications apportées aux capteurs et aux actionneurs sont limitées au système d'admission et d'échappement d'air.
Plusieurs nouveaux composants ont été ajoutés à ce système.
Le tableau ci-dessous donne un aperçu. Il montre une comparaison entre les E70 US et E90 US et la variante ECE (EURO4).

Capteurs-et-actionneurs_20180312-0926.png

EL
Actionné électriquement
EUV
Contrôlé par le vide via une vanne de commutation électrique (on / off)
EPDW
Contrôlé par le vide via un convertisseur de pression électropneumatique (contrôlé par PWM)

Fonctions surveillées OBD

La gestion du moteur a pour tâche supplémentaire de surveiller tous les systèmes pertinents pour l'échappement afin de s'assurer qu'ils fonctionnent correctement. Cette tâche est appelée diagnostic embarqué (OBD).
Le témoin de dysfonctionnement (MIL) est activé si le diagnostic intégré enregistre un défaut. Les événements spécifiques aux moteurs diesel américains qui provoquent l'allumage du MIL sont décrits ci-après.

Catalyseur d'oxydation diesel

Le convertisseur catalytique d'oxydation est surveillé en ce qui concerne sa capacité de conversion qui diminue avec le vieillissement. La conversion des hydrocarbures (HC) lors du démarrage à froid est utilisée comme indicateur car de la chaleur est produite dans le cadre de la réaction chimique et suit une évolution de température définie après le catalyseur d'oxydation.
Le capteur de température des gaz d'échappement après le catalyseur d'oxydation mesure la température. Le DDE cartographie la progression de la température au démarrage à froid et la compare aux modèles calculés. Le résultat détermine l'efficacité du convertisseur catalytique à oxydation.
Un défaut réversible est mémorisé si la progression de la température chute en dessous d'une valeur prédéterminée. Si ce défaut est encore déterminé après deux cycles successifs de régénération du filtre à particules diesel, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

SCR Catalytique Convertisseur

L'efficacité du convertisseur catalytique SCR est surveillée par
les deux capteurs NOx. La masse d'azote est mesurée avant et après le convertisseur catalytique SCR et une somme est formée sur un
période définie. La réduction réelle est comparée à une valeur calculée qui est stockée dans le DDE.

Les conditions suivantes doivent être remplies à cette fin:


• Capteurs de NOx plausibles
• Mesure active
• Température ambiante dans la plage définie
• Pression ambiante dans la plage définie
• Régénération du filtre à particules diesel non actif
• La température du convertisseur catalytique SCR dans la plage définie (est calculé au moyen du capteur de température d'échappement avant le convertisseur catalytique SCR)
• Débit des gaz d'échappement dans la plage définie.

La surveillance implique quatre cycles de mesure. Un défaut réversible est mémorisé si la valeur réelle est inférieure à la valeur calculée. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Une adaptation à long terme est mise en œuvre, où la quantité dosée de solution d'urée-eau est adaptée, pour assurer l'efficacité du convertisseur catalytique SCR sur une longue période de temps. Pour exécuter cette procédure d'adaptation, le signal du capteur de NOx après le convertisseur catalytique SCR est comparé à une valeur calculée. En cas de variations, la quantité mesurée est adaptée en conséquence à court terme.

Les adaptations sont évaluées et un facteur de correction est appliqué à la quantité mesurée.
La plage de fonctionnement pour l'adaptation à long terme est la même que pour le suivi de l'efficacité.
Un défaut réversible est mémorisé si le facteur de correction dépasse un seuil défini. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Fournir une solution d'urée-eau

La fourniture d'une solution d'urée-eau est nécessaire pour assurer un fonctionnement efficace du convertisseur catalytique SCR.
Une fois que le catalyseur SCR a atteint une certaine température (calculée par le capteur de température des gaz d'échappement avant le convertisseur catalytique SCR), le système de contrôle de dosage tente d'augmenter la pression dans la ligne de dosage.

Pour ce faire, le module de dosage doit être fermé et la pompe de refoulement doit être actionnée à une certaine vitesse pendant une durée définie.

Si le seuil de pression défini ne peut pas être atteint dans un certain laps de temps, le module de mesure est ouvert afin de purger la ligne de dosage. Ceci est suivi d'une nouvelle tentative pour augmenter la pression.

Un défaut réversible est mémorisé si un nombre défini de tentatives d'accumulation de pression reste infructueux. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Cette surveillance n'a lieu qu'une fois par cycle de conduite avant le début du dosage. La surveillance continue de la pression commence après la réussite de la surveillance.

Une pression constante de la solution d'urée-eau (5 bars) est nécessaire pour le procédé de réduction catalytique sélective. La pression réelle est mesurée par le capteur de pression dans le module de distribution et comparée à un seuil de pression minimum et maximum.

Un défaut réversible est mémorisé si les limites sont dépassées pendant un certain temps. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Cette analyse a lieu lorsque la mesure est active.

Mesure de niveau dans un réservoir actif

Un capteur de niveau avec trois contacts à différentes hauteurs est utilisé pour le réservoir actif. La plausibilité du capteur est vérifiée dans l'évaluateur en ce qu'il vérifie si les signaux sont logiques.

Par exemple, il est improbable que le contact «complet» soit couvert par la solution alors que le contact «vide» ne l'est pas. Dans ce cas, l'évaluateur envoie une erreur de plausibilité au DDE. Cela se produit avec un facteur de fréquence d'impulsions de 30% du signal PWM. Un défaut réversible est défini. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Cette procédure de surveillance n'a lieu que si la température dans le réservoir actif est supérieure à une valeur définie.
Si la ligne entre l'évaluateur et au moins un contact du capteur de niveau est interrompue, le défaut est signalé au DDE par un signal PWM avec un facteur d'impulsions de 40%. Un défaut réversible est défini. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Solution appropriée d'urée-eau

Le système SCR est surveillé en ce qui concerne le remplissage avec un milieu incorrect. Cette fonction de surveillance démarre lorsque le remplissage est détecté. La détection du remplissage est décrite dans la section sur le système SCR.

La surveillance de l'efficacité du convertisseur catalytique SCR est utilisée pour déterminer si un support incorrect a été utilisé. Un milieu incorrect est détecté si l'efficacité chute en dessous d'une certaine valeur dans une période de temps définie après le remplissage. Un défaut réversible est défini dans ce cas. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

En outre, le scénario d'avertissement avec une plage restante de 200 ml est démarré.

Capteurs de NOx

Un point de rosée doit être atteint pour un fonctionnement efficace et donc également pour la surveillance du capteur de NOx. Cela garantit qu'il n'y a plus d'eau dans le système d'échappement qui pourrait endommager les capteurs de NOx.

Un défaut réversible est défini si les fonctions de surveillance suivantes détectent un défaut au niveau du capteur de NOx. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

• Signal de détection ou facteur de correction incorrect
• Rupture de ligne ou court-circuit entre la sonde de mesure et l'unité de commande du capteur de NOx
• Valeur mesurée en dehors de la plage définie pendant une certaine période de temps
• La température de fonctionnement n'est pas atteinte après un temps de chauffage défini
• La distance entre la valeur mesurée et zéro est trop grande en mode de dépassement (aucun oxydes d'azote n'est attendu)
• Pendant la transition du mode de charge au mode de dépassement, le signal du capteur de NOx ne descend pas assez rapidement de 80% à 50% (seul capteur de NOx avant le convertisseur catalytique SCR)
• Si, malgré un pic dans le signal du capteur de NOx avant le convertisseur catalytique SCR, au moins une modification définie du signal du capteur de NOx après le convertisseur catalytique SCR n'est pas déterminée, ceci est interprété comme non plausible.

Recirculation des gaz d'échappement (EGR)

En fonctionnement normal, la recirculation des gaz d'échappement est contrôlée en fonction du rapport EGR. Lors de la régénération du filtre à particules diesel, il est classiquement contrôlé en fonction de la masse d'air.

La fonction de surveillance diffère également de cette manière: En fonctionnement normal, un défaut est détecté lorsque le rapport EGR est supérieur ou inférieur aux limites définies pendant une certaine période de temps.

Ceci s'applique à la masse d'air pendant la régénération du filtre diesel particulaire. Afin de surveiller le refroidisseur EGR haute pression, la température après le refroidisseur EGR haute pression est mesurée avec la soupape de dérivation ouverte et ferme avec le moteur tournant au ralenti. Un défaut est détecté si la différence de température est inférieure à une certaine valeur.

Pour le refroidisseur EGR basse pression (uniquement E70), la température mesurée après le refroidisseur EGR basse pression est comparée à une température de calcu-late pour cette position. Une erreur est détectée si la différence dépasse une certaine valeur.

Chacune de ces fautes est stockée réversible. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Filtre à particules diesel (DPF)

Le filtre à particules diesel est surveillé au moyen du capteur de pression différentielle. Si le filtre est défectueux, la pression différentielle avant et après le filtre sera inférieure à celle d'un nouveau filtre. La surveillance commence lorsque le débit des gaz d'échappement et la température du filtre à particules diesel dépassent certaines valeurs. Un défaut est détecté lorsque la pression différentielle descend en dessous d'un seuil défini pendant une certaine période de temps.

Inversement, un filtre à particules diesel surchargé / bouché est détecté lorsque la pression différentielle dépasse une valeur définie pendant une certaine période de temps.

Lorsque la régénération du filtre à particules diesel est démarrée, le temps nécessaire jusqu'à ce que la température d'échappement avant que le DPF atteigne 250 ° C est mesuré. Ce temps est mis à zéro si le moteur tourne pendant une période plus longue au ralenti ou en mode de dépassement. Un défaut est détecté si une durée définie est dépassée avant que la température de 250 ° C soit atteinte.

De cette façon, les caractéristiques de réponse de l'augmentation de l'échappement

la température pour la régénération du DPF est surveillée.

Le système surveille également si la température des gaz d'échappement avant le filtre à particules diesel correspond à la valeur attendue après une période de temps définie. Si ce n'est pas le cas bien que le système de contrôle ait atteint ses limites, un défaut est détecté.

Dans ce cas également, chacune de ces fautes est stockée réversible. Si le défaut est déterminé au cours de deux cycles de conduite successifs, un défaut irréversible est mémorisé et le MIL est activé.

Systèmes d'admission et d'échappement d'air

Le moteur américain M57D30T2 présente les particularités suivantes dans le système d'admission et d'échappement d'air:

• Volets électriques de tourbillon
• Vanne de recirculation des gaz d'échappement électriques (Vanne EGR haute pression)
• EGR basse pression (E70 uniquement)
• Ensemble Turbo adapté à la basse pression EGR. (E70 seulement)

Systemes-d-admission-et-d-echappement-d-air.pngSystemes-d-admission-et-d-echappement-d-air-2.png

Systèmes d'admission d'air

Le réseau d'air d'admission diffère entre le E70 et le E90. Les deux véhicules aspireront l'air derrière le gril. Sur le E70, le boîtier du filtre à air et le silencieux sont situés sur le dessus du moteur. D'autre part, le E90 a un boîtier de filtre sur le garde-boue intérieur côté passager.

Systemes-d-admission-d-air.png

Volets de tourbillon

La version américaine du moteur M57 utilise les volets de tourbillonnement précédemment connus qui sont situés dans le collecteur d'admission. La principale différence réside dans le fait que les volets de turbulence sont maintenant contrôlés électriquement plutôt que sous vide. Cette méthode d'actionnement fournit également un moyen de retour de position avec le système DDE pour se conformer aux exigences OBD. Un avantage supplémentaire de cette méthode de contrôle est un positionnement plus précis des volets de tourbillon au besoin. Les volets sont contrôlés en fonction du régime du moteur, de la charge du moteur et de la température du liquide de refroidissement.

Volets-de-tourbillon.png

Système d'échappement

Les systèmes d'échappement pour E90 et E70 ont été adaptés pour le marché américain. Il existe des dispositions spéciales pour le système SCR ainsi que pour la surveillance OBD spécifique des États-Unis du DOC.

Chaque système est unique au véhicule avec différentes caractéristiques de silencieux et d'échappement.

Systeme-d-echappement_20180313-0747.png

Système EGR

Pour plus d'informations sur les systèmes EGR, reportez-vous à la section "Commandes d'émission".

Système de carburant

Aperçu de l'approvisionnement en carburant

Comme avec les systèmes d'injection de carburant actuels, une pompe à carburant électrique est située dans le réservoir de carburant. La pompe à carburant fournit le carburant à basse pression nécessaire pour alimenter la pompe à haute pression mécanique.

Apercu-de-l-approvisionnement-en-carburant.png

Le réservoir de carburant est équipé de deux chambres et, sur les véhicules modernes, est fabriqué en plastique. La pompe à carburant électrique sur les moteurs diesel est entraînée par le module EKP.

Semblable aux moteurs à essence BMW, le système de carburant sur les véhicules équipés de moteurs diesel partagent la plupart des mêmes composants du système "basse pression".

Cependant, il y a quelques différences distinctes avec le moteur diesel.

Ceux-ci sont:

• Le système comprend une ligne de retour de carburant
• Le système de reniflard est considérablement plus simple
• Il n'y a aucun cartouche de charbon actif (AKF) et aucun module de diagnostic de fuite de réservoir de carburant (DMTL)
• Il n'y a pas de régulateur de pression
• Le filtre à carburant ne se trouve pas dans le réservoir de carburant.

La conception des systèmes d'alimentation en carburant des E70 et E90 est décrite ci-après.

Réservoir d'essence

Comme pour tous les véhicules BMW modernes, le réservoir de carburant est en plastique et est installé dans la position optimale pour obtenir le meilleur équilibre de poids possible dans le véhicule.
Pour répondre à ces besoins, les réservoirs de carburant doivent être conçus de manière à permettre à l'arbre de transmission de passer sans interférence.
Ainsi, les réservoirs de carburant des véhicules diesel présentent la configuration familière «double chambre». Cette caractéristique de conception loge deux unités de livraison qui sont situées dans les demi-réservoirs de carburant droit et gauche.

