fap y dpf en fiat (ducato)

250 - DUCATO 2.2 JTD T.T. FILTRO DE PARTÍCULAS DPF Informe para la Red 10.17.09

TIPOS DE FILTROS DE PARTÍCULAS

El filtro de partículas, montado en la instalación de descarga e integrado con el catalizador, está constituido por un soporte monolítico a base de carburo de silicio poroso. El mismo permite reducir a menos de un milésimo la cantidad de partículas emitidas, incluso teniendo en consideración las partículas más pequeñas (<20nm). Se trata por tanto de un verdadero filtro mecánico, constituido por una serie de canales en cuya superficie se atrapan las partículas, mientras que los gases de descarga atraviesan las paredes porosas (Fig. 1). Fig. 1

A Gases de descarga que entran B Gases de descarga que salen filtrados Siendo tales filtros verdaderas trampas mecánicas donde se atrapa el polvo, necesitan una limpieza periódica. Tal limpieza toma el nombre de regeneración. La regeneración es el proceso de combustión de partículas presentes en el filtro, que libera las porosidades donde se deposita el polvo. Tal proceso, se realiza como promedio tras 800/1000 km, aunque no pueden excluirse intervalos de menos de 400 km para usos especialmente pesados del vehículo; (la distancia recorrida entre una regeneración y la siguiente depende de las condiciones de funcionamiento y usos del vehículo/motor). Los tipos de sistema de filtro de partículas, utilizados por los mecánicos motoristas, son fundamentalmente dos:

FAP O DPF

Estos dos tipos de sistemas filtrantes no se distinguen exclusivamente por el nombre, sino también por su estructura y por su funcionamiento. La mayor diferencia, reside fundamentalmente en la estrategia de regeneración de los filtros cerámicos.

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Modelos varios T.T. Diesel con DPF (Nuova 500 - Panda - Grande Punto - Idea - Stilo - Nuova Bravo - Multipla - Sedici - Croma - Doblò - Fiorino/Qubo - Ducato 250 - Ulysse 179 - Scudo 272)

1017.09

1080 B 810 AA FILTRO DE PARTÍCULAS DPF Informe para la Red

Elimina y sustituye las SN: - 10.31.07 del 16-11-2007 CD 06/2007;

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FAP

El nombre FAP es la definición comercial de los filtros de partículas, utilizados por los vehículos del grupo Peugeot-Citroen-PSA. Este tipo de filtros han sido los primeros en ser instalado en vehículos de producción (motor 2.2 HDI Peugeot 607). Después se ha extendido su uso a la motorización 2.0 HDI con la consiguiente instalación en un número mayor de vehículos, que comprende los vehículos de la Joint-Venture FIAT-PSA (Ulisse-Phedra). En campo técnico, el FAP pertenece al tipo de filtros que utilizan varios aditivos para ser regenerados, a base de óxidos de cerio, hierro, ... (uno de los aditivos conocido comercialmente se denomina Eolys). Siendo tales filtros los primeros instalados históricamente en los vehículos, son también aquellos donde los problemas y los métodos de mantenimiento y reparación, son más conocidos. El nombre FAP es la definición comercial de los filtros de partículas, utilizados por los vehículos del grupo Peugeot-Citroen-PSA. Este tipo de filtros han sido los primeros en ser instalado en vehículos de producción (motor 2.2 HDI Peugeot 607). Después se ha extendido su uso a la motorización 2.0 HDI con la consiguiente instalación en un número mayor de vehículos, que comprende los vehículos de la Joint Venture FIAT-PSA (Ulisse-Phedra). En campo técnico, el FAP pertenece al tipo de filtros que utilizan varios aditivos, a base de óxidos de cerio, hierro, para ser regenerados (uno de los aditivos conocido comercialmente se denomina Eolys). Siendo tales filtros los primeros instalados históricamente en los vehículos, son también aquellos donde los problemas y los métodos de mantenimiento y reparación son más conocidos. Con el nombre de FAP se clasifica por tanto el tipo de filtros que utilizan un aditivo para realizar la regeneración activa. Como se ha dicho anteriormente, la regeneración del filtro es el proceso de combustión de las partículas depositadas dentro del mismo. La combustión de tales partículas se realiza a una temperatura de unos 600-650°C. Para alcanzar tales temperaturas, las modernas motorizaciones diésel realizan inyecciones posteriores tras el punto muerto superior, que se queman en el catalizador oxidante situado delante del filtro cerámico, con el objeto de aumentar las temperaturas de los gases de descarga. Para bajar el umbral de regeneración, se añaden aditivos al combustible para reducir la temperatura de combustión de las partículas a unos 450°C. Mediante las post inyecciones, la temperatura de los gases llega por tanto a 450°C, para poner en marcha la combustión de las partículas presentes dentro del filtro y realizar la regeneración del mismo. Fig. 2 – Esquema de la instalación con filtro FAP

