[Technologie diesel] Filtre à particules diesel (Page 1) / Moteur BMW / ForumBMW.net

Le forum 100% non officiel et indépendant des passionnés BMW

Vous n'êtes pas identifié(e).     

#1 25-04-2018 14:33:04

BMW-Tech
Rédacteur

Inscription : 02-06-2016
Messages : 403

[Technologie diesel] Filtre à particules diesel

Filtre à particules diesel

Afin de lutter contre les émissions de particules, un filtre à particules diesel a été mis au point afin de stocker puis de «brûler» la suie accumulée. L'élément filtrant du filtre à particules diesel est constitué d'un nid d'abeille cérami- que en carbure de silicium résistant à la chaleur. Il est poreux jusqu'à 50% et a un revêtement catalytique à base de platine.
Le DPF piège et stocke la suie dans les canaux de la structure en nid d'abeille. À certains intervalles, le DPF passe par une «phase de régénération» pour brûler la suie résiduelle.

La haute température générée par l'échappement chauffe la structure céramique et permet aux particules à l'intérieur de se décomposer (s'oxyder) en composants moins nocifs.

Fonction du DPF

Le filtre à particules diesel assure la conversion des constituants des gaz d'échappement suivants:

• C + 2NO2 => CO2 + 2NO
• C + O2 => CO2
• 2CO + O2 => 2CO2

Le revêtement du catalyseur contribue à réduire la température d'inflammation des suies et à garantir ainsi de bonnes caractéristiques de régénération du filtre à particules diesel.

Les gaz d'échappement s'échappent du convertisseur catalytique à oxydation et pénètrent dans les conduits d'admission du filtre à particules diesel. Ceux-ci sont fermés à leurs extrémités. Chaque conduit d'entrée est entouré de quatre conduits d'évacuation. Les particules de suie se déposent sur le revêtement de platine des conduits d'admission et y restent jusqu'à ce qu'elles soient brûlées à la suite d'une augmentation de la température d'échappement.

Les gaz d'échappement nettoyés sortent des conduits d'échappement à travers les parois filtrantes poreuses revêtues de platine. La suie est seulement convertie pendant le fonctionnement du véhicule dans certaines conditions telles que des situations de throt-tle. Cependant, les conditions optimales ne sont pas toujours présentes, des intervalles de temps suffisent pour éliminer la suie, de sorte qu'une phase de régénération du filtre peut être induite périodiquement par le DDE.
Régénération du filtre

Les particules de suie (particules de carbone) qui se déposent sur les parois du filtre pourraient éventuellement endommager le filtre à particules diesel. Les particules de suie doivent donc être brûlées. Cela peut se produire lorsque la température d'échappement dépasse la température d'allumage de la suie. Ce processus se produit dans certaines situations opérationnelles du véhicule ou lorsque le DDE initie le processus. Ce processus est connu sous le nom de régénération de filtre. Les particules de suie et de carbone sont converties en dioxyde de carbone gazeux (CO2).

Les particules de suie ont une température d'inflammation relativement élevée. Ainsi, la température d'échappement doit être augmentée pour initier une phase de régénération. La température d'échappement est augmentée par des événements "post-injection". Le système DDE déclenche les injecteurs après la première combustion. Cela augmente la température d'échappement, qui à son tour brûle les particules de suie accumulées.

Le DDE initiera la régénération tous les 300 à 500 milles en fonction de plusieurs facteurs. Généralement, la régénération est transparente pour le conducteur. Il peut y avoir une légère perte de puissance pendant une courte période pendant laquelle la suie est brûlée.

Regeneration-du-filtre.png

Note: Newer diesel vehicles incorporate the DOC and the DPF in the same housing.

Capteurs - Système d'échappement

Capteur de température d'échappement

Le DDE nécessite la température d'échappement pour contrôler la régénération du filtre à particules diesel. Le capteur de température d'échappement est conçu comme un capteur de résistance NTC (la résistance diminue à mesure que la température augmente).
Version avec deux capteurs de température d'échappement

Un capteur de température d'échappement est situé en amont du convertisseur catalytique à oxydation et l'autre en amont du filtre à particule diesel.