La pompe à carburant (3) avec filtre d'admission (2) fait partie de l'unité de distribution à droite. La chambre de surtension comprend une pompe à jet d'aspiration (10) avec soupape de surpression (11) et une soupape de remplissage initiale (1) ainsi qu'un capteur de type levier (G) complètent cette unité de distribution.
La pompe à jet d'aspiration (8), le capteur à levier (G), la soupape de prévention des fuites (7) et la soupape d'admission d'air (9) appartiennent à l'unité de distribution à gauche.
Une ligne mène de la soupape d'évent de remplissage (H) au filtre (L). Le tuyau de remplissage de carburant est raccordé à cette conduite via le clapet anti-retour (K).

E70 Réservoir de carburant

E70-Reservoir-de-carburant.png

E90 Réservoir de carburant

E90-Reservoir-de-carburant.png

Fonctions du réservoir de carburant

Une soupape de surpression (B) est intégrée dans le bouchon de remplissage de carburant (A) pour protéger le réservoir de carburant (E) de toute pression excessive. Un clapet anti-retour (C) est situé à l'extrémité du goulot de remplissage du carburant.
Le clapet anti-retour empêche le carburant de revenir dans le goulot de remplissage. Les composants dans le réservoir de carburant peuvent être atteints via les deux capuchons de service (F). Le niveau de remplissage du carburant peut être déterminé via les deux capteurs à levier (G). La chambre de surtension (D) garantit que la pompe à carburant dispose toujours de suffisamment de carburant pour la livraison.

Fonctions-du-reservoir-de-carburant.png

Livraison de carburant à partir du réservoir de carburant

Dans le cas où la chambre de surtension est complètement vide, la soupape de remplissage initiale (1) assure que le carburant entre dans la chambre de suralimentation pendant le ravitaillement.
Le carburant atteint la pompe à carburant (3) via le filtre d'admission (2), puis continue à travers la conduite de refoulement (5) jusqu'au filtre à carburant. La pompe à carburant est située dans la chambre de surtension. Une soupape de surpression (4) est intégrée dans la pompe à carburant pour éviter que la pression dans la conduite de refoulement ne monte trop haut.

Livraison-de-carburant-a-partir-du-reservoir-de-carburant.png

Lorsque le moteur s'éteint, la conduite de refoulement est dépressurisée mais ne peut pas fonctionner à sec car, à condition que le système ne fuit pas, aucun air ne peut y pénétrer. De plus, après l'arrêt de la pompe à carburant, la plausibilité du capteur de pression / température du carburant est vérifiée.
Le carburant nécessaire à la lubrification et la fonction de génération de pression élevée sont réinjectés dans le réservoir de carburant via la conduite de retour (7). Le carburant provenant de la ligne de retour est divisé en deux lignes en aval de la soupape de prévention des fuites (7). Le clapet anti-retour empêche le vidange du réservoir de carburant en cas d'endommagement des conduites du moteur ou du soubassement. Cela évite également que la conduite de retour ne sèche lorsque le moteur est arrêté.

L'une des lignes guide le carburant dans la chambre de pompage via une pompe à jet d'aspi- ration (10). La pompe à jet d'aspiration transporte le carburant du réservoir de carburant dans la chambre de surtension. Si la pression de refoulement du carburant dans la conduite de retour augmente trop, la soupape de surpression (11) s'ouvre et permet au carburant de s'écouler directement dans la chambre de surpression.

Une vanne d'entrée d'air est utilisée dans le E70. La soupape d'admission d'air (9) permet à l'air de pénétrer dans la conduite lorsque le moteur est arrêté, ce qui empêche le carburant de refluer de la moitié droite du réservoir vers la gauche.

Au lieu de la soupape d'admission d'air (9), un clapet anti-retour est utilisé sur le E90. Le clapet anti-retour assure que, pendant que le moteur est arrêté, le carburant provenant de la moitié droite du réservoir de carburant ne puisse pas retourner dans la moitié gauche. Le système de retour reste complètement rempli de carburant.

Une autre conduite part dans la moitié gauche du réservoir de carburant après le clapet anti-retour (7) et transporte le carburant dans la chambre de pompage via la pompe à jet d'aspiration (8).

Alimentation en air et extraction

La ventilation du combustible est assurée au moyen de la soupape d'évent de remplissage (H).
La soupape d'évent de remplissage est située dans le réservoir de carburant et utilise le raccord (I) pour déterminer le niveau de remplissage maximal (J). La soupape d'évent de remplissage contient un flotteur qui boue vers le haut sur le carburant lorsque le véhicule est ravitaillé et bloque la ventilation de remplissage. Le carburant monte dans le remplissage de carburant et la buse de carburant s'éteint.
Une valve de retournement est également intégrée dans la soupape d'évent de remplissage pour bloquer la ligne de ventilation lorsqu'un certain angle d'inclinaison est atteint et empêcher le carburant de s'écouler si le véhicule devait rouler.
Le clapet anti-retour (K) empêche le carburant de s'échapper par la ventilation lorsque le véhicule est ravitaillé. Pendant le fonctionnement, l'air peut s'écouler dans le tuyau de remplissage de carburant et le carburant peut s'écouler du tuyau de remplissage de carburant dans le réservoir.

Alimentation-en-air-et-extraction.png

Le filtre (L) empêche la pénétration d'impuretés ou d'insectes dans la ventilation et le blocage de la ligne.
Si la ligne de ventilation se bloque, la consommation de carburant pendant le fonctionnement provoquerait une pression négative et le réservoir de carburant serait comprimé et endommagé.

Bouchon de remplissage de carburant

Le bouchon du réservoir de carburant contient une soupape de décharge de pression pour s'assurer que, s'il y a un problème avec la ventilation du réservoir de carburant, toute pression excessive qui peut se former peut s'échapper et le réservoir de carburant n'est pas endommagé.
Si une surpression se forme dans le réservoir de carburant, cela provoque la tête de soupape
(1) et avec lui toute la soupape de surpression (5) à soulever du boîtier étanche (6). La surpression peut maintenant s'échapper dans l'atmosphère. Le ressort de surpression (2) détermine la pression d'ouverture.
Le ressort de surpression utilise une pression définie pour pousser la soupape de surpression sur le boîtier scellé et est supporté par l'entretoise (3).

Bouchon-de-remplissage-de-carburant.png

Misfueling Protection

Un système mécanique a été développé afin d'aider à prévenir une situation de ravitaillement. Pour s'assurer que les véhicules diesel sont seulement ravitaillés avec le carburant diesel approprié, un volet mécanique a été ajouté à la goulotte de remplissage de carburant.

Protection-contre-le-piratage.png

Comme le montrent les illustrations suivantes, seule une buse de carburant d'un diamètre d'environ 24 mm peut être installée. Si le diamètre est d'environ 21 mm, le volet (4) ne s'ouvre pas car le levier articulé (7) et le levier de verrouillage (2) ne peuvent pas être écartés.
Si une buse de carburant diesel est insérée, cela pousse le levier de verrouillage (2) et le levier articulé (7) en même temps. Le levier articulé est poussé vers l'extérieur contre le ressort de traction (3) et libère le volet (4). Ceci n'est cependant possible que si le levier articulé ne peut pas bouger librement et est également bloqué en position par la buse de carburant.
Pour ouvrir la protection contre une fonction de ravitaillement incorrecte dans l'atelier, un outil spécial est requis.

Protection-contre-le-piratage-2.png

Pompe à carburant
 
La pompe à carburant électrique est située dans le réservoir de carburant. Là, il est bien protégé contre la corrosion et le bruit de la pompe est adéquatement
 
Les véhicules diesel d'aujourd'hui sont équipés de pompes à carburant électriques pour livrer
le carburant nécessaire à la pompe haute pression. La pompe à carburant électrique est conçue pour fournir une quantité suffisante de carburant pour lubrifier et refroidir les injecteurs et la pompe haute pression et pour satisfaire la consommation de carburant maximale du moteur.
Il doit livrer le carburant à une pression définie. Cela signifie que lorsque le moteur tourne au ralenti ou à puissance moyenne, la pompe à carburant fournit plusieurs fois plus que la quantité de carburant nécessaire. La pompe à carburant fournit environ trois ou quatre fois plus de volume de consommation de carburant possible.

Pompe-a-carburant_20180313-1340.png

La pompe à carburant électrique est située dans le réservoir de carburant. Là, il est bien protégé contre la corrosion et le bruit de la pompe est correctement insonorisé.

La pompe à carburant des moteurs diesel BMW peut être une pompe à engrenage, une pompe à rouleaux ou une pompe à vis. Les pompes à carburant suivantes sont utilisées sur les véhicules des États-Unis:

• E70 - Pompe à broche à vis
• E90 - Pompe à engrenages (type rotor)

Le principe de fonctionnement de chacun de ces types de pompe est décrit ci-dessous. La pompe elle-même est entraînée par l'arbre d'entraînement (2) du moteur électrique (3). Le moteur électrique est commandé par la connexion électrique (6) et les contacts glissants (7).

Passant d'abord à travers le filtre d'admission puis le reste de la section d'admission (9), le carburant entre dans la roue (1). Le carburant est pompé à travers la chambre de pression (8) sur le moteur électrique, passé le raccord de pression (5) et vers le filtre à carburant et le moteur.

Si la pression d'alimentation en carburant augmente jusqu'à une valeur non autorisée, la soupape de surpression (4) s'ouvre et permet au carburant de s'écouler dans la chambre de surpression.

Pompe à carburant - E90

Sur le E90, la pompe à carburant est une pompe à engrenages. La pompe à engrenages est composée d'un rotor externe (1) avec des dents à l'intérieur et un rotor interne (4) avec des dents à l'extérieur. Le rotor interne est entraîné par l'arbre d'entraînement (5) du moteur électrique. Le rotor extérieur est pro- pulsé par les dents du rotor intérieur et tourne ainsi à l'intérieur du carter de la pompe.
Le rotor interne a une dent de moins que le rotor externe, ce qui signifie que, à chaque tour, le carburant est transporté dans l'écart de dent suivante du rotor externe.
Pendant le mouvement de rotation, les espaces du côté de l'admission s'élargissent, alors que ceux du côté de la pression deviennent proportionnellement plus petits. Le carburant est introduit dans la pompe du rotor à travers deux rainures dans le boîtier, une du côté de l'admission et une du côté de la pression.
Ensemble avec les espaces pour les dents, ces rainures forment la section d'admission (6) et la section de pression (3).

Pompe-a-carburant---E90.png

Pompe à vis-broche - E70

Avec la pompe à vis sans fin, deux broches de vis s'engrènent de telle sorte que les flancs forment un joint entre eux et le boîtier. Dans les chambres de déplacement entre le boîtier et les broches, le carburant est poussé vers le côté de la pression avec pratiquement aucune pulsation.
De cette manière, les broches à vis pompent le carburant hors du réservoir de carburant (5). Le carburant est ensuite acheminé au moteur (3) à travers le carter de pompe et la conduite d'alimentation en carburant.

Pompe-a-vis-broche---E70.png

Système de carburant basse pression - E90

Les systèmes de carburant basse pression diffèrent entre les E70 et E90. Le E90 est un système «régulé en vitesse» qui signifie que la vitesse de la pompe à carburant est régulée par le module EKP à la demande du DDE.
La pompe à carburant sera activée avec le signal "allumage allumé". Si le moteur n'est pas démarré, la pompe à carburant s'éteint après une période définie. Lorsque le moteur est arrêté, la pompe à carburant est également désactivée.

Capteur-de-temperature-de-carburant---E90.png

Capteur de température de carburant
 
Le capteur de température du carburant se trouve dans la conduite d'alimentation en carburant juste avant la pompe haute pression.
Le capteur est constitué d'une résistance dépendant de la température qui fonctionne selon le principe NTC.
Le capteur de température du carburant enregistre la température du carburant juste avant la haute pression
pompe. Le capteur de température du carburant est installé sur le côté basse pression du carburant
système.
 
La densité du carburant change lorsque la température change. Le DDE a besoin de la température du carburant pour calculer avec précision le début de la quantité d'injection et d'injection.
Le capteur de température du carburant est constitué d'une résistance de mesure dépendant de la température, réalisée à partir d'un matériau semi-conducteur intégré dans un boîtier. La résistance de mesure a un coefficient de température négatif (NTC).

L'électronique numérique diesel compare la tension mesurée avec une courbe caractéristique qui assigne une température correspondante à chaque valeur de tension.
Les différents capteurs et actionneurs sont nécessaires pour assurer le fonctionnement efficace du système de carburant et du moteur. En plus d'assurer le respect des exigences légales, ces composants sont également responsables de la performance exceptionnelle du moteur et de l'acoustique associée.

Chauffage du filtre à carburant - E90

Sur le E90, le chauffage du filtre à carburant n'est pas contrôlé directement par le DDE. Un pressostat et un capteur de température sont situés dans le boîtier du filtre à carburant.
Le réchauffeur de carburant fonctionne uniquement avec le contact mis et lorsque les deux conditions suivantes sont remplies:

• La température chute en dessous d'une valeur définie
• Une pression de distribution de carburant définie est dépassée en raison du carburant froid et visqueux.

Si le filtre est bouché, un signal correspondant est envoyé via une ligne de diagnostic au DDE. C'est le cas lorsque, malgré une température suffisamment élevée, la pression du carburant en amont du filtre ne diminue pas.

Les conditions de fonctionnement du chauffage du filtre à carburant sont les suivantes:

• Le réchauffeur de carburant est allumé lorsque - la pression du carburant est supérieure à 6 bar ET la température du carburant est inférieure à 2 ° C.
• Le réchauffeur de carburant est éteint lorsque - la pression du carburant est inférieure à 5,5 bars pendant une durée supérieure à 5 minutes OU
• la température du carburant est supérieure à 12 ° C OU
• pendant le processus de démarrage si l'électronique du filtre à carburant détecte une tension de batterie inférieure à 7,5 V pendant plus de 0,2 seconde.