A. Motor B. Common rail C. Bomba de alta presión D. Centralita de control del motor E. Bomba de combustible F. Indicador de nivel G. Inyector y regulador H. Depósito de combustible L. Aditivo M. Silenciador N. Sensor P. Filtro de partículas R. Precatalizador DPF Este sistema de filtro de partículas no utiliza aditivos porque aumenta mayormente las temperaturas de los gases de descarga, hasta 600-650°C. El aumento de la temperatura se induce a través de una serie de post inyecciones con las consiguientes post combustiones, que parcialmente se realizan en los colectores de descarga y en los catalizadores oxidantes; tales valores de temperatura son más que suficientes para quemar totalmente las partículas acumuladas en el filtro. Para facilitar el proceso de combustión de las partículas acumuladas, en las paredes de filtro se han insertado metales nobles que hacen las veces de catalizadores. El sistema sin aditivo tiene la ventaja de que no requiere aditivos, que además de ser productos peligrosos para la salud humana, son también costosos. Además, el filtro sin aditivo trabaja a temperaturas de activación de la regeneración más altas. Además, el filtro sin aditivo, a causa de la mayor post inyección requerida se somete a una cierta contaminación (dilución) del aceite del motor. En función del número de regeneraciones y por tanto del estilo de conducción adoptado, el aceite del motor puede deteriorarse más rápidamente de lo normal a causa de la dilución a causa del gasóleo. En la base de la metodología de regeneración del DPF está el sistema de inyección


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múltiple Common Rail (Multijet). Fig. 3A - Flexibilidad de control de la combustión en frío

Fig. 3B - Inyección piloto muy cercana

Fig. 3C - Inyección AFTER

Fig. 3D - Inyección AFTER + POST para post tratamiento

P = Inyección piloto M = Inyección principal R = Pre inyección A = Inyección siguiente PS = Post inyección Fig. 4 - Temperatura de entrada del filtro de partículas (°C)

Flexibilidad de control de la combustión en frío

Mejora del ruido

Reducción de la relación de compresión

- Mejora de las prestaciones. - Reducción Nox/PM

Flexibilidad de inyección piloto muy cercana

Reducción de partículas

Aumento de los gases de recirculación (EGR)

Reducción Nox/PM

Inyección AFTER

Óxido de las partículas

Aumento de los gases de recirculación

Reducción Nox/PM

Inyección AFTER + POST para post tratamiento

Aumento de la temperatura de los gases de descarga e inyección de hidrocarburos (HC)

Aumento de la temperatura de entrada del sistema de post tratamiento

Regeneración del filtro


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A. Base B. Con estrategias de regeneración C. Curva de funcionamiento del vehículo PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE LAS DOS APLICACIONES FAP Y DPF La principal diferencia existente entre FAP y DPF, reside en la utilización de aditivos, que como ya se ha dicho, tienen la tarea de bajar las temperaturas de regeneración a unos 450°C. Esta estrategia de regeneración diferente, conduce a una diversificación parcial del filtro mismo:

Por estas diferencias, los dos tipos de filtro tienen ventajas y desventajas:

Los dos tipos de filtros que se han descrito se emplean en los vehículos del grupo F.G.A.

CONSTITUCIÓN DEL SISTEMA DPF

El sistema DPF (Diesel Particulate Filter) consta de lo siguiente: Sistema DPF Euro 4

Fig. 5 - Esquema del sistema DPF Euro 4

- en el caso del FAP, el filtro es una estructura filtrante mecánica, que logra quemar las partículas gracias al aditivo;

- en el caso del DPF se dispone de un ligero recubrimiento de la estructura filtrante con metales nobles (como en los catalizadores clásicos) cuya tarea es la de ayudar al aumento de las temperaturas para favorecer el proceso de regeneración.

FAP

DPF

Ventajas

Baja temperatura de regeneración Contrapresiones bajas

Sistema simple Sin aditivos

Desventajas

Sistema complejo Poca duración

Alta temperatura de regeneración Dilución del aceite

FAP

Vehículos con motor de origen PSA

Ulysse y Phedra

DPF

Vehículos con motor de origen FIAT

Todo el resto de la gama FIAT, LANCIA y ALFA ROMEO

- Catalizador doble oxidante + Filtro DPF

- 2 sensores de temperatura de los gases de descarga

- 1 sensor de presión diferencial

- Centralita de control del motor con estrategias específicas

- Piloto DPF + mensaje visual en el tablero de instrumentos.


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Leyenda 1. Centralita de control del motor 2. Medidor del caudal de aire aspirado (Caudalímetro) 3. Mariposa motorizada 4. EGR 5. Inyectores 6. Turbina 7. Precatalizador 8. Sensor de temperatura de los gases de descarga (Precatalizador) 9. Motor 10. Sensor de la presión diferencial de los gases de descarga 11. Catalizador central 12. Sensor de temperatura de los gases de descarga (DPF) 9. Filtro DPF 14. Intercooler 15. Intercambiador de calor EGR 16. Sensor de temperatura de los gases de descarga (DPF) Sistema DPF Euro 5

Fig. 6 - Esquema Sistema DPF Euro 5

- Catalizador simple oxidante + Filtro DPF

- 1 sensor de temperatura de los gases de descarga

- 1 sensor de presión diferencial (con dos puntos de medida)

- 1 sensor de sonda lambda

- Centralita de control del motor con estrategias específicas

- Piloto DPF + mensaje visual en el tablero de instrumentos.


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1. Centralita de control del motor 2. Sensor de la presión diferencial de los gases de descarga 3. Sensor de sonda lambda 4. Turbina VGT 5. Medidor del caudal de aire aspirado (Caudalímetro) 6. Catalizador delantero 7. Sensor de temperatura de los gases de descarga (DPF) 8. Filtro DPF 9. Inyectores 10. Intercambiador de calor EGR 11. EGR 12. Mariposa motorizada 13. Intercooler FILTRO DPF (Diesel Particulate Filter) Generalidades El sistema consta de dos componentes principales:

Generalmente está montado en la parte central inferior de la carrocería (versiones Euro 4), pero en el futuro con las nuevas normas Euro 5 los monolitos serán montados en el compartimiento del motor en lugar del Precatalizador y éste último será eliminado.