Version-avec-deux-capteurs-de-temperature-d-echappement.png

Une température d'échappement supérieure à 240 ° C est nécessaire pour la régénération du filtre. L'initiation de la procédure de génération de filtre à des températures inférieures à 240 ° C produirait de la fumée blanche causée par un excès d'hydrocarbures (HC). Le capteur de température d'échappement en amont du catalyseur d'oxydation garantit que la procédure de régénération n'est activée qu'à des températures supérieures à 240 ° C. La température d'échappement en amont du filtre à particules diesel est enregistrée afin de contrôler la post-injection et donc la température d'échappement elle-même en amont du filtre à particules diesel. Selon le type de véhicule, le capteur de température d'échappement situé en amont du filtre à particules diesel règle la température entre 580 ° C et 610 ° C en fonction du volume de post-injection.

Trois types différents de capteurs sont utilisés dans le système d'échappement. Ces capteurs détectent la température d'échappement, le backpres-sure d'échappement et la composition d'échappement (capteur d'oxygène). L'emplacement et le nombre de capteurs de température d'échappement varient en fonction du type de véhicule.

Système d'échappement avec une seule sonde de température d'échappement

Conformément à l'introduction du convertisseur catalytique à oxydation et du filtre à particules diesel dans un seul boîtier, un seul capteur de température d'échappement a été utilisé en amont du catalyseur d'oxydation.

Le capteur en amont du filtre à particules diesel est remplacé par une carte caractéristique dans le DDE. Actuellement, cependant, un deuxième capteur de température d'échappement est à nouveau utilisé en amont du filtre à particules diesel car la carte caractéristique ne peut pas fournir le degré de précision requis.

Remarque: La ligne d'alimentation électrique ne doit pas être soumise à une force de traction supérieure à 80 N. Les capteurs tombés ne doivent pas être réutilisés.

Capteur d'oxygène

Des limites d'émission d'échappement plus strictes ont rendu nécessaire un contrôle plus précis des gaz d'échappement. L'adaptation de la quantité moyenne (MMA) permet de respecter les limites spécifiées avec une marge de sécurité correspondante.

Ceci est nécessaire car les limites d'émission doivent toujours être maintenues malgré les tolérances des composants et les influences de fonctionnement.

Capteur-d-oxygene.png

Avec l'adaptation de la valeur moyenne, le rapport carburant / air (lambda) est ajusté par l'adaptation correspondante de la recirculation des gaz d'échappement. Cette caractéristique compense toute imprécision relative aux tolérances de fabrication du débitmètre d'air à film chaud ou des injecteurs de carburant.

Un volume d'injection moyen sur l'ensemble des cylindres est calculé à partir du rapport air-carburant mesuré par le capteur d'oxygène et de la masse d'air mesurée par le HFM. Cette valeur est comparée au volume d'injection spécifié par le DDE.

Si une différence est détectée, la masse d'air frais est adaptée pour correspondre au volume d'injection réel en ajustant de manière correspondante la soupape EGR, établissant ainsi le bon rapport air-carburant.

Le MMA n'est pas une régulation «instantanée» mais un processus d'apprentissage adaptatif. En d'autres termes, l'erreur de volume d'injection est enseignée dans une carte de caractéristiques adaptative qui est stockée de manière permanente dans l'unité de commande.

La carte de caractéristiques MMA doit être réinitialisée à l'aide du système de diagnostic BMW après avoir remplacé l'un des composants suivants:

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

Pour une combustion optimale, un moteur diesel fonctionne avec un rapport air / carburant Lambda> 1, c'est-à-dire riche en oxygène. Lambda = 1 signifie un mélange de 1 kg de carburant avec 14,7 kg d'air.

Le capteur d'oxygène est situé à l'entrée du boîtier commun du filtre à particules diesel (DPF) et du convertisseur catalytique à oxydation. Le capteur d'oxygène utilisé sur le M57D30T2 est le capteur d'oxygène à large bande Bosch LSU 4.9. Il est installé avant le DPF et le DOC.


Forum BMW

Hors Ligne

Pied de page des forums