Le réchauffeur de carburant n'est pas activé par le module de commande DDE. Cependant, le réchauffeur de carburant signale un blocage de filtre détecté via le signal DIAG_DKH au module de commande DDE. Le module de contrôle DDE stocke alors le défaut.

Système de carburant basse pression - E70

Le système de carburant basse pression sur le E70 est un système «régulé par pression» qui utilise le signal du capteur de pression de carburant situé dans la conduite de carburant basse pression.
La pompe à carburant fonctionne avec "contact mis". Si le moteur n'est pas démarré, le carburant est coupé à une pression spécifique. Lorsque le moteur tourne, la pompe à carburant est régulée à la demande par le module EKP en réponse à un signal de charge du DDE afin d'assurer une pression de carburant uniforme à l'entrée de la pompe haute pression.
Les fonctions du circuit d'alimentation basse pression sont intégrées dans le module de commande DDE. Le DDE utilise les informations de pression fournies par le capteur combiné pression-température du carburant pour déterminer la pression réelle actuelle dans le système basse pression.
Afin de maintenir la pression de livraison approximative de 4,8 à 5,0 bars, le DDE utilise un certain nombre de variables d'entrée. Les variables d'entrée pertinentes pour déterminer la valeur de réglage sont:

• Pression réelle dans le système de pré-alimentation
• La vitesse du moteur
• Volume d'injection

La valeur de réglage est envoyée du DDE au module EKP sous la forme d'un message CAN.

Capteur de pression de carburant-température

Le capteur de pression-température du carburant est constitué de deux capteurs indépendants combinés dans un même boîtier.

Le capteur de température du carburant est nécessaire pour calculer avec précision le début de la quantité d'injection et d'injection. Le capteur de pression de carburant enregistre la pression du carburant en amont de la pompe haute pression. Cette pression de carburant est nécessaire pour le contrôle de la pompe à carburant dans le réservoir de carburant.

La pompe à carburant est également désactivée lorsque le moteur est arrêté et que l'alimentation en carburant est dépressurisée. Une fois la pompe à carburant arrêtée, l'électronique diesel numérique vérifie et évalue la plausibilité du capteur de pression de carburant. Si un défaut est détecté, le code de défaut correspondant est mémorisé dans la mémoire de code de défaut de l'électronique diesel numérique.

Capteur-de-pression-de-carburant-temperature.png

Le capteur de température du carburant intégré est identique au capteur de température du carburant utilisé dans le E90. Le capteur de pression de carburant est également intégré dans le boîtier. Le capteur de pression de carburant et le capteur de température de carburant sont tous les deux dotés de deux connexions distinctes dans un boîtier de connecteur commun à quatre broches.
Le capteur de pression de carburant est constitué de résistances montées sur un diaphragme. Le premier côté du diaphragme est en contact avec le carburant, de sorte que la pression du carburant agit sur le diaphragme.

Plus la pression est élevée, plus le diaphragme est dévié. Les résistances sur le diaphragme changent de résistance en réponse à la contrainte mécanique. Un circuit en pont et un circuit de traitement de signal électronique dans le capteur amplifient la tension du pont, compensent les influences de la température et linéarisent la courbe caractéristique de pression.

La tension de sortie de l'électronique numérique diesel est comprise entre 0 et 5 volts. En ce qui concerne le capteur de température, une courbe caractéristique est stockée dans l'électronique numérique diesel qui attribue une pression correspondante à chaque valeur de tension.

Chauffage du filtre à carburant - E70

L'opération de chauffage du filtre à carburant est quelque peu différente dans le E70. Le E70 dispose d'un système d'alimentation en carburant à pression contrôlée. Dans ce sys- tème, le chauffage du filtre à carburant est activé par le DDE. Le DDE communique avec le chauffage du filtre via le signal S_KSH.
Un capteur combiné de pression de carburant et de température en amont de la pompe haute pression est utilisé. Si nécessaire, le filtre à carburant est chauffé avec un élément chauffant électrique. Le DDE enclenche le chauffage du filtre à carburant dans les conditions suivantes:

• La température chute en dessous d'une valeur définie
• La pression de carburant requise n'est pas atteinte malgré l'augmentation de la puissance absorbée par la pompe à carburant électrique.

Le DDE reconnaît un filtre colmaté lorsque la pression cible en amont de la pompe haute pression n'est pas atteinte malgré une température de carburant suffisamment élevée et une consommation de courant élevée de la pompe à carburant électrique.

La puissance électrique de la pompe à carburant est supérieure à la valeur d'adaptation enregistrée "pompe à carburant électrique" plus un décalage de plus de 3 secondes. Le décalage est déterminé à partir d'une carte caractéristique et dépend de la vitesse du moteur et du débit d'injection de carburant.

Le chauffage du filtre à carburant est à nouveau désactivé dans les conditions suivantes:

• Temps d'activation> 5 min ou
• Température du carburant> 8 ° C ou
• La tension de la batterie est inférieure à 9 volts pendant plus de 30 secondes

Système de carburant à haute pression
 
Le système de carburant à haute pression est essentiellement identique dans la conception et la fonction par rapport à la version européenne. Cependant, certains composants ont été adaptés aux différentes spécifications de carburant.

Systeme-de-carburant-a-haute-pression.jpeg

Ces composants sont:

• Pompe à haute pression
• Rampe d'injection
• Injecteurs de carburant.

Ces adaptations sont limitées à différents revêtements et matériaux à l'intérieur.

Injecteurs de carburant

Comparé à un injecteur piezo sur un moteur à essence, l'injecteur diesel fonctionne très différemment. Le concept de l'électricité piézoélectrique est le même, mais appliqué d'une manière différente.

Injecteurs-de-carburant_20180313-1357.png

Sur un moteur à essence, l'élément piézo est utilisé pour faire fonctionner physiquement l'aiguille de l'injecteur dans un mouvement vers l'extérieur. En raison des très hautes pressions utilisées dans un moteur diesel, l'élément piézo ne peut pas être utilisé pour actionner directement le pivot. Le pivot sur un injecteur de carburant diesel se déplace vers l'intérieur (loin de la chambre de combustion).

Au lieu de cela, l'élément piézo est utilisé pour déclencher une valve relais dans le module d'actionneur. L'injecteur est alors «déséquilibré» hydrauliquement, ce qui provoque l'ouverture de l'axe par la pression du rail de carburant.

L'élément piézoélectrique (2) est situé à l'intérieur du module d'actionnement (5). Lorsqu'il est contrôlé, il produit le mouvement nécessaire pour ouvrir la valve relais.
Circuité entre les deux éléments est le module de coupleur (6), qui fonctionne comme un élément de compensation hydraulique, par ex. pour compenser les dilatations de longueur liées à la température.

Lorsque l'injecteur de carburant est commandé, le module d'actionneur se dilate. Ce mouvement est transféré à la soupape relais (7) par le coupleur. Lorsque la soupape relais s'ouvre, la pression dans la chambre de commande (1) diminue et l'aiguille de la buse s'ouvre.
Les avantages de l'injecteur piézo-électrique sont qu'ils offrent une réponse de contrôle beaucoup plus rapide, ce qui se traduit par une plus grande précision de dosage. De plus, l'injecteur piézo-électrique est plus petit, plus léger et consomme moins d'énergie.

Opération de l'injecteur piézo-électrique

Operation-de-l-injecteur-piezo-electrique.png

Injecteur Ouverture

Si l'injecteur de carburant est activé par le DDE, le piézo-élément enfonce la soupape de commande (2) contre la force du ressort via le coupleur (1) et ferme la dérivation (3). Le carburant provenant du volume de contrôle (6) peut ensuite s'écouler à travers la sortie (7) et la soupape de commande.
La pression dans le contrôle
les chutes de volume et l'aiguille de la buse (4) sont ouvertes par la pression de distribution du carburant.

Injecteur-Ouverture.png

Injecteur Fermeture

Si l'alimentation en courant de l'injecteur est réglée par le DDE, le piézo-élément se contracte et le coupleur est repoussé par la force du ressort.
Le ressort dans la soupape de commande ferme la soupape et efface la dérivation. Le carburant atteint maintenant le volume de contrôle via la dérivation, la sortie (7) et le limiteur (5) et pousse l'aiguille de la buse vers le bas. L'injecteur est fermé et l'injection est terminée.

Injecteur-Fermeture.png

Module coupleur

Le coupleur hydraulique est entouré de carburant diesel à une pression d'environ 10 bars. Le piézo-élément agit sur le piston supérieur (1).

Le plongeur inférieur (6) repose sur la soupape de commande (9). La force du ressort (7) et du ressort (8) est réglée de manière que, une fois fermés, l'élément piézoélectrique et la soupape de commande (9) soient reliés sans jeu par l'intermédiaire du coupleur.

Le plongeur supérieur (1) appuie contre la chambre de coupleur (5) lorsque le piézo-élément est activé.
La force de l'élément piézoélectrique est augmentée étant donné que le plongeur (1) a un diamètre plus grand que le plongeur (6). Le plongeur (6) ouvre la soupape de commande (9). Lorsque la chambre d'accouplement est sous pression pendant l'activation, une petite quantité de fuite s'échappe par le jeu dans le guide du piston dans le retour de carburant (2).

Module-coupleur.png

Après l'injection ou après l'arrêt de l'élément piézoélectrique, les ressorts (7 et 8) équilibrent le jeu créé par la quantité de fuite et le carburant est de nouveau aspiré via le jeu dans le guide du piston dans la chambre du coupleur. Ce processus d'équilibrage se déroule si rapidement que la chambre du coupleur est complètement remplie à nouveau par le cycle d'injection suivant.

Une pression de retour d'environ 10 bars est nécessaire à cet effet, ce qui est réalisé par le restricteur dans le retour de carburant des injecteurs de carburant. La soupape de commande n'est pas actionnée et aucun carburant n'est injecté lorsqu'aucune pression n'est appliquée dans l'alimentation en carburant.
Huile de fuite

Les injecteurs piézo-électriques nécessitent une certaine contre-pression dans le circuit de fuite pour fonctionner correctement. Ainsi, le circuit de fuite sur le rail commun de 3ème génération diffère des versions antérieures. Dans les versions précédentes (telles que les rampes communes de 1ère et 2ème génération), le circuit d'huile de fuite s'est écoulé dans la conduite de retour de carburant.

Cependant, comme les injecteurs piézo-électriques fonctionnent différemment des anciens injecteurs à électrovanne, le circuit de fuite a été repensé.

Une certaine quantité d'huile de fuite se produit dans les injecteurs de carburant diesel en raison de la conception du système. La raison en est que la soupape de relais dans l'injecteur piézo-électrique a besoin d'une certaine contre-pression pour fonctionner correctement. La vanne relais nécessite environ 10 bars dans le circuit de fuite pour éviter les dysfonctionnements de l'injecteur.

Afin de maintenir cette pression, un limiteur (11) a été installé entre le (s) injecteur (s) et l'alimentation basse pression de la pompe HP.

Huile-de-fuite.png

Restrictor

Le restricteur a un orifice de 0,2 mm qui augmente la pression dans le retour de carburant des injecteurs de carburant. La pression de service dans le circuit d'huile de fuite est d'environ 10 bars.

Restrictor.png

Le carburant s'écoulant des injecteurs piézo-électriques via le raccord de retour de carburant (1) passe d'abord à travers un filtre (2), à travers un restricteur.
(3) et ensuite à travers un autre filtre (4) à la connexion (5) de nouveau dans l'alimentation en carburant à la pompe haute pression.
Il y a un filtre (2 et 4) de chaque côté du limiteur (3) car le limiteur n'a pas de direction d'écoulement spécifique. Les filtres garantissent que la restriction réelle (3) ne se colmate pas.

Réglage du volume de l'injecteur de carburant

Les injecteurs piézo-électriques supportent non seulement les tolérances hydrauliques mais aussi les informations concernant les caractéristiques de course de l'injecteur. Ceci est une classification séparée pour l'étalonnage de la tension de l'injecteur. Cette information est nécessaire en raison de l'exigence de tension individuelle de chaque injecteur de carburant. L'injecteur de carburant est affecté à une classe d'exigences de tension. Ceci remplace le septième chiffre de la combinaison numérique sur l'injecteur pour le réglage hydraulique.

Un injecteur piézo-électrique ne comporte donc que six caractères pour le réglage hydraulique (grâce à une fabrication plus précise des injecteurs piézo-électriques) et un septième caractère pour le réglage de la tension de l'injecteur.

Reglage-du-volume-de-l-injecteur-de-carburant.png

Ajustement du volume

Si l'électronique diesel numérique détecte les fluctuations de la vitesse du moteur, la période d'actionnement des injecteurs de carburant est corrigée en fonction de ces fluctuations de la vitesse du moteur. Le réglage du volume adapte le volume injecté de tous les cylindres les uns par rapport aux autres.

Adaptation de volume zéro

L'adaptation au volume zéro est un processus d'apprentissage continu.
Ce processus d'apprentissage est nécessaire pour permettre une pré-injection précise pour chaque injecteur de carburant. Mesure précise du très faible
le volume de pré-injection est nécessaire pour l'accomplissement des règlements d'émission d'échappement.

L'adaptation au volume zéro doit être effectuée de façon continue en raison de la dérive de volume des injecteurs de carburant.

A chaque cylindre, une petite quantité de carburant est injectée en mode de dépassement. Ce volume continue d'augmenter jusqu'à ce qu'une légère augmentation du régime moteur soit détectée par l'électronique diesel numérique.