Fig. 7 – Filtro DPF

1. Toma de presión arriba del filtro DPF 2. Catalizador oxidante 3. Alojamiento del sensor de temperatura del filtro DPF 4. Filtro de partículas ( DPF ) Materiales empleados y configuraciones geométricas Los materiales del filtro y su configuración geométrica constituyen un elemento clave en los sistemas DPF; por tanto deben ser evaluados atentamente: la contrapresión de la descarga, la eficiencia de retención de las partículas, la facilidad de regeneración, la duración a través del tiempo de las prestaciones ofrecidas y por último el coste. Normalmente, el material utilizado para realizar los filtros DPF, con los que se provee a los vehículos actuales, es el carburo de silicio que

- Catalizador oxidante

- Filtro de partículas

no siempre será posible desplazar el monolito central de la parte inferior de la carrocería al compartimiento del motor, esto dependerá de la motorización utilizada y del espacio disponible en el compartimiento del motor.


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permite:

Características del carburo de silicio:

La estructura del filtro DPF (Fig. 8) se realiza por canales obstruidos alternativamente que permiten obtener una superficie filtrante de algunos m². El objetivo del filtro es forzar el movimiento de los gases agotados a través de las paredes porosas del elemento filtrante permitiendo así la eliminación mecánica de las partículas (PM). Fig. 8

A. Pared filtrante B. Partículas (PM) Las partículas se acumulan en el filtro DPF (Fig. 9), al llegar a los umbrales previamente establecidos que se han memorizado en la fase de diseño y calibración del sistema, al superar el umbral la centralita de control del motor activa un procedimiento de regeneración para quemar las partículas. Fig. 9

Fig. 10 – Ejemplo de Filtro DPF

- una filtración eficaz;

- pérdida de carga reducida;

- buena resistencia a los esfuerzos térmicos, mecánicos y químicos;

- gran capacidad de almacenamiento de las partículas para limitar la frecuencia de la regeneración.

- Punto de fusión: 1723° C

- Temperatura de trabajo: 900° C

- Coeficiente de dilatación térmica: 5·10-6/°C

La temperatura media del filtro DPF durante la regeneración es de 700-800°C. A más de 1000°C el filtro DPF podría romperse a causa de choques térmicos. Las rupturas por vibraciones se producen por el montaje errado del filtro en el depósito.


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1. Entrada de los gases de descarga 2. Filtro DPF 3. Salida de gases de descarga filtrados 4. Punto de medición del sensor de presión diferencial (debajo del filtro) 5. Sensor de temperatura de los gases de descarga

Tras las regeneraciones queda siempre una parte de residuo sólido de partículas (cenizas) que no se quema y que determina la vida útil de un filtro DPF. Normalmente, un filtro DPF dura 250.000 Km, pero puede reducirse según el perfil de conducción del cliente, el consumo de aceite del motor y el número de regeneraciones. Ubicación del catalizador central y del Filtro DPF En la figura 11 se ilustra la ubicación del catalizador central y del filtro de partículas. Normalmente, en los sistemas Euro 4, el grupo está montado en la parte central de la parte inferior de la carrocería del vehículo. Fig. 11

Acondicionamientos en el Filtro DPF

Fig. 12

Se recuerda que están terminantemente prohibidas las operaciones de lavado del filtro de partículas con chorros de agua u otros dispositivos, en caso de obstrucción excesiva, que no puede recuperarse con la operación de regeneración forzada, el mismo debe cambiarse.

en la figura 12 se ilustran los acondicionamientos relacionados con una configuración con sensor de presión diferencial monotubo.


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A. Tubo para medición de la presión arriba del Filtro DPF. B. Sensor de temperatura de los gases de descarga arriba del Filtro DPF. SENSOR DE TEMPERATURA DE LOS GASES DE DESCARGA La función del sensor de temperatura (Fig. 13) de tipo PTC es de enviar a la centralita de control del motor (CCM) el valor de temperatura de los gases de descarga, para la gestión de las siguientes estrategias de funcionamiento:

Fig. 13

1. Protección terminal 2. Tubo de protección 3. Brida 4. Termopar 5. Cable rígido 6. Abrazadera de fijación 7. Cable flexible 8. Tubo de teflón Pin out sensores de temperatura de los gases de descarga Fig. 14 – K188 (Sensor de temperatura del Filtro DPF)

Fig. 15 – K189 (Sensor de temperatura del Precatalizador)

Ubicación de los conectores eléctricos de los sensores de temperatura de los gases de descarga Los sensores de temperatura de los gases de descarga (Fig. 16) son dos y están situados:

Los relativos conectores eléctricos de los sensores de temperatura se encuentran en la posición ilustrada en la Fig. 16. Fig. 16

- Temperatura de los gases de descarga > 600 °C en la entrada del filtro DPF

- Garantizar la combustión completa de las partículas.

- Límites de seguridad.

Sensor

CCM

Masa

1

35 – A

Señal

2

34 - A

Sensor

CCM

Masa

1

33 – A

Señal

2

32 - A

- uno en la salida del Precatalizador (A - sólo para sistemas Euro 4)

- uno entre el catalizador central y el filtro DPF (B - para sistemas Euro 4 y Euro 5)


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A. K189 Conector del sensor de temperatura del Precatalizador (compartimiento del motor) B. K188 Conector del sensor de temperatura del Filtro DPF (parte inferior de la carrocería) SENSOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL En la figura 17 se ilustra un sensor de presión de tipo monotubo. Fig. 17

A. Orificio adicional para presión atmosférica B. Presión atmosférica C. Entrada de la presión de los gases de descarga D. Presión atmosférica E. Presión de los gases de descarga medida arriba del filtro DPF. El sensor, con la calibración apropiada, proporciona una tensión proporcional a la presión diferencial medida por el sensor: Presión diferencial = presión arriba del DPF - presión atmosférica Tal señal permite a la centralita de control del motor (CCM) verificar la marca del nivel de obstrucción del filtro DPF y ejecutar las estrategias específicas de regeneración. Ubicación del sensor de presión diferencial El sensor de presión diferencial (Fig. 18) está situado normalmente en el mamparo del compartimiento del motor, zona central, al lado del depósito de expansión de líquido refrigerante. Fig. 18

Pin out sensor de presión diferencial Fig. 19 – K187 (Sensor de presión diferencial)

Sensor

CCM


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Señal eléctrica del sensor de la presión diferencial. En el gráfico siguiente (Fig. 20) se representa la marcha de la señal eléctrica generada por el sensor de presión; en la tabla que se reproduce después de la Fig. 21 se indica la transcodificación de los valores entre presión y señal eléctrica (mbares/voltios). Fig. 20

En el gráfico siguiente (Fig. 21) se representa una posible marcha del valor de contrapresión según la cantidad de partículas recogidas por el filtro DPF: Fig. 21

A. Flujo B. Contrapresión C. Masa PM, g

CENTRALITA DE CONTROL DEL MOTOR (CCM)

La centralita de control del motor en las versiones con sistema de Filtro de partículas (DPF) tiene funciones específicas de control de la acumulación de partículas y estrategias de regeneración del filtro DPF. Fig. 22 – Centralita de control del motor

Alimentación (+5 Voltios)

1

44 - A

Masa (GND)

2

37 - A

Señal (0 ÷ 4,65 Voltios)

3

36 - A


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ESTRATEGIAS DE LA CENTRALITA DE CONTROL DEL MOTOR

Regeneración del filtro DPF Las partículas acumuladas en el filtro DPF se queman mediante el proceso de regeneración. Cuando inicia el proceso del regeneración la centralita de control del motor ejecuta las modificaciones de estrategia en:

Condiciones:

Fig. 23 - Proceso de inyección

Dilución del aceite del motor Las inyecciones Pilot, Pre, Main, After están activas con el pistón en posición alta (A Fig. 27), mientras que la inyección Post con el pistón en la posición baja (B Fig. 27), esto implica una pulverización de combustible en las paredes del cilindro causando un aumento de paso de combustible en el cárter de aceite. Fig. 24

- Tiempos de inyección PILOT, PRE, MAIN;

- Presión de inyección;

- Cierre EGR;

- Apertura Mariposa;

- Presión turbo;

- Activación inyección AFTER, permite aumentar la temperatura de los gases de descarga al valor T1 (450°C) con una combustión en la cámara de explosión.

- Activación de la inyección POST, permite aumentar la temperatura de los gases de descarga al valor T2 (600ºC) con una combustión en el tubo de descarga (precatalizador y catalizador).

- Tiempo de regeneración: unos 12 min.


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La centralita de control del motor para evitar condiciones de funcionamiento riesgosas para el motor, realiza un cálculo de degradación del aceite del motor y cuando se llega a un umbral de seguridad enciende el piloto de aceite del motor (Fig. 28). Fig. 25 – Piloto de aceite del motor

El intervalo de sustitución del aceite no es el indicado en el programa de mantenimiento programado y se vuelve flexible 15000 - 50000 Km.) Se advierte al conductor que es necesario realizar el cambio de aceite, y se recomienda cambiarlo dentro de los siguientes 1000 km.

PERFILES DE CONDUCCIÓN

En el gráfico siguiente (Fig. 29) se ilustran las zonas correspondientes a los perfiles de conducción memorizados en la centralita de control del motor. Para establecer el perfil de conducción, la centralita de control del motor se basa en lo siguiente:

Fig. 26 – Perfiles de conducción

Tras la sustitución del aceite del motor realice obligatoriamente una puesta en cero de los parámetros con Examiner.