Le diesel électronique numérique est ainsi capable de détecter quand le cylindre respectif commence à fonctionner. Le volume de carburant injecté lors de l'adaptation au volume zéro est utilisé par l'électronique numérique diesel comme valeur pour la carte caractéristique de pré-injection.

L'adaptation du volume zéro se fait alternativement d'un cylindre à l'autre pendant la phase de dépassement à des régimes de 1500 à 2500 tr / min et avec le moteur à la température de fonctionnement.

L'adaptation au volume nul n'a aucune influence sur la consommation de carburant, car seule une très petite quantité de carburant (environ 1 mm3) est injectée dans un cylindre à la fois.

Adaptation moyenne du volume

L'adaptation du volume moyen (quantité) est un processus d'apprentissage dans lequel le rapport air / carburant (valeur lambda) est corrigé par le réglage de la masse d'air ou de la recirculation des gaz d'échappement. Contrairement aux autres processus, ce processus affecte également tous les injecteurs de carburant plutôt que l'injecteur de carburant individuel.

Un volume d'injection moyen sur l'ensemble des cylindres est calculé à partir de la valeur lambda mesurée par le capteur d'oxygène et de la masse d'air mesurée par le compteur de masse d'air à film chaud. Cette valeur est comparée au volume d'injection spécifié par l'électronique numérique diesel. Si une anomalie est détectée, la masse d'air est ajustée pour correspondre au volume d'injection réel par un réglage de la soupape de recirculation des gaz d'échappement. La valeur lambda correcte est définie à tour de rôle.

L'adaptation du volume moyen n'est pas une régulation "instantanée"

buttaughtan adaptiveintoanapaparvelearningprocessuscaractéristique.Themapinjectionthatisvolumepermanenterroris

stockées dans l'EEPROM de l'unité de contrôle.

Le remplacement des composants suivants nécessitera une réinitialisation

de cette carte caractéristique d'adaptation du volume moyen:

• Mesureur de masse d'air à film chaud
• Injecteurs de carburant)
• Capteur de pression de rail

Il est possible de réinitialiser la carte de caractéristiques avec le système de diagnostic BMW.

Systèmes de contrôle des émissions diesel

Législation

Depuis l'entrée en vigueur de la première législation sur les émissions de gaz d'échappement des moteurs à essence au milieu des années 60 en Californie, les limites admissibles pour une série de polluants ont été réduites de plus en plus. Entre-temps, tous les pays industrialisés ont adopté une législation sur les émissions d'échappement qui définit les limites d'émission pour les moteurs à essence et diesel ainsi que les méthodes d'essai.

Essentiellement, la législation suivante sur les émissions de gaz d'échappement s'applique:

• Législation CARB (California Air Resources Board), Californie
• Législation EPA (Environmental Protection Agency), États-Unis
• La législation de l'UE (Union européenne) et les règlements correspondants de la CEE (Commission économique des Nations Unies pour l'Europe), Europe
• Législation japonaise.

Cette législation a conduit à l'élaboration de différentes exigences en ce qui concerne la limitation de divers composants dans les gaz d'échappement. Essentiellement, les constituants des gaz d'échappement suivants sont évalués:

• Monoxyde de carbone (CO)
• Oxydes d'azote (NOx)
• Hydrocarbures (HC)
• Particules (PM)

On peut généralement dire que traditionnellement, on met davantage l'accent sur les faibles émissions d'oxydes d'azote dans la législation américaine, alors qu'en Europe on se concentre davantage sur le monoxyde de carbone. Le graphique suivant compare la norme applicable aux véhicules diesel BMW avec les normes en vigueur en Europe. Une comparaison directe n'est toutefois pas possible car différents cycles de mesure sont utilisés et différentes valeurs sont mesurées pour les hydrocarbures.

Bien que les normes européennes et américaines ne puissent être comparées 1: 1, il est clair que les exigences relatives aux émissions d'oxyde d'azote sont considérablement plus exigeantes sur le marché américain. Les moteurs diesel ont généralement des niveaux d'émission d'oxyde d'azote plus élevés que les moteurs à essence car les moteurs diesel fonctionnent normalement avec un excès d'air. Pour cette raison, le défi de l'obtention de l'approbation dans les 50 États des États-Unis a dû faire face à une série de nouveaux développements technologiques.

Comparaison de la législation sur les émissions d'échappement

Comparaison-de-la-legislation-sur-les-emissions-d-echappement_20180314-2001.png

Recirculation des gaz d'échappement

Le recyclage des gaz d'échappement est l'une des méthodes utilisées pour réduire les émissions de NOx dans un moteur diesel. En introduisant des gaz d'échappement dans le courant d'admission, la quantité d'oxygène dans la chambre de combustion est réduite, ce qui entraîne des températures plus basses de la chambre de combustion. Les systèmes EGR diffèrent entre le E70 et le E90. Les deux véhicules utilisent le "EGR haute pression", mais le E70 utilise un système supplémentaire "EGR basse pression". Le système EGR basse pression est nécessaire dans le E70 en raison de son poids supplémentaire et de ses charges opérationnelles plus élevées (c.-à-d. Le remorquage, etc.).

EGR basse pression

Le système EGR connu a été étendu par l'EGR basse pression sur le E70. Ce système offre des avantages en particulier pour les charges élevées et les régimes moteur. C'est pourquoi il est utilisé dans le modèle E70 plus lourd car il est souvent utilisé dans les plages de charge les plus élevées.

L'avantage est basé sur le fait qu'une plus grande masse totale de gaz d'échappement peut être recirculée. Ceci est rendu possible pour deux raisons:

• Température de gaz d'échappement inférieure - Le gaz d'échappement pour l'EGR à basse pression est prélevé à un point où une température plus basse prévaut que dans l'EGR à haute pression. Par conséquent, les gaz d'échappement ont une densité plus élevée permettant ainsi une masse plus élevée.

De plus, les gaz d'échappement sont ajoutés à l'air d'admission frais avant le turbocompresseur d'échappement, c'est-à-dire avant le refroidisseur intermédiaire, où il est davantage refroidi. La température inférieure du gaz total permet un taux d'EGR plus élevé sans augmenter la température dans la chambre de combustion.

• Recirculation avant le turbocompresseur d'échappement - Contrairement à l'EGR haute pression où les gaz d'échappement sont amenés à l'air de suralimentation déjà comprimé, dans ce système les gaz d'échappement sont ajoutés à l'air d'admission avant le turbocompresseur d'échappement.
Une pression plus faible règne dans cette zone dans toutes les conditions de fonctionnement.
Cela permet de recycler un grand volume de gaz d'échappement même à vitesse et charge plus élevées du moteur, alors que cela est limité par la pression de suralimentation dans la haute pression EGR.

Systeme-EGR-basse-pression.png

Le graphique suivant montre le contrôle du système EGR avec EGR basse pression:

EGR-basse-pression.png

Comme déjà mentionné, l'EGR basse pression présente le plus grand avantage à des charges plus élevées et n'est donc activé, en fonction de la carte caractéristique, que dans ce mode de fonctionnement.

Cependant, l'EGR à basse pression n'est jamais actif seul mais fonctionne toujours avec l'EGR à haute pression. Ajouté à cela, il n'est activé qu'à une température de liquide de refroidissement supérieure à 55 ° C. La vanne EGR basse pression est fermée à partir d'un certain niveau de charge, de sorte que seule la vanne EGR haute pression est à nouveau active. Cela signifie que le taux d'EGR est continuellement réduit.

Le système EGR basse pression est situé sur le côté droit du moteur, juste à côté du filtre à particules diesel et de l'étage basse pression de l'ensemble turbo. Le gaz d'échappement est dérivé directement après le filtre à particules diesel et amené à l'air d'admission avant le compresseur pour l'étage basse pression.

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Le graphique suivant montre les composants de l'EGR basse pression:

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Il y a un filtre à tamis métallique à mailles fines situé à l'entrée des gaz d'échappement du filtre à particules diesel au système EGR à basse pression. Le but de ce filtre est de garantir qu'aucune particule du revêtement, en particulier dans un nouveau filtre à particules diesel, ne puisse pénétrer dans le système EGR basse pression.

De telles particules nuiraient aux pales du compresseur du turbocompresseur d'échappement.
Le filtre à tamis métallique doit être installé lors du montage du refroidisseur EGR basse pression sur le filtre à particules diesel, sinon le turbocompresseur risque d'être endommagé.

Turbocompresseur-d-echappement_20180314-2018.png

Turbocompresseur d'échappement

Le moteur américain est équipé du même bi-turbo variable que la version européenne, cependant, l'ensemble turbo est modifié en raison de la basse pression EGR.

D'une part, l'entrée de l'EGR basse pression est située sur le carter du compresseur pour l'étage basse pression. D'autre part, les roues du compresseur sont revêtues de nickel pour les protéger des gaz d'échappement.

EGR à haute pression

La recirculation des gaz d'échappement connue à ce jour est appelée ici EGR haute pression afin de la différencier de l'EGR basse pression.

Par rapport à la version européenne, l'EGR haute pression est équipé des caractéristiques spéciales suivantes:

• Vanne EGR électrique avec retour de position
• Capteur de température avant la soupape EGR haute pression
• Refroidisseur RGE avec bypass.

EGR-a-haute-pression.png

Le système d'actionnement électrique de la vanne EGR permet un dosage exact de la quantité de gaz d'échappement recirculés. De plus, cette quantité n'est plus calculée uniquement sur la base des signaux du capteur de masse d'air et du capteur d'oxygène à film chaud, mais les signaux suivants sont également utilisés:

• Voyage de la soupape EGR à haute pression
• Temperatureavant la soupape EGR à haute pression
• Différence de pression entre la pression des gaz d'échappement dans le collecteur d'échappement et la pression de suralimentation dans le collecteur d'admission.

Cela permet un contrôle encore plus précis du taux d'EGR.

Le refroidisseur EGR sert à augmenter l'efficacité du système EGR. Cependant, atteindre la température de fonctionnement aussi vite que possible est prioritaire aux basses températures du moteur.

Dans ce cas, le refroidisseur EGR peut être contourné afin de chauffer la chambre de combustion plus rapidement. A cet effet, il existe une dérivation qui détourne le flux de l'échappement autour du refroidisseur EGR.

Cette dérivation est actionnée par un volet qui, à son tour, est actionné par une unité de vide. La dérivation est soit seulement dans la position «Ouvert» ou «Fermé».

Position-fermee.png

Réduction catalytique sélective

Afin de se conformer aux directives strictes de l'EPA, le nouveau système de réduction catalytique sélective (SCR) est installé dans les nouveaux véhicules diesel de BMW. Le moteur M57D30T2 est conforme aux exigences EPA Tier 2, Bin 5. Cela permet aux nouveaux véhicules diesel d'être vendus dans les 50 États.

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Le système SCR est un développement récent dans l'industrie automobile, mais cette technologie est utilisée depuis de nombreuses années par les centrales électriques au charbon.

Le terme "sélectif" indique que l'agent réducteur préfère s'oxyder sélectivement avec l'oxygène contenu dans les oxydes d'azote au lieu de l'oxygène présent dans les gaz d'échappement.

L'agent réducteur est injecté dans le système d'échappement où il est converti en ammoniac et en dioxyde de carbone. L'ammoniac résultant est utilisé dans un catalyseur spécial dans le courant d'échappement.

La réaction qui en résulte transforme les oxydes d'azote indésirables en azote et en eau inoffensifs

L'agent réducteur préféré dans un système SCR est l'ammoniac (NH3). Cependant, l'ammoniac en lui-même est toxique et ne serait pas pratique ou sûr à transporter dans le véhicule. Ainsi, une alternative serait une substance "porteuse" plus sûre qui, dans ce cas, est un composé urée / eau. L'urée, (NH2) 2CO, est couramment utilisée comme engrais et est biologiquement compatible avec les eaux souterraines et chimiquement stable pour l'environnement. Ceci permet à l'urée d'être utilisée comme agent réducteur dans le système SCR. L'ammoniac est ensuite extrait de l'urée lors d'une réaction chimique «embarquée» qui a lieu une fois l'urée injectée dans le système d'échappement.

Le nom officiel de l'agent réducteur est Diesel Exhaust Fluid ou DEF. C'est le nom qui sera utilisé dans le manuel du propriétaire et dans ce matériel de formation. Voir note ci-dessous:

Note importante sur DEF

Dans ce matériel de formation, plusieurs termes sont utilisés p pour DEF. Certains de ces termes comprennent réducteur, réduisant agent ou solution d'urée / eau.
Le nom technique utilisé dans l'industrie est AUS32, qui est une solution urée / eau dont l'urée représente 32,5% du mélange.

Un autre terme utilisé est AdBlue, qui est la marque déposée pour AUS32. Cependant, il existe d'autres producteurs de AUS32. AdBlue est juste l'un d'entre eux.

La marque AdBlue est actuellement détenue par l'Association allemande de l'industrie automobile (VDA), qui garantit le respect des normes de qualité conformément aux spécifications DIN 70070.

Aperçu SCR - Simplifié
La réduction catalytique sélective est un système de réduction des oxydes d'azote (NOx) dans les gaz d'échappement. A cet effet, un agent réducteur (solution d'urée / eau) est injecté dans les gaz d'échappement en aval du filtre à particules diesel.

La réaction de réduction d'oxyde d'azote a ensuite lieu dans le convertisseur catalytique SCR. La solution d'urée-eau est transportée dans deux réservoirs dans le véhicule. La quantité est mesurée de manière à être suffisante pour un intervalle de vidange d'huile.

Le graphique suivant montre une représentation simplifiée du système:

Apercu-SCR---Simplifie.png

La raison de l'utilisation de deux réservoirs est que la solution d'urée-eau gèle à une température de -11 ° C (12,2 ° F). Pour cette raison, le plus petit réservoir "actif" est chauffé mais le plus grand réservoir passif ne l'est pas. De cette manière, le volume total de la solution d'urée-eau n'a pas besoin d'être chauffé, économisant ainsi de l'énergie. La quantité dans le réservoir actif est cependant suffisante pour couvrir de grandes distances.