- Velocidad del vehículo,

- Revoluciones del motor,

- Pedal del acelerador,

- Temperatura del agua,

- Temperatura del aire,

- Cantidad de gasóleo

- Temperatura de los gases de descarga


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A. Par B. Revoluciones del motor Posibles perfiles de conducción definidos en las aplicaciones Euro 4 (Fig. 26): 1 - Fast Highway (Autopista veloz) 2 - Slow Highway (Autopista lenta) 3 - Fast Acceleration / Uphill (aceleración rápida / Subida) 4 - Extra Urban Driving (Extra Urbano) 5 - Urban Driving (Urbano) 6 - Downhill (Bajada) 7 - Slow Urban Driving (Urbano lento) A continuación se ilustran otros perfiles memorizados en la centralita:

Determinación del nivel de obstrucción del filtro Los niveles de regeneración del filtro (cantidad de partículas quemadas) dependen de la condición de funcionamiento ambiental del motor (perfiles de conducción). Para determinar el nivel de acumulación de partículas en el filtro, la centralita de control del motor (CCM) se basa en los siguientes parámetros:

A - Modelos Euro 4

B - Modelos Euro 5

Gobernada por un máximo de unos seis intentos. Después, en caso de resultado negativo, la centralita de control del motor gobierna el encendido del/los piloto/s MIL (a causa de la obstrucción excesiva del Filtro DPF el sistema recomienda acudir al centro de asistencia más cercano para una regeneración Service). El gráfico siguiente (Fig. 27) ilustra las seis diferentes áreas de funcionamiento del filtro DPF. Fig. 27

- Warm up motore (Calentamiento del motor)

- Cold start (Puesta en marcha en frío)

- Kilometraje

- Perfiles de conducción (una conducción deportiva genera intervalos de regeneración más frecuentes).

- Sensor de presión diferencial (Lea la nota).

La centralita de control del motor utiliza la señal que proviene del sensor de presión diferencial para las siguientes estrategias:

- Sirve para verificar la coherencia del cálculo relacionado con el parámetro de Obstrucción del Filtro de partículas. Una disonancia, entre el cálculo de la centralita y la presión diferencial, provoca el encendido del piloto de avería del motor (MIL).

- Sirve para verificar la coherencia del cálculo relacionado con el parámetro de Obstrucción del Filtro de partículas. Una disonancia, entre el cálculo de la centralita y la presión diferencial, provoca el encendido del piloto de avería del motor (MIL).

- Es necesario en caso de valores de presión diferencial superiores a determinados umbrales para ordenar la regeneración.


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DP. Presión diferencial l/h. Caudal de gases de descarga a. Filtro perforado b. Filtro regenerado c. Zona intermedia d. Filtro parcialmente obstruido e. Filtro obstruido f. Filtro completamente obstruido Zona de funcionamiento normal: "b, c, d" Al pasar de la zona intermedia (c) a la zona (d), más o menos rápidamente según el perfil de conducción, el nodo de control del motor realiza una - regeneración comandada - para llevar los valores de presión diferencial en la zona (b) o bien en la zona (c), según el perfil de conducción. Zona de funcionamiento crítico: "e" Cuando no hay coherencia entre el modelo de valor estimado de acumulación de partículas en CCM y la efectiva producción de partículas se puede producir una obstrucción excesiva del filtro, la diferencia de presión en el extremo del filtro varía de manera más rápida; el nodo de control del motor mide el estado de filtro sobrecargado indicándolo mediante el encendido del piloto de avería del motor (MIL) situado en el tablero de instrumentos. En estas condiciones el nodo de control del motor requiere una - regeneración Service - para llevar los valores de presión diferencial en la zona (b) o en la zona (c).

Zonas de funcionamiento anómalo: "a" y "f" Las zonas "a " y "f" representan condiciones en las que la presión diferencial resulta anómala. Zona "f" filtro completamente obstruido: la presión diferencial es constantemente superior a un umbral, que varía en función del caudal de los gases de descarga. En esta condición el nodo de control del motor indica el estado de filtro sobrecargado mediante el encendido del piloto de avería del motor (MIL) situada en el tablero de instrumentos. En estas condiciones el nodo de control del motor pide un intento de regeneración Service para llevar los valores de presión diferencial dentro de la zona "b" o en la zona "c", si el intento de regeneración no funciona es necesario cambiar el filtro DPF.

Zona (a) filtro perforado: la presión diferencial es inferior a un determinado umbral que es en función del caudal. En esta condición el nodo de control del motor indica el estado de filtro perforado mediante el encendido del piloto de diagnóstico (sólo en las aplicaciones E5). TIPOS DE REGENERACIÓN DEL FILTRO DPF El filtro DPF siendo un filtro mecánico, donde el polvo está atrapado, necesita una limpieza periódica, que toma el nombre de - Regeneración (rgn). La regeneración es el proceso de combustión de las partículas presente en el filtro, que libera los poros donde está depositado el polvo. Tal proceso, se produce en promedio cada 800/1000 km (la distancia recorrida entre una regeneración y la siguiente depende del uso del vehículo), en base al perfil de conducción (ejemplo: conducción deportiva, en ciudad, autopista, etc.). Puede haber tres tipos de regeneración del Filtro DPF:

Regeneración espontánea Con la regeneración espontánea las partículas se queman naturalmente dentro del filtro. En este caso no es necesaria ninguna intervención del nodo de control del motor. Las condiciones de conducción influyen directamente en la temperatura de los gases de descarga y como consecuencia en la temperatura interna del filtro. Los umbrales de intervención son:

Regeneración comandada La regeneración comandada está gobernada autónomamente por el nodo de control del motor, durante la marcha en la carretera, a través de un conjunto de mandos aptos para aumentar la temperatura de los gases de descarga hasta el umbral de combustión de las

Para proteger el motor se activa una estrategia de caudal de combustible reducida limitando, como consecuencia, las prestaciones del vehículo.

Para proteger el motor se activa una estrategia de caudal de combustible reducida limitando mucho, como consecuencia, las prestaciones del vehículo.

- regeneración espontánea.

- regeneración comandada.

- regeneración Service.