Le petit réservoir chauffé est appelé réservoir actif. Une pompe transporte la solution d'urée-eau de ce réservoir vers le module de dosage. Cette ligne est également chauffée.

Le plus grand réservoir non chauffé est le réservoir passif. Une pompe de transfert transporte régulièrement la solution d'urée-eau du réservoir passif vers le réservoir actif.

Composants du système SCR

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Emplacement du composant - E70

Sur le E70, le réservoir actif, y compris l'unité de livraison, est situé sur le côté droit directement derrière le panneau de pare-chocs avant. Le réservoir passif est situé à gauche dans le soubassement, à peu près sous le siège du conducteur. L'unité de transfert est installée à droite dans le soubassement. Les deux charges sont situées dans le compartiment moteur.

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Emplacement du composant - E90

Sur le E90, le réservoir actif ainsi que le réservoir passif sont situés sous le plancher du coffre à bagages, le réservoir actif étant le plus bas des deux.

Les charges sont situées sur le côté gauche derrière la roue arrière, où elles sont accessibles par une ouverture dans le panneau de pare-chocs. Les charges sont disposées de la même manière que les réservoirs, c'est-à-dire que la charge la plus basse est celle du réservoir actif. L'unité de transfert et le filtre sont situés derrière l'obturateur.

Réservoir passif

Le réservoir passif est le plus grand des deux réservoirs d'alimentation. Le nom de réservoir passif fait référence au fait qu'il n'est pas chauffé.
Les composants suivants constituent le réservoir passif:

• Capteurs de niveau (2x)
• Ventilation de fonctionnement (2x sur E90)
• Orifice de remplissage.

Reservoir-passif_20180314-2134.png

Le réservoir passif sur l'E70 est entouré d'isolant car il est positionné près de l'avant du système d'échappement où le transfert de chaleur vers la solution d'urée-eau serait très élevé.

Reservoir-passif-2.png

Capteurs de niveau

Il y a deux capteurs de niveau dans le réservoir passif. L'un fournit le signal "Full" et l'autre le signal "Empty".

Les capteurs utilisent la conductivité de la solution urée-eau. Lorsque ces contacts sont mouillés avec une solution d'eau et d'urée, le circuit est fermé et le courant peut circuler, permettant ainsi un signal de capteur.

Les deux capteurs de niveau envoient leur signal à un évaluateur. Cet évaluateur filtre les signaux et reconnaît, par exemple, le ballottement de la solution d'urée-eau et transmet un signal de niveau correspondant à l'électronique diesel numérique.

Le capteur de niveau "Full" est situé en haut du réservoir passif. Les deux contacts sont mouillés lorsque le réservoir passif est complètement rempli et que le capteur envoie le signal "Full".

Le capteur de niveau "Vide" est situé à l'extrémité inférieure du réservoir passif. Le réservoir est considéré comme "non vide" tant que le capteur est recouvert d'une solution d'urée-eau. L'évaluateur détecte que le réservoir passif est vide quand aucun signal de capteur n'est reçu.

Capteurs-de-niveau.png

Ventilation

Le réservoir passif est équipé d'un évent de fonctionnement (2 dans le E90) et d'un évent de remplissage. L'évent de fonctionnement est dirigé dans l'atmosphère. Une pastille de filtre dite frittée garantit qu'aucune impureté ne peut pénétrer dans le réservoir par l'évent de fonctionnement. Ce comprimé fritté est constitué d'un matériau poreux et sert de filtre permettant le passage de particules jusqu'à une certaine taille.

L'évent de remplissage est dirigé dans le tuyau de remplissage et, par conséquent, aucun filtre n'est requis.

Unité de transfert

L'unité de transfert pompe la solution d'urée-eau du réservoir passif vers le réservoir actif. Il y a un filtre d'écran dans l'orifice d'entrée de la pompe.

Cette pompe est conçue comme une pompe à diaphragme. Il fonctionne de la même manière qu'une pompe à piston mais l'élément de pompe est séparé du fluide par un diaphragme. Cela signifie qu'il n'y a pas de problèmes concernant la corrosion.

Unite-de-transfert_20180314-2155.png

Réservoir actif

Le réservoir actif est le plus petit des deux réservoirs et son nom fait référence au fait qu'il est chauffé. Compte tenu de son faible volume, il faut peu d'énergie pour chauffer la solution d'urée-eau.

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Reservoir-actif---E70.png

Unité de fonction

L'unité dite fonctionnelle est située dans le réservoir actif. Il a l'apparence extérieure d'une chambre de surtension et accueille un chauffage, un filtre et un capteur de niveau. L'unité de livraison est attachée à elle.

Contrairement à une chambre de surtension dans le réservoir de carburant, la section inférieure de l'unité de fonction a des fentes. Cette chambre crée un plus petit volume dans le réservoir qui se mélange à peine avec la solution d'urée-eau à l'extérieur de la chambre.

Il y a un élément chauffant PTC (coefficient de température positif) dans la base de la chambre qui peut chauffer ce plus petit volume à un rythme relativement rapide. La ligne d'admission est également chauffée. De cette manière, la solution liquide d'urée-eau peut être rendue disponible pour le fonctionnement du véhicule même aux températures les plus basses.

Unite-de-fonction_20180314-2230.png

L'élément chauffant dans la chambre est connecté à l'élément chauffant pour que la ligne d'admission forme un circuit de chauffage. Un semi-conducteur de puissance fournit le courant pour ce circuit de chauffage. Le semi-conducteur de puissance est contrôlé par le DDE. Le DDE peut déterminer le courant qui circule à travers les éléments chauffants et peut donc surveiller leur fonctionnement.

Le capteur de température fournit le signal pour le système de contrôle de chauffage. Il est conçu comme un capteur NTC (coefficient de température négatif). Le capteur de température est intégré à l'extrémité inférieure du capteur de niveau.

Unite-de-fonction-2.png

Capteur de niveau

Le capteur de niveau de l'unité fonctionnelle fournit la valeur de niveau pour l'ensemble du réservoir actif. Le capteur de niveau dans le réservoir actif fonctionne selon le même principe que les capteurs de niveau du réservoir passif. Dans ce cas, cependant, il n'y a qu'un capteur avec plusieurs contacts qui s'étendent à différents niveaux dans le réservoir actif.

Le capteur utilise la conductivité de la solution d'urée-eau. Un total de quatre contacts projet dans le réservoir. Lorsque ces contacts sont mouillés avec une solution d'eau et d'urée, le circuit est fermé et le courant peut circuler, permettant ainsi un signal de capteur. Trois contacts sont chargés de signaler les différents niveaux. Le quatrième contact est la référence, c'est-à-dire le contact par lequel le circuit électrique est fermé. Ce contact de référence ne peut pas être vu sur la figure car il est situé directement derrière le contact "Vide" (3). Le capteur de niveau envoie son signal à un évaluateur. Cet évaluateur filtre le signal et reconnaît, par exemple, le ballottement de la solution d'urée-eau et transfère un signal de niveau correspondant à l'électronique diesel numérique.

Capteur-de-niveau.png

Unité de livraison

L'unité de distribution est située sur le réservoir actif à l'extrémité supérieure de l'unité de fonction. Entre autres choses, l'unité de distribution comprend la pompe qui transfère la solution d'urée-eau du réservoir actif au module de dosage. L'unité de distribution est également chauffée par un élément PTC.

Unite-de-livraison_20180314-2237.png

L'élément chauffant dans l'unité de distribution est connecté à l'élément chauffant pour que la ligne de dosage forme un circuit de chauffage. Un semi-conducteur de puissance fournit le courant pour ce circuit de chauffage. Le semi-conducteur de puissance est commandé par le DDE. Le DDE peut déterminer le courant qui circule à travers les éléments chauffants et peut donc surveiller leur fonctionnement.

Pompe

La pompe est une partie commune avec la pompe dans l'unité de transfert. Pendant que le moteur tourne, il pompe la solution d'urée-eau du réservoir actif vers le module de mesure. Il dessine la ligne de dosage vide lorsque le moteur est éteint.
Pression

Capteur

Le capteur de pression mesure la pression dans la conduite de refoulement vers le module de mesure. La valeur est transférée au DDE.

Vanne d'inversion

La vanne d'inversion permet d'inverser le sens de refoulement dans la conduite de dosage pour vider la ligne de dosage pendant que la pompe débite dans la même direction. Il est conçu comme une vanne à 4/2 voies qui permet l'échange de la ligne de dosage et de la conduite d'admission vers la pompe.

La vanne n'est pas actionnée par intervalles et n'a donc que deux positions. Comme la puissance est appliquée en permanence sur la vanne lorsqu'elle est actionnée, le temps d'actionnement maximal est limité afin d'éviter une surchauffe.

Module de mesure et mélangeur

Le module de dosage est chargé d'injecter la solution d'urée-eau dans le tuyau d'échappement. Il dispose d'une soupape similaire à l'injecteur de carburant dans un moteur à essence avec injection de tubulure d'admission.

Module-de-mesure-et-melangeur-2.png

Bien que le module de comptage ne possède pas de chauffage, il est encore chauffé par le système d'échappement à tel point qu'il nécessite même des ailettes de refroidissement.
Le module de mesure est actionné par un signal modulé en largeur d'impulsion (PWM) du DDE, de sorte que le facteur d'impulsions détermine la durée d'ouverture de la vanne.
Le module de dosage est équipé d'un insert conique (6) qui empêche le dessèchement de la solution d'urée-eau et le colmatage de la vanne. Sa forme crée un écoulement qui empêche la solution d'urée-eau de s'accumuler sur les parois du système d'échappement. Les dépôts d'urée sur l'insert sont brûlés car il est chauffé à des températures très élevées par le flux de gaz d'échappement.

Module-de-mesure-et-melangeur.png

Mixer

Le mélangeur monté dans le raccord à bride du tuyau d'échappement est situé directement derrière le module de dosage dans le système d'échappement. Il fait tourbillonner le flux de gaz d'échappement pour s'assurer que la solution d'urée-eau est bien mélangée avec les gaz d'échappement. Ceci est nécessaire pour assurer que l'urée se transforme complètement en ammoniac.

Capteurs de NOx

Le capteur d'oxyde d'azote se compose de la sonde de mesure actuelle et de l'unité de commande correspondante. L'unité de commande communique via le LoCAN avec l'unité de contrôle du moteur.

Capteurs-de-NOx.png

En termes de son principe de fonctionnement, l'oxyde d'azote peut être comparé à un capteur d'oxygène à large bande. Le principe de mesure repose sur l'idée de baser la mesure de l'oxyde d'azote sur la mesure de l'oxygène.

Le gaz d'échappement circule à travers le capteur de NOx. Ici, seuls les oxydes d'oxygène et d'azote sont intéressants. Dans la première chambre, l'oxygène est ionisé hors de ce mélange à l'aide de la première cellule de pompage et passé à travers l'électrolyte solide.

Un signal lambda peut être prélevé sur le courant de la pompe de la première chambre. De cette manière, les gaz d'échappement dans le capteur de NOx sont libérés de l'oxygène libre (non lié à l'azote).

L'oxyde d'azote restant traverse ensuite la seconde barrière pour atteindre la seconde chambre du capteur. Ici, l'oxyde de nitrogène est séparé par un élément catalytique en oxygène et en azote. L'oxygène libéré de cette manière est à nouveau ionisé et peut ensuite passer à travers l'électrolyte solide. Le courant de pompage qui se produit pendant ce processus permet de déduire la quantité d'oxygène et le niveau d'azote peut être déduit de cette quantité.

Le graphique suivant montre le principe de fonctionnement de ce système de mesure.

Capteurs-de-NOx-2.png

Fonctions du système SCR

La réduction catalytique sélective est actuellement le système le plus efficace pour réduire les oxydes d'azote (NOx). En cours de fonctionnement, il atteint un rendement de près de 100% et d'environ 90% sur toute la plage de fonctionnement du véhicule. La différence est attribuée au temps nécessaire au système jusqu'à ce qu'il soit complètement opérationnel après un démarrage à froid

Fonctions-du-systeme-SCR.png

Ce système porte un agent réducteur, une solution d'urée-eau, dans le véhicule. La solution d'urée-eau est injectée dans le tuyau d'échappement par le module de dosage en amont du pot catalytique SCR.
Le DDE calcule la quantité à injecter.
La teneur en oxyde d'azote dans les gaz d'échappement est déterminée par le capteur de NOx avant le convertisseur catalytique SCR.
Correspondant à cette valeur, la quantité exacte de la solution d'urée-eau nécessaire pour réduire complètement les oxydes d'azote est injectée. La solution d'urée-eau se transforme en ammoniac dans le tuyau d'échappement.

Dans le convertisseur catalytique SCR, l'ammoniac réagit avec les oxydes d'azote pour produire de l'azote (N2) et de l'eau (H2O).
Un autre capteur de NOx qui surveille cette fonction est situé en aval du convertisseur catalytique SCR.
Une sonde de température dans le tuyau d'échappement après le filtre à particules diesel (c'est-à-dire avant le catalyseur SCR) et le module de mesure influence également cette fonction. C'est parce que l'injection de la solution d'urée-eau commence seulement à une température minimale de 200 ° C (392 ° F).

Réaction chimique

La tâche du système SCR est de réduire considérablement l'azote
oxydes (NOx) dans les gaz d'échappement. Les oxydes d'azote se présentent sous deux formes différentes:

• Monoxyde d'azote (NO)
• Dioxyde d'azote (NO2).

Reaction-chimique.png

L'ammoniac (NH3) est utilisé dans le but de réduire les oxydes d'azote dans un convertisseur catalytique spécial. L'ammoniac est fourni sous la forme d'une solution d'urée-eau.

Reaction-chimique-2.png

Solution-d-uree-eau.png

La solution d'urée-eau est injectée par le système de dosage dans le système d'échappement en aval du filtre à particules diesel. La quantité requise doit être dosée exactement de la même façon sinon des oxydes d'azote ou de l'ammoniac apparaîtraient à la fin. La description suivante des procédés chimiques explique pourquoi c'est le cas.
Conversion de la solution d'urée-eau

La distribution uniforme de la solution d'urée-eau dans les gaz d'échappement et la conversion en ammoniac ont lieu dans le tuyau d'échappement en amont du convertisseur catalytique SCR.

Initialement, l'urée ((NH2) 2CO) dissoute dans la solution d'urée-eau est libérée. La conversion de l'urée en ammoniac se fait en deux étapes.

Conversion-de-la-solution-d-uree-eau.png

Thermolyse-l-uree-se-transforme-en-ammoniaque-et-en-acide-isocyanique_20180315-0959.png

Cela signifie que seule une partie de la solution d'urée-eau est convertie en ammoniac pendant la thermolyse. Le reste, qui est sous la forme d'acide isocyanique, est converti dans une seconde étape.

Hydrolyse.png

L'eau nécessaire à cet effet est également fournie par la solution d'urée-eau. Par conséquent, après l'hydrolyse, toute l'urée est convertie en ammoniac et en dioxyde de carbone.

Réduction des NOx

Les oxydes d'azote sont convertis en azote et en eau inoffensifs dans le convertisseur catalytique SCR.

Reduction-des-NOx.png

Reduction-des-NOx_20180315-1009.png

Réduction des NOx: les oxydes d'azote réagissent avec l'ammoniac pour former de l'azote et de l'eau

On peut voir que chaque atome individuel a retrouvé sa place à la fin du processus, c'est-à-dire que les mêmes éléments sont à gauche comme à droite.

Cela ne se produit que lorsque le rapport de la solution urée-eau aux oxydes d'azote est correct. Des oxydes d'azote apparaîtraient si trop peu de solution d'urée-eau était injectée.

De la même manière, l'ammoniac émergerait si trop de solution d'urée-eau était injectée, entraînant une odeur désagréable et des dommages possibles pour l'environnement.

Contrôle SCR

La commande SCR est intégrée dans l'électronique numérique diesel (DDE).
Le contrôle SCR est divisé en le contrôle du système de mesure et la stratégie de mesure.

Controle-SCR_20180315-1015.png

Stratégie de mesure

La stratégie de mesure fait partie intégrante du contrôle SCR qui calcule la quantité de solution d'urée-eau à injecter à quel moment.

Strategie-de-mesure.png

En fonctionnement normal, le signal du capteur NOx avant le convertisseur catalytique SCR est utilisé pour le calcul du quantité. Ce capteur détermine la quantité d'oxyde d'azote dans les gaz d'échappement et envoie la valeur correspondante au DDE.
Cependant, le capteur de NOx doit atteindre sa température de fonctionnement avant de pouvoir commencer à mesurer. En fonction de la température, ceci peut prendre jusqu'à 15 minutes. Jusque-là, le DDE utilise une valeur de remplacement pour déterminer la quantité d'oxyde d'azote dans les gaz d'échappement.
Un deuxième capteur de NOx est installé après le convertisseur catalytique SCR dans le but de surveiller le système. Il mesure si il y a encore des oxydes d'azote dans les gaz d'échappement. Si c'est le cas, la quantité injectée de la solution d'urée-eau est adaptée en conséquence.

Le capteur de NOx, cependant, mesure non seulement les oxydes d'azote mais aussi l'ammoniac mais ne peut pas les distinguer. Si trop une solution d'urée-eau est injectée, bien que les oxydes d'azote soient complètement réduits, ce que l'on appelle un "glissement d'ammoniac", c'est-à-dire que l'ammoniac émerge du convertisseur catalytique SCR. Cela provoque à son tour un augmenter la valeur mesurée par le capteur NOx. Le but est donc de réaliser un minimum de la valeur du capteur.
Cependant, il s'agit d'une adaptation à long terme et non d'un processus de contrôle à court terme, car le convertisseur catalytique SCR remplit une fonction de stockage de l'ammoniac.

Contrôle du système de mesure

Le contrôle du système de comptage pourrait être considéré comme la partie exécutante. Il réalise les exigences définies par la stratégie de mesure.
Cela comprend à la fois le dosage, c'est-à-dire l'injection, ainsi que l'apport de la solution d'urée-eau.
Les tâches du contrôle du système de comptage en fonctionnement normal sont listées ci-dessous:
Mesure de la solution d'urée-eau:

• Mise en œuvre de la quantité cible requise de solution d'urée-eau
• Rétroaction de la quantité réelle de solution d'urée-eau mise en œuvre.

Fournir une solution d'urée-eau:

• Préparation du processus de dosage (conduites de remplissage et pression accumulée) dans les conditions ambiantes correspondantes (température)
• Vidage des lignes pendant l'afterrunning
• Actionnement du chauffage.

De plus, la commande du système de mesure reconnaît les défauts, les conditions invraisemblables ou les situations critiques et initie les mesures correspondantes.

Mesure de la solution d'urée-eau

La stratégie de dosage détermine la quantité de solution d'urée-eau à injecter. Le contrôle du système de comptage exécute cette requête. Une partie de la fonction est l'actionnement de dosage qui détermine l'ouverture réelle de la vanne de dosage.

En fonction de la charge du moteur, la vanne de dosage injecte à une fréquence de 0,5 Hz à 3,3 Hz.
L'installation d'actionnement de comptage calcule les facteurs suivants afin d'injecter la quantité correcte:

• Le facteur de service de l'actionneur de la vanne de dosage pour déterminer la durée d'injection
• Temporisation d'actionnement pour compenser le temps de réaction de la vanne de dosage.

Le signal du capteur de pression dans la ligne de comptage est pris en compte pour assurer un calcul précis; la pression doit cependant rester constante à 5 bars.

La commande du système de comptage calcule également la quantité effectivement mesurée et renvoie cette valeur à la stratégie de mesure. La quantité de dosage est également déterminée sur une plus longue période de temps. Ce calcul à long terme est réinitialisé lors du remplissage du SCR ou peut être réinitialisé par le système de diagnostic BMW.

Fournir une solution d'urée-eau

Un apport d'une solution d'urée-eau est nécessaire pour le processus de réduction cat-alytique sélectif. Il est nécessaire de stocker ce milieu dans le véhicule et de le rendre disponible rapidement dans toutes les conditions de fonctionnement. Dans ce cas, "mise à disposition" signifie que la solution d'urée-eau est appliquée à une pression définie sur la vanne de dosage. Diverses fonctions décrites ci-après sont nécessaires pour effectuer cette tâche.

Chauffe-eau

Le système doit être chauffé lorsque la solution d'urée-eau gèle à une température de -11 ° C.

Le système de chauffage effectue les tâches suivantes:

• Pour surveiller la température dans le réservoir actif et la température ambiante
• Tothaw une quantité suffisante de solution d'urée-eau et les composants nécessaires pour doser la solution pendant le démarrage du système
• Pour éviter que les composants concernés ne gèlent pendant le fonctionnement
• Surveiller les composants du système de chauffage.

Les composants suivants sont chauffés:

• Chambre de surpression dans le réservoir actif
• Ligne d'admission dans le réservoir actif
• Module de distribution (pompe, filtre, vanne d'inversion)
• Ligne de mesure (du réservoir actif au module de mesure).

Les systèmes de chauffage de la ligne de dosage et du module de distribution sont commandés en fonction de la température ambiante.
Le réchauffeur dans le réservoir actif est commandé en fonction de la température dans le réservoir actif.

Le contrôle du chauffage est en outre régi par les conditions suivantes:

Le-controle-de-chauffage.png

L'attente de mesure est retardée à une température inférieure à -9 ° C dans le réservoir actif, c'est-à-dire. une période d'attente définie peut s'écouler jusqu'à ce qu'une tentative d'accumulation de pression commence.
Ce temps est constant de -9 ° C à -16,5 ° C car il n'est pas possible de déterminer dans quelle mesure la solution d'urée-eau est congelée.

À des températures inférieures à -16,5 ° C, le temps de chauffage est prolongé jusqu'à ce qu'une tentative d'accumulation de pression soit effectuée. Le chauffage de la ligne de dosage se fait généralement beaucoup plus rapidement.

Par conséquent, la température dans le réservoir actif est le facteur décisif pour la période de temps jusqu'à ce qu'une tentative d'accumulation de pression soit entreprise.

Cependant, il est possible que le temps de chauffage de la ligne de mesure soit plus long à la température ambiante considérablement plus basse que la température dans le réservoir actif. Dans ce cas, la température ambiante est prise en compte pour le délai d'attente de mesure.

Le graphique suivant montre le retard en fonction des signaux du capteur de température.

les-signaux-du-capteur-de-temperature_.png

Le graphique montre que, avec les mêmes signaux de température, le temps de retard relatif à la température dans le réservoir actif est plus long que le retard causé par la température ambiante.

Seules les durées inférieures à -9 ° C sont pertinentes car elles sont inférieures à 3 minutes à des températures supérieures à -9 ° C. 3 minutes est le temps nécessaire à l'ensemble du système pour établir une attente de dosage (par exemple en prenant également en compte la température dans le convertisseur catalytique SCR).

C'est également le délai approuvé par l'EPA (Environmental Protection Agency) comme période préliminaire dans toutes les conditions d'exploitation. Ce temps est considérablement prolongé à très basse température. L'exemple suivant montre comment le délai d'attente de comptage est dérivé à basse température.

Exemple: Température ambiante: -30 ° C, température active

Réservoir: -12 ° C Le véhicule a roulé pendant une période prolongée à des températures ambiantes très basses de - 30 ° C. Le réchauffeur dans le réservoir actif a décongelé la solution d'urée-eau.

Le véhicule est maintenant stationné pour une courte période de temps (par exemple, 30 minutes). Au redémarrage, la température dans le réservoir actif est maintenant de -12 ° C.

Le temps de retard initié par la température dans le réservoir actif est d'environ 18 minutes tandis que le temps de retard initié par la température ambiante est de 25 minutes. Comme le temps de retard initié par la température ambiante est plus long, cela entraînera un retard plus long.

Maintenant, une autre condition entre en jeu. Seule la fin du retard causé par la température dans le réservoir actif peut permettre le dosage. Ça signifie:

• Le temps de retard initié par la température dans le réservoir actif sera écoulé après 18 minutes. Aucune activation n'est encore fournie par le second retard causé par la température ambiante. Un deuxième cycle de 18 minutes commence maintenant.

• Le temps de retard initié par la température ambiante s'écoulera après 25 minutes et enverra son signal de validation. Cependant, ce délai ne peut pas activer le comptage.

• Le deuxième cycle du temps de retard causé par la température dans le réservoir actif s'est écoulé après 36 minutes. Comme l'activation du retard causé par la température ambiante est maintenant appliquée, la mesure sera activée.

Transfert de transfert

Un pompage dit de transfert est nécessaire puisque deux réservoirs sont utilisés pour stocker la solution d'urée-eau. Le terme pompage par transfert concerne le pompage de la solution d'urée-eau du réservoir passif dans le réservoir actif.

Transfert-de-transfert.png

Les conditions suivantes doivent être remplies pour le pompage de transfert:

• Il y a une solution d'urée-eau dans le réservoir passif
• La température ambiante est supérieure à une valeur minimale de -5 ° C pendant au moins 10 minutes
• Une quantité définie (300 ml) a été utilisée dans le réservoir actif ou le niveau de réserve dans le réservoir actif a été atteint.

La solution est ensuite pompée pendant un certain temps afin de remplir le réservoir actif. La procédure de transfert de transfert est terminée si le niveau "plein" est atteint avant que le temps ne soit écoulé.

Si le réservoir passif a été rempli, le pompage de transfert n'aura lieu qu'après l'utilisation d'une quantité d'environ 3 litres dans le réservoir actif. La quantité entière est ensuite pompée.

Le système attend ensuite jusqu'à ce qu'une quantité d'environ 3 litres ait été utilisée dans le réservoir actif avant de pomper à nouveau la quantité totale tout en démarrant simultanément la fonction de détection de remplissage incorrecte.

Cette fonction détermine si le système a été rempli avec le mauvais support car il est présent en forte concentration dans le réservoir actif.

Le transfert de transfert n'a pas lieu en cas de défaillance du système de capteur de niveau.

Livraison

La solution d'urée-eau est délivrée du réservoir actif au module de dosage. Cette tâche est effectuée par une pompe intégrée dans l'unité de distribution. L'unité de livraison contient en outre:

• Chauffe-eau
• Capteur de pression
• Filtre
• Retour gaz
• Vanne d'inversion.

Livraison_20180315-1056.png

La pompe est actionnée par un signal modulé en largeur d'impulsion (signal PWM) provenant du DDE. Le signal PWM fournit une spécification de vitesse dans le but d'établir la pression du système. La valeur de la spécification de vitesse est calculée par le DDE sur la base du signal du capteur de pression.

Lorsque le système démarre, la pompe est actionnée avec un signal PWM défini et la ligne vers le module de comptage est remplie. Ceci est suivi par l'accumulation de pression. Ce n'est qu'alors que le contrôle de la pression a lieu.

Lorsque la ligne de dosage est remplie, la vanne de dosage ouverte permet d'injecter une petite quantité de la solution eau-urée dans le système d'échappement.

Pendant le contrôle de la pression, c'est-à-dire pendant le fonctionnement normal avec dosage, la pompe est actionnée de telle sorte qu'une pression de 5 bars est appliquée dans la conduite de dosage. Seule une petite partie de la solution d'urée-eau délivrée par la pompe est effectivement injectée.