- temperatura de los gases de descarga: 280°C < T > 500°C;

- relación NO2/PM : muy superior a 10.

Los umbrales necesarios para activar espontáneamente la regeneración espontánea son difíciles de alcanzar en los perfiles de conducción normales en el campo automovilístico.


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partículas. Con cada activación de la regeneración comandada el nodo de control del motor:

Efectos de la regeneración comandada Durante la regeneración la centralita de control del motor ejecuta las correcciones en algunas estrategias de funcionamiento: - Par motor Con el régimen de carga del motor constante, la post inyección generaría un aumento del par motor. Para mantener las mismas condiciones de conducción y evitar una variación del par motor, el nodo de control del motor:

- Regulación de la presión de sobrealimentación El nodo de control del motor, para mantener sin variar el par motor durante la regeneración, reduce la presión de sobrealimentación, para mejorar la conducción. Esto debido a que los gases de carga durante la regeneración, siendo más calientes, tienden a aumentar la rotación de la turbina. - Regulación de la recirculación de los gases de descarga ( EGR ) Cada vez que se activa la regeneración, el nodo de control del motor puede ejecutar dos estrategias de mando de la electroválvula EGR:

- Mariposa motorizada Durante la regeneración del filtro de partículas, en caso de Cut-off queda sólo la inyección “POST” activa para mantener la temperatura de los gases de descarga a unos 600°C en el catalizador oxidante. En tales condiciones la centralita de control del motor reduce la apertura de la mariposa motorizada para disminuir el caudal de aire fresco aspirado por el motor. Esta estrategia permite evitar que los gases de descarga se enfríen para no comprometer el proceso de regeneración del filtro DPF. Regeneración Service La regeneración Service está gobernada por el nodo de control pero se activa exclusivamente por un operador de diagnóstico mediante el uso de los instrumentos de diagnóstico (EXAMINER). Tal regeneración debe activarse tras el encendido del piloto de avería del motor (MIL) y cuando aparece el código de error P1206.

DIAGNÓSTICO (EDC16 C39 - F4)

Parámetros Los elementos siguientes (específicos para DPF) se enumeran en el entorno de parámetros:

Presión del sensor diferencial Indica el valor de contrapresión arriba del filtro de partículas. Obstrucción del filtro de partículas Indica el valor expresado en porcentaje (%) del valor estimado de la masa de partículas en CCM

Temperatura del precatalizador Indica la temperatura de los gases de descarga medida por el sensor situado en la salida del precatalizador. Temperatura del filtro de partículas Indica la temperatura de los gases de descarga medida por el sensor situado en la entrada del filtro de partículas.

- interrumpe la recirculación de los gases de descarga (EGR);

- gobierna la turbina de modo que mantiene el valor de par de motor constante;

- activa la post inyección (que calienta directamente los gases de descarga);

- reduce el caudal de combustible durante la inyección principal (MAIN),

- regula la presión de sobrealimentación.

- EGR cerrada: en este caso, para mantener alta la temperatura de los gases de descarga se activan varias post inyecciones.

- EGR ligeramente abierta: en este caso los gases reciclados hacen que la mezcla de aire/combustible sea más grasosa, como consecuencia los gases de descarga son más calientes y por tanto se utilizan menos post inyecciones.

La condición necesaria para activar la regeneración Service es que el motor esté en régimen:

Si el cliente se ha quejado de una anomalía y ésta ha sido comprobada, antes de llevar a cabo la Regeneración Service u otras intervenciones, verifique mediante el Examiner, los parámetros de la Tabla 1 - Parámetros del Examiner - contenida en el capítulo de - Diagnóstico.

Es absolutamente necesario anotar los datos medidos con el Examiner antes de la regeneración Service porque serán solicitados por el - TE.SE.O u otros Entes Técnicos empresariales - si la anomalía no se resuelve.

Tras la regeneración es necesario realizar un recorrido para completar la regeneración.

Para el diagnóstico del sistema DPF

- Presión del sensor diferencial

- Obstrucción del filtro de partículas

- Temperatura del precatalizador

- Temperatura del filtro de partículas

- Estado del filtro de partículas

- Distancia media de las cinco últimas regeneraciones

- Duración media de las cinco últimas regeneraciones

- Temperatura media de las cinco últimas regeneraciones

- Cuentakilómetros de la última regeneración (Km)

- Cuentakilómetros de la última sustitución DPF (Km)

El parámetro - Obstrucción del filtro de partículas - es un cálculo efectuado por la CCM sobre la base estadística y se hace sólo cuando no se produce el error P1206.


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Estado del filtro de partículas Indica el nivel estimado por la CCM de obstrucción del filtro de partículas en todas las condiciones. Distancia media de las cinco últimas regeneraciones Indica la distancia que el vehículo ha recorrido como promedio entre las regeneraciones DPF.

Duración media de las cinco últimas regeneraciones Indica el tiempo promedio empleado por las últimas regeneraciones del filtro de partículas. Temperatura media de las cinco últimas regeneraciones Indica el tiempo promedio de las últimas regeneraciones del filtro de partículas. Cuentakilómetros de la última regeneración (Km) Este parámetro indica los kilómetros recorridos desde la última regeneración (comandada o Service) realizada y es un valor que se configura en 0 km al terminar la última regeneración o si se cambia el filtro de partículas. Si se cambia la centralita de control del motor, el parámetro se actualiza con el mismo valor del parámetro cuentakilómetros último cambio CCM. Cuentakilómetros del último cambio DPF (Km) Indica el valor de los Km recorridos desde el último cambio del filtro de partículas. Con el procedimiento de Sustitución del filtro de partículas este parámetro se configura al valor de 0 km. Si se cambia la centralita de control del motor, el parámetro se actualiza con el mismo valor del parámetro cuentakilómetros último cambio CCM. Configuraciones / Procedimientos Los elementos siguientes (específicos para DPF) se enumeran en el entorno de configuración:

Sustitución del aceite del motor (sólo para DPF) El intervalo de sustitución del aceite del motor no está relacionado con el mantenimiento programado del vehículo sino con el número de ciclos de regeneración del filtro DPF. Durante la regeneración se lleva a cabo una mayor dilución de combustible en el cárter de aceite, como consecuencia, la centralita de control del motor realiza un cálculo de la degradación del aceite del motor y advierte al usuario que es necesario cambiar el aceite. Sustitución del filtro de partículas (DPF) Realice, mediante el Examiner, el procedimiento de puesta en cero de los parámetros del filtro DPF en caso de efectiva sustitución del filtro a causa de una fuerte obstrucción. Regeneración del filtro de partículas (DPF) La regeneración del filtro de partículas debe utilizarse obligatoriamente en caso de:

PRINCIPALES FUNCIONAMIENTOS DEFECTUOSOS

Como se ha dicho anteriormente, durante el uso normal del vehículo se producen partículas que se atrapan mediante el filtro. Tal acumulación provoca el aumento de la presión de salida del turbocompresor, con la disminución de las prestaciones del vehículo. Este funcionamiento defectuoso se indica mediante el encendido de un código de error, que indica una incoherencia entre la presión medida por el sensor de presión diferencial y el porcentaje de partículas calculado por la CCM. Anomalías típicas más frecuentes:

Al llevar a cabo la regeneración Service, se recomienda aplicar al vehículo una serie de cargas (encendido luces, limpiaparabrisas, acondicionador de aire, etc.) para que la misma se concluya correctamente. Si no se logra efectuar la regeneración Service, las causas pueden ser dos:

ANÁLISIS DE LAS CAUSAS / LOCALIZACIÓN DE AVERÍAS

El parámetro - Obstrucción del filtro de partículas - es un cálculo ficticio realizado por la centralita de control del motor. Si la centralita de control del motor encuentra un error en tal cálculo, provoca problemas de funcionamiento en el sistema DPF y el consiguiente encendido del piloto MIL así como la generación del error P1206.

En el caso de uso normal, las causas de funcionamiento incorrecto del sistema se buscan en varias causas: 1 - Funcionamiento incorrecto del termostato 2 - Lectura incorrecta del caudalímetro

La centralita de control del motor calcula el promedio pesado de la suma de las últimas cinco distancias (Km) realizadas entre una regeneración y la siguiente (el peso de la última RGN es del 70%).

- Sustitución de aceite del motor

- Sustitución del filtro de partículas

- Regeneración del filtro de partículas

- Piloto de avería del motor ( MIL ) encendido y presencia del error P1206 – I° nivel en la memoria de la centralita de control del motor. Informa al cliente que el sistema requiere una regeneración Service, ejecutada por el operador de diagnóstico en el Centro de Asistencia, porque el filtro DPF está obstruido. En estas condiciones la centralita de control del motor lleva a cabo una estrategia de seguridad "recovery", con una leve limitación de las prestaciones del motor.

- Piloto de avería del motor ( MIL ) encendido y presencia del error P2002 – II° nivel en la memoria de la centralita de control del motor. Informa al cliente que el sistema requiere un intento de regeneración Service, ejecutada por el operador de diagnóstico en el Centro de Asistencia, porque el filtro DPF está obstruido y probablemente será necesario cambiarlo. En estas condiciones la centralita de control del motor lleva a cabo una estrategia de seguridad Recovery, con una fuerte limitación de las prestaciones para proteger el motor.

El error P1206 puede ser generado a causa de la falta de funcionamiento o bien se deriva de algunos componentes del motor. Se recomienda una lectura atenta del capítulo: ANÁLISIS DE LAS CAUSAS / LOCALIZACIÓN DE AVERÍAS siguiente

- Encendido del piloto de avería del motor, código P1206

- Poco rendimiento del motor

- filtro demasiado obstruido (en este caso es necesaria la sustitución del DPF)

- problemas con el sistema de inyección (véase el apartado Inyectores, a continuación).

el sensor de presión diferencial con su señal ayuda a la centralita de control del motor a verificar la plausibilidad del valor calculado.


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3 - Funcionamiento incorrecto de los Inyectores 4 - Presencia de aceite en el circuito de aspiración 5 - Problemas del turbocompresor 6 - Problemas de la válvula EGR 7 - Condensación 8 - Fuga de aceite de las guías de las válvulas Termostato El funcionamiento errado del termostato (inclusas las tolerancias excesivas de apertura y cierre), provoca una producción de humo elevada (a causa de la calibración diferente del umbral de referencia de la centralita de control del motor: unos 88° C), esta diferencia provoca un cálculo errado (inferior) de la cantidad de partículas acumuladas en el filtro DPF. Esta cantidad superior de partículas que no ha sido contada por la centralita, provoca una incoherencia entre el porcentaje calculado por la CCM y la contrapresión de descarga. Esto provoca el encendido del piloto de avería del motor (MIL). Solución: el diagnóstico de tal problema se realiza llevando a cabo un Test drive (con motor a régimen) a una velocidad entre 70 y 90 Km/h en 4°/5° marcha. Con el EXAMINER, verifique que la temperatura del agua del motor sea siempre de: > 85°C Si la temperatura es de menos de 85ºC, cambie el termostato y verifique que con el nuevo la temperatura del agua del motor es mayor que el valor de referencia.