La majorité de la solution est transférée via un accélérateur dans le réservoir actif. Cela signifie que la pression de refoulement est déterminée par la vitesse de la pompe avec la section transversale des gaz.

la-pompe.png

La solution est injectée quatre fois par seconde. La quantité est déterminée par le temps d'ouverture et la course de la vanne de dosage. Cependant, la quantité est si faible qu'il n'y a pas de chute de pression notable dans la ligne de dosage.

Évacuant

Après avoir éteint le moteur, la vanne d'inversion se met en marche pour inverser le sens de refoulement de la pompe, évacuant ainsi la ligne de dosage et le module de mesure.

L'évacuation a également lieu si le système doit être arrêté en raison d'un défaut ou si la température minimale dans le réservoir actif ne peut plus être maintenue.

Ceci est nécessaire pour garantir qu'aucune solution d'urée-eau ne reste dans la ligne de dosage ou dans le module de mesure car elle peut geler.
La vanne de dosage est ouverte pendant l'évacuation.

Mesure de niveau

Il y a des capteurs de niveau aussi bien dans le réservoir actif que dans le réservoir passif. Cependant, ces capteurs ne sont pas des capteurs continus comme dans le système de carburant par exemple. Ils ne peuvent déterminer qu'un point spécifique auquel est affectée une quantité définie de solution d'urée-eau dans le réservoir.
Deux capteurs de niveau distincts sont installés dans le réservoir passif, un pour «plein» et un pour «vide». Les signaux des capteurs de niveau ne sont pas envoyés directement au DDE mais plutôt à un évaluateur.
Le réservoir actif contient un capteur de niveau qui a différents points de mesure:

•    Plein
•    Attention
•    Vide.

Dans ce cas également, un évaluateur est installé entre les capteurs et le DDE, qui remplit les mêmes tâches que pour le réservoir passif.

Mesure-de-niveau.png

Cet évaluateur envoie un signal de niveau plausible au DDE. Il reconnaît les changements dans le niveau de remplissage provoqués, par exemple, en conduisant la montée / descente ou le ballottement du liquide par opposition à un changement réel du niveau de liquide dans le réservoir.

Le niveau bas est donc signalé lorsque le capteur correspondant n'est plus recouvert par la solution d'urée-eau pendant une période définie. Une fois que le niveau est inférieur à cette valeur, il ne peut plus être atteint en fonctionnement normal. Cela signifie que le liquide qui s'écoule sur le capteur ou qui conduit en montée / descente n'est plus interprété comme un niveau de liquide plus élevé.

Mesure-de-niveau-2.png

Le système de mesure de niveau doit également reconnaître lorsque les réservoirs actifs et passifs sont remplis. Ceci est obtenu en comparant le niveau actuel avec la dernière valeur stockée.

Le signal du capteur de niveau après le remplissage correspond au signal pendant la montée. Pour éviter toute confusion, la fonction de reconnaissance de remplissage est limitée à un certain temps après le démarrage du moteur et la décélération - car on peut supposer que le remplissage ne sera effectué que lorsque le véhicule est à l'arrêt.

Une certaine vitesse du véhicule doit être dépassée pour s'assurer que le ballottement se produit, fournissant ainsi une indication claire que le système a été rempli.

Le remplissage du système pendant que le moteur tourne peut également être détecté mais avec une logique modifiée. Les signaux envoyés par les capteurs lorsque le véhicule est à l'arrêt sont également utilisés à cette fin. Le véhicule doit être stationnaire pendant une période minimale définie afin de rendre le remplissage plausible.

Lorsque la solution d'urée-eau est gelée, un capteur de niveau affiche la même valeur que lorsqu'il n'est pas mouillé / couvert par la solution.

Un réservoir gelé est donc indiqué comme vide. Pour cette raison, les signaux de capteurs suivants sont utilisés pour mesurer le niveau:

• Température ambiante
• Température dans le réservoir actif
• Permettre le chauffage.

Calcul de niveau

Cette fonction calcule la quantité de solution d'urée-eau restant dans le réservoir actif. Le calcul est calibré avec la mesure de niveau.

Chaque fois que le niveau descend en dessous d'un capteur de niveau, la quantité correspondante de solution d'urée-eau dans le réservoir est stockée. La quantité de solution d'urée-eau effectivement injectée est ensuite soustraite de cette valeur pendant que la quantité pompée est ajoutée.

Cela permet de déterminer le niveau plus précisément que ce qui serait possible par simple mesure. De plus, le niveau peut encore être déterminé en cas de défaillance de l'un des capteurs de niveau.

Comme il est possible que le remplissage ne soit pas reconnu, le calcul est poursuivi seulement jusqu'à ce que le niveau descende en dessous du capteur inférieur suivant.

Exemple:

Une fois le niveau descendu en dessous du capteur de niveau "plein", par exemple, la quantité de solution d'urée-eau utilisée et repulpée est désormais prise en compte et le niveau réel en dessous de "plein" est calculé. Normalement, le niveau descend en dessous du capteur de niveau inférieur suivant en même temps que le calcul du niveau. Un ajustement a lieu à ce stade et le calcul est redémarré.

Si, toutefois, une quantité de solution d'urée-eau est remplie sans qu'elle soit détectée, le niveau réel sera supérieur au niveau calculé. Le calcul du niveau est arrêté s'il calcule que le niveau aurait dû descendre en dessous du capteur de niveau suivant mais que le capteur de niveau est toujours mouillé / couvert.

A titre exceptionnel, un capteur de niveau défectueux peut provoquer le calcul jusqu'à ce que le réservoir soit vide.

Modes du système SCR

A la mise du contact, le contrôle SCR subit une séquence logique de modes dans le DDE. Il y a des conditions qui déclenchent le changement d'un mode à l'autre. Le graphique suivant montre la séquence des modes qui sont décrits par la suite.

Modes-du-systeme-SCR.png

INIT (initialisation SCR)

L'unité de contrôle est activée (borne 15 ON) et le système SCR est initialisé.

STAND BY (SCR non actif)

Le mode STANDBY est supposé soit après l'initialisation, soit en cas de défaut. Le mode AFTERRUN est supposé si la borne 15 est désactivée dans cet état ou si une erreur se produit.

NO PRESSURE CONTROL

(en attente d'activation pour le contrôle de la pression) Le mode NOPRESSURECONTROL est supposé lorsque aucun défaut ne survient dans le système. Dans ce mode, le système attend la validation du contrôle de pression fournie par les signaux de capteur suivants:

• Temperaturein convertisseur catalytique

• Température dans le réservoir actif

• Température ambiante

• État du moteur (moteur en marche).

Le système reste également en mode NOPRESSURECONTROL pendant une période de temps minimale, ce qui permet de vérifier la plausibilité du capteur de pression.

Le mode PRESSURECONTROL est supposé une fois que l'activation est finalement donnée. Le mode STANDBY est supposé si la borne 15 est désactivée ou si une erreur se produit en mode NOPRESSURECONTROL.

CONTRÔLE DE PRESSION (système SCR en cours)

Le mode PRESSURE CONTROL est l'état de fonctionnement normal du système SCR et comporte quatre sous-modes.

Le mode PRESSURECONTROL est maintenu jusqu'à ce que la borne 15 soit désactivée. Un changement au mode PRESSUREREDUCTION a alors lieu. Un changement au mode PRESSUREREDUCTION a également lieu en cas d'erreur dans le système.

Les quatre sous-modes de PRESSURECONTROL sont décrits ci-dessous:

• RECHARGE

Le module de distribution, la ligne de comptage et le module de comptage sont remplis lorsque le mode REFILL est utilisé. La pompe est actionnée et la vanne de dosage ouverte d'une valeur définie.
Le niveau de remplissage est calculé.

Le mode passe à PRESSUREBUILDUP lorsque le niveau de remplissage requis est atteint ou qu'une augmentation de pression définie est détectée.

Le mode PRESSUREREDUCTION est supposé si la borne 15 est désactivée ou si un défaut se produit dans le système.

• CONSTRUCTION DE PRESSION

Dans ce mode, la pression est établie jusqu'à une certaine valeur. Pour ce faire, la pompe est actionnée pendant que la vanne de dosage est fermée.

Si la pression est augmentée dans un certain temps, le système passe au mode suivant de METERINGCONTROL. Si la pression requise n'est pas atteinte après la fin de la période définie, une boucle d'état est initiée et le mode VEN-TILATION est pris en compte.

Si la pression ne peut pas être augmentée après un nombre défini de tentatives, le système signale un défaut et prend le mode PRESSUR-EREDUCTION.

Le mode PRESSUREREDUCTION est également supposé lorsque le terminal 15 est désactivé ou qu'un autre défaut se produit dans le système.

• VENTILATION

Si la pression ne peut pas être augmentée au-delà d'une certaine valeur en mode PRESSUREBUILDUP, il est supposé qu'il y a toujours de l'air dans la conduite de pression.

La vanne de dosage est ouverte pendant une période de temps définie pour permettre à cet air de s'échapper. Ce statut est quitté une fois ce délai écoulé et le système revient en mode PRESSUREBUILDUP. La boucle entre PRESSUREBUILDUP et VENTI-LATION varie en fonction de l'état de l'agent réducteur. La raison en est qu'un niveau différent est établi après REFILL en fonction des conditions ambiantes. La répétition de la fonction de ventilation assurera que la ligne de pression est complètement remplie d'agent réducteur. Le mode PRESSUREREDUC-TION est supposé si la borne 15 est désactivée ou si un défaut survient dans le système.

• METERINGCONTROL

Le système peut activer la mesure en mode METERINGCONTROL. C'est l'état réel pendant le fonctionnement normal.
La solution d'urée-eau est injectée dans ce mode. Dans ce mode, la pompe est actionnée de telle sorte qu'une pression définie est établie. Cette pression est surveillée. Si la pression de sortie dépasse ou dépasse les paramètres définis, un défaut est détecté et le système prend le mode PRESSURERE-DUCTION. Ces défauts sont réinitialisés en revenant en mode METER-INGCONTROL.

Le mode PRESSUREREDUCTION est également supposé si la borne 15 est désactivée ou si un autre défaut se produit dans le système.

PRESSUREREDUCTION

L'activation de la mesure est annulée en entrant en mode PRESSUREREDUCTION.
Cet état réduit la pression dans le module de distribution, la ligne de dosage et le module de mesure après le mode PRESSURECONTROL. A cet effet, la vanne d'inversion est ouverte et la pompe est actionnée à une certaine valeur, la vanne de dosage est fermée. Le mode PRESSUREREDUCTION se termine lorsque la pression chute en dessous d'une certaine valeur. Le système prend le mode NOPRESSURECON-TROL si le seuil de pression est atteint (en dessous) dans un temps défini.

Le système signale un défaut si la pression ne chute pas en dessous du seuil après écoulement d'un temps défini. Dans ce cas ou également dans le cas d'un autre défaut, le système prend le mode NOPRESSURE-CONTROL. Le mode NOPRESSURECONTROL est également supposé lorsque la borne 15 est activée.

AFTERRUN

Le système est arrêté en mode AFTERRUN. Si la borne 15 est à nouveau activée avant la fin de l'afterrun, l'afterrun est annulé et le mode STANDBY est assumé. Si ce n'est pas le cas, le système passe par les sous-modes de AFTERRUN.

• TEMPWAIT (phase de refroidissement du convertisseur catalytique)

En mode AFTERRUN, le sous-mode TEMPWAIT est initialement pris en compte si le système est rempli. Ceci est destiné à empêcher les gaz d'échappement excessivement chauds d'être aspirés dans le système SCR.

La durée de la phase de refroidissement est déterminée par la température des gaz d'échappement. Le sous-mode VIDAGE est supposé après ce temps, dans lequel le système d'échappement s'est refroidi, s'est écoulé. Le sous-mode VIDAGE est également supposé si une erreur se produit dans le système. Si la borne 15 est activée dans ce mode, le mode STANDBY est supposé.

• VIDAGE

Le système assume le sous-mode AFTERRUN_EMPTYING après la phase de refroidissement. La ligne de pression et le module de distribution sont vidés dans ce sous-mode. La solution d'urée-eau est aspirée dans le réservoir actif en ouvrant la vanne d'inversion, en actionnant la pompe et en ouvrant la vanne de dosage. Ceci est destiné à empêcher la solution d'urée-eau de geler dans la ligne de dosage ou le module de dosage. Le niveau dans la ligne de comptage est calculé dans ce mode. Le mode PRESSURECOMPENSATION est supposé si la ligne de comptage est vide. Le mode PRESSURECOMPENSATION est également supposé si une erreur se produit dans le système. Si la borne 15 est activée, le mode STANDBY est supposé.

• PRESSURECOMPENSATION (ligne d'admission - pression ambiante)

Une fois le système complètement vidé, le sous-mode PRES-SURECOMPENSATION est supposé. Dans cet état, la pompe est arrêtée, la vanne d'inversion est ensuite fermée, suivie de la vanne de dosage après un délai. L'intervalle de temps entre l'arrêt de la pompe et la fermeture de la vanne empêche la formation de vide dans la conduite d'aspiration; une compensation de pression entre la ligne d'admission et la pression ambiante a lieu.

Après l'exécution correcte des étapes, le système assume le sous-mode WAIT-ING_FOR_SHUTOFF. WAITING_FOR_SHUTOFF est également supposé si une erreur se produit dans le système. Si la borne 15 est activée, le mode STANDBY est supposé.

• WAITING_FOR_SHUTOFF (arrêt du SCR) L'unité de contrôle est éteinte et éteinte.

Scénario d'avertissement et d'arrêt

Le système SCR est pertinent pour le véhicule en conformité avec les règlements d'émission d'échappement - c'est une condition préalable à l'approbation de l'EPA.

Si le système échoue, l'approbation sera invalidée et le véhicule ne doit plus être utilisé. Un cas très plausible menant à la défaillance du système est que la solution d'urée-eau s'épuise.
Le fonctionnement du véhicule n'est plus autorisé sans la solution d'eau et d'urée, par conséquent, le moteur ne démarre plus. Pour garantir que le conducteur ne soit pas pris en défaut, un scénario d'avertissement et d'arrêt est prévu qui commence suffisamment longtemps avant que le véhicule ne s'éteigne pour permettre au conducteur de remplir lui-même la solution d'urée ou de la faire en haut

Scénario d'avertissement

Le scénario d'alerte commence lorsque le niveau descend en dessous du capteur de niveau "Avertissement" dans le réservoir actif. À ce stade, le réservoir actif est toujours rempli à environ 50% de solution d'urée-eau. Le niveau est ensuite déterminé comme un volume défini (en fonction du type de véhicule).

À partir de ce moment, la consommation réelle de la solution d'urée-eau est soustraite de cette valeur. Le kilométrage est enregistré lorsque la quantité de 2500 ml est atteinte.
Un compte à rebours de 1000 ml a maintenant lieu indépendamment de la consommation réelle de la solution d'urée-eau. Le conducteur reçoit un message de contrôle de vérification de priorité 2 (jaune) indiquant la plage restante.
Si le véhicule est équipé d'un ordinateur de bord (CID - Central Information Display), l'instruction sera également affichée. Le conducteur reçoit un message de contrôle de contrôle de priorité 1 (rouge) à partir de 200 ml.
Les messages et indicateurs suivants seront affichés:

Scenario-d-avertissement.png

Scénario d'arrêt

Si la plage atteint 0 ml, similaire à la jauge de carburant, trois tirets sont affichés à la place de la plage. Le message de contrôle de vérification dans le CID change et indique que le moteur ne peut plus être démarré.
Dans ce cas, il ne sera plus possible de démarrer le moteur s'il a été arrêté pendant plus de trois minutes. Ceci est destiné à permettre au conducteur de sortir d'une situation dangereuse si nécessaire.
Si le système n'est rempli que lorsque le démarrage du moteur a été désactivé, la logique du système de reconnaissance de remplissage est modifiée dans ce cas particulier, ce qui permet une recharge plus rapide.

Liquide d'échappement incorrect

Si le système est rempli d'un milieu incorrect, cela se manifestera après plusieurs centaines de kilomètres (kilomètres) plus tard par des valeurs élevées d'oxyde d'azote dans les gaz d'échappement malgré une injection adéquate de la solution d'urée-eau supposée. Le système reconnaît un support incorrect lorsque certaines limites sont dépassées. À partir de ce moment, un scénario d'avertissement et d'arrêt est également lancé, permettant une plage restante de 200 ml.

Le point d'exclamation dans le symbole identifie le défaut dans le système. Dans ce cas, le message dans le CID informe le conducteur d'aller à l'atelier le plus proche.

Liquide-d-echappement-incorrect.png

Remplissage

Les réservoirs actifs et passifs peuvent être remplis avec une solution d'eau et d'urée soit par l'atelier de service, soit par le client lui-même. Le système peut être rechargé sans problème avec le véhicule sur une inclinaison allant jusqu'à 5 ° dans n'importe quelle direction. Dans ce cas, 90% du remplissage maximum possible est encore atteint.

Le volume du réservoir de solution d'urée-eau est conçu de telle sorte que la plage soit suffisamment grande pour couvrir un intervalle de vidange d'huile. Cela signifie que la recharge "normale" a lieu dans le cadre des travaux d'entretien dans l'atelier. Si, toutefois, l'apport de solution d'urée et d'eau devait diminuer prématurément en raison d'un profil de conduite extraordinaire, il est possible de compléter une quantité plus petite.

Remplissage dans l'atelier de service

Le remplissage dans l'atelier de service fait référence à la recharge de routine dans le cadre de la procédure de vidange d'huile. Cela a lieu au plus tard après:

• 13000 ml sur le E90,

• 11000 ml sur le E70 ou

• un ans.

Dans ce cas, le système doit d'abord être vidé afin d'éliminer la vieille solution d'urée-eau. Cela a lieu via les connexions de l'extracteur dans la ligne de transfert. Bien qu'une petite quantité résiduelle reste toujours dans les réservoirs, elle est négligeable.
Recharge
Toute quantité requise peut être complétée si la réserve de solution d'urée-eau ne dure pas jusqu'au prochain changement d'huile. Idéalement, cette quantité ne devrait être que ce qui est nécessaire pour atteindre le prochain changement d'huile, car le système est alors vidé.

Liquide d'échappement diesel

Le fluide d'échappement diesel (DEF) est une solution d'urée-eau qui sert de support à l'ammoniac utilisé pour réduire les oxydes d'azote (NOx) dans les gaz d'échappement.

Afin de protéger les personnes et l'environnement contre les effets des munitions et de faciliter leur manipulation pour les procédures de transport et de ravitaillement, il est fourni dans une solution aqueuse d'urée pour le procédé SCR.

La solution d'urée-eau recommandée doit répondre à certaines normes de qualité définies conformément à la norme DIN 70070 / AUS32.

Le DEF est une solution synthétique de haute pureté, limpide et aqueuse, constituée de 32,5% d'urée, le reste étant de l'eau.

(67,5%). La solution d'urée-eau utilisée doit correspondre à cette norme.

Santé et sécurité

C'est une solution aqueuse qui ne pose aucun risque particulier. Ce n'est pas une substance dangereuse et ce n'est pas un milieu dangereux qui est facilement évident après avoir examiné les fiches de données de sécurité du matériel (MSDS).

La solution d'urée-eau n'est pas toxique. Si de petites quantités du produit entrent en contact avec la peau pendant la manipulation de la solution urée-eau, il suffit de la rincer simplement avec beaucoup d'eau. De cette manière, la possibilité de tout effet néfaste sur la santé humaine est exclue. La solution d'urée-eau peut être dégradée par les microbes et est donc facilement dégradable. La solution d'urée-eau présente un risque minimum pour l'eau et le sol. Reportez-vous aux lois locales concernant les exigences de manutention et d'élimination.

Compatibilité des matériaux

Le contact de la solution eau-urée avec le cuivre et le zinc ainsi que leurs alliages et l'aluminium doit être évité car cela conduit à la corrosion. Aucun problème n'est rencontré avec l'acier inoxydable et la plupart des plastiques.

Stockage et durabilité

Pour éviter les effets néfastes sur la qualité dus à la contamination et aux dépenses d'essai élevées, la solution d'urée-eau ne doit être manipulée que dans des systèmes de stockage et de remplissage spécialement conçus à cet effet.
Etant donné que la solution d'urée et d'eau gèle à une température de -11 ° C et se décompose à une vitesse supérieure à 25 ° C, les systèmes de stockage et de remplissage doivent être réglés de manière à ce que la température plage de 30 ° C
à -11 ° C est assurée.
Si la température de stockage recommandée est de 25 ° C maximum, la solution eau-urée répond aux exigences de la norme DIN 70070 pendant au moins 12 mois après sa fabrication.
Cette durée est raccourcie si la température de stockage recommandée est dépassée. La solution d'urée-eau deviendra solide si elle est refroidie à des températures inférieures à -11 ° C. Lorsqu'elle est chauffée, la solution d'urée-eau congelée redevient liquide et peut être utilisée sans perte de qualité. Éviter le rayonnement UV direct.

Préoccupations de service

Lors de l'entretien des composants du système SCR, la propreté absolue est importante. Lors du nettoyage des composants, en particulier ceux qui contiennent la solution d'urée-eau (DEF), il est important de n'utiliser que des chiffons "non pelucheux". Toute peluche peut contaminer ou boucher les composants du système SCR rendant le système inopérant.

Tableau de conversion de température

Tableau-de-conversion-de-temperature.png

Tableau de conversion de température (suite)

Tableau-de-conversion-de-temperature-suite.png

Systèmes auxiliaires diesel

Système de bougie de préchauffage

Le système de bougies de préchauffage est responsable de fournir des propriétés fiables de démarrage à froid et de bon fonctionnement lorsque le moteur est froid. Le module de contrôle DDE envoie les exigences de température de la bougie de chauffage à l'unité de commande de chauffage. L'unité de commande de chauffage met en œuvre la demande et actionne les bougies de chauffage avec un signal modulé en largeur d'impulsion.

L'unité de commande de chauffage envoie en outre des informations de diagnostic et d'état via la connexion du bus LIN à l'électronique diesel numérique.

Systeme-de-bougie-de-prechauffage.png

Systeme-de-bougie-de-prechauffage-2.png

Le bus LIN est une interface de données bidirectionnelle fonctionnant selon le principe maître / esclave. L'unité de contrôle DDE est le maître.

Chacun des six circuits de chauffage peut être diagnostiqué individuellement. Lors de la première mise en marche de la régulation de chauffage, la résistance électrique des bougies de chauffage est évaluée au début du processus de chauffage. Une bougie chaude a une résistance beaucoup plus élevée qu'une bougie froide. Si des bougies de chauffage chaudes sont détectées en fonction de leur résistance, les prises de chauffage sont moins alimentées au début du cycle de chauffage.

Si, en revanche, des bougies de chauffage froides sont détectées, la puissance maximale est appliquée aux bougies de chauffage au début du cycle de chauffage. Cette fonction est connue sous le nom de chauffage à répétition dynamique. Cette fonction évite la situation où une trop grande puissance est appliquée à une bougie de chauffage déjà chaude à la suite d'un second cycle de chauffage qui suit peu après la première, et donc surchauffe.

L'unité de commande DDE détermine la température de la bougie de chauffage nécessaire en fonction des valeurs de fonctionnement suivantes:

• La vitesse du moteur
• Température de l'air d'admission
• Quantité injectée
• Pression ambiante
• Tension du système
• Signal d'état, validation du démarreur.

L'électronique diesel numérique envoie la température requise de la bougie de chauffage à l'unité de commande de chauffage pour activer le chauffage. Le système de chauffage prend en charge divers modes de fonctionnement qui sont expliqués ci-après.

Préchauffage

Le préchauffage est activé après la mise en marche de la borne 15. L'indicateur du système de chauffage du combiné d'instruments est activé à une température de liquide de refroidissement ≤ 10 ° C.

Le préchauffage est terminé lorsque:

• Le seuil de vitesse du moteur de 42 tr / min est dépassé (le démarreur est actionné) ou
• le temps de préchauffage s'est écoulé. Le temps de préchauffage dépend de la température du liquide de refroidissement et est défini dans une courbe caractéristique.

Prechauffage_20180315-1140.png

Démarrer le chauffage de secours

Démarrer le chauffage de secours est activé lorsque le processus de préchauffage est terminé par le temps de préchauffage écoulé.
Démarrer le chauffage de secours est terminé:

• Après 10 secondes ou
• lorsque le seuil de régime moteur de 42 tr / min est dépassé.

Démarrer le chauffage

Le démarrage du chauffage est activé à chaque démarrage du moteur lorsque la température du liquide de refroidissement est inférieure à 75 ° C. Le démarrage du chauffage commence après que le seuil de vitesse du moteur de 42 tr / min a été dépassé.

Démarrer le chauffage est terminé:

• Après que le temps de chauffage maximum de démarrage de 60 secondes s'est écoulé
ou
• après le démarrage du moteur
ou
• lorsque la température du liquide de refroidissement de 75 ° C est dépassée.

Chauffage d'urgence

Le chauffage d'urgence est déclenché pendant 3 minutes en cas de défaillance de la communication entre l'unité de commande DDE et l'unité de commande de chauffage pendant plus d'une seconde.

L'unité de commande de chauffage utilise alors des valeurs sûres afin d'éviter d'endommager le système de chauffage.

Chauffage dissimulé

Le préchauffage et le démarrage du chauffage d'appoint sont activés en tant que chauffage dit dissimulé jusqu'à une température de liquide de refroidissement de 30 ° C. Le chauffage dissimulé est déclenché au maximum 4 fois et n'est plus réactivé avant le redémarrage du moteur.

Le chauffage dissimulé est déclenché par les signaux suivants:

• Occupation du siège du conducteur
• Boucle de ceinture de sécurité du conducteur
• Clé valide
• Terminal R
• Embrayage actionné.

Chauffage par charge partielle

Une charge partielle peut se produire à des températures inférieures à 75 ° C après le démarrage du moteur. L'actionnement des bougies de chauffage dépend de la vitesse et de la charge du moteur, améliorant ainsi les caractéristiques des gaz d'échappement.

Actionnement et détection de défaut

Les étages de sortie de puissance pour l'actionnement de la bougie de chauffage se trouvent dans l'unité de commande du chauffage. L'unité de commande de chauffage n'a pas sa propre mémoire de code d'erreur. Les défauts dans le système de chauffage détectés par l'unité de commande du chauffage sont signalés via le bus LIN à l'électronique diesel numérique.

Les codes d'erreur correspondants sont ensuite stockés dans la mémoire de code d'erreur DDE.

Pour éviter tout dommage, l'unité de commande du chauffage arrête toutes les activités de chauffage lorsque la température de fonctionnement admissible de l'unité de commande du chauffage est dépassée.

Les bougies de chauffage en céramique sont conçues pour une tension de fonctionnement de 7,0 à 10,0 V. Une tension de 10 V peut être appliquée pour chauffer la bougie à une vitesse plus élevée pendant le processus de chauffage. Un signal PWM est appliqué aux bougies de chauffage dans le but de maintenir la température du clapet de chauffage.

Par conséquent, une tension efficace est établie au niveau des bougies de chauffage qui est inférieure à la tension du système.

Remarque: Les bougies de chauffage en céramique sont sensibles aux chocs et aux charges de flexion. Les fiches de chauffage qui ont été échappées peuvent être endommagées.

Remarque: Une tension maximale de 7 V peut être appliquée aux bougies de chauffage une fois retirées. Des tensions plus élevées sans mouvement d'air de refroidissement peuvent endommager irrémédiablement les bougies de chauffage.

Dernière modification par BMW-Tech (16-03-2018 13:34:28)


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