Caudalímetro El funcionamiento incorrecto del caudalímetro (inclusas las excesivas tolerancias de lectura) provoca una alta producción de humo. En este caso, la alta producción de humo debe atribuirse a una apertura mayor de la válvula EGR con la consiguiente recirculación de gases de descarga dentro del motor. Solución: El diagnóstico de este funcionamiento defectuoso no es fácil. Porque puede haber un problema en el caudalímetro incluso con lecturas de caudal de aire al mínimo correctas. La solución en estos casos es cambiar el caudalímetro.

Inyectores El valor incorrecto del FBC (Fuel Born Catalyst o Factor de corrección de los tiempos de inyección) se analiza mediante el EXAMINER verificando que el valor del FBC de cada inyector está comprendido entre -2 y +2 mm3/inyect con motore al mínimo y en régimen. El valor incorrecto del FBC genera los siguientes problemas:

Solución: La solución de tal problema puede afrontarse esquemáticamente realizando lo siguiente:

Presencia de aceite en el circuito de aspiración Verifique la presencia de aceite en el circuito de aspiración, es decir, en todos los tubos desde la entrada del compresor, hasta la entrada del colector de aspiración. Como se sabe, la presencia de un pequeño velo de aceite en los tubos de los motores diésel es normal, lo que se debe ver es que no haya "pozos" dentro del conducto de aire. La presencia de aceite de aspiración puede depender de varias causas:

Solución: No importa cuál sea la causa de la presencia de aceite, la primera operación que hay que hacer es la depuración completa del circuito de aspiración (aire). Analizando las causas, se puede decir: - nivel de aceite excesivo

- elevado blow-by del motor

Problema del turbocompresor En muchos casos, la presencia de una anomalía en el turbocompresor está indicada por errores especiales de la CCM, en estos casos es suficiente atenerse a los procedimientos indicados para la anomalía específica ( véase la Service News correspondiente).

Las tolerancias del termostato mecánico, generan temperaturas de funcionamiento del motor más bajas y causan una gestión errada del EGR, causando una generación de partículas mayor que la estimada por la centralita de control del motor.

Para aplicaciones en EURO 5 el umbral de temperatura es de 70º C

la masa de aire medida con el motor al mínimo desde por lo menos dos minutos, de modo que la EGR esté cerrada, y la temperatura de aire aspirado medida por el caudalímetro de menos de 35ºC: - para motores 1.9 y 2.4 JTD el valore 480 mg/inyect. - para motores 1.3 JTD el valore entre 280 y 310 mg/inyect.

- alta producción de partículas

- no se logra realizar la regeneración.

- control de la correspondencia entre los códigos IMA de los inyectores y los escritos en la centralita.

- tratar de poner en cero el autoaprendizaje de la cantidad inyectada.

- sustitución de los inyectores.

Verifique el número de arandelas en el alojamiento del inyector y el espesor de las mismas. Debe haber una sola arandela. El espesor debe ser: - 2mm para 1.6 JTD, 1.9 JTD y 2.4 JTDM - 1.5mm para 1.3 JTDM.

- nivel de aceite excesivo

- elevado blow-by del motor

- problema en el turbocompresor

- mantenga siempre el nivel entre mín. y máx. En caso de relleno de aceite del motor, no supere nunca el nivel máximo, el mismo debe estar preferentemente 2mm debajo del nivel máximo (si el nivel es excesivo, restablezca el nivel correcto)

- realice un análisis de diagnóstico en el motor (prueba de compresiones)


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Los diagnósticos de este componente son más difíciles sobre los problemas DPF. Haciendo una clasificación de las posibles anomalías, se obtiene: - presencia de aceite en la salida del compresor

- no se ha alcanzado la máxima presión de sobrealimentación

- excesivo retraso de respuesta en las aceleraciones

Válvula EGR Los problemas de la válvula EGR son los de diagnóstico más difícil. El defecto de tal componente comporta humos en el vehículo, que implica como en los demás casos una incoherencia de la información del CCM, con el consiguiente encendido del piloto de avería del motor (MIL) y generación del código de anomalía P1206. En los casos más graves, incluso para tal componente existe un diagnóstico interno en la centralita con la generación de un código de error específico. En los casos menos graves, las anomalías de tal componente no son fácilmente diagnosticables, por tanto se recomienda una solución preventiva. Solución: Como se ha indicado anteriormente, la solución del funcionamiento defectuoso causado por tal componente es la sustitución. En muchos casos se cree que puede ser útil limpiar este componente. Esta solución puede ser válida en caso de vehículos con excesivo kilometraje. En caso de vehículos nuevos es conveniente sustituir el componente. Condensación Puede ocurrir que en el filtro DPF se acumule agua (condensación). Esto sucede en vehículos nuevos con pocos kilómetros y que no han llevado a cabo aún la regeneración. Esto causa una falsa lectura en el sensor de presión diferencial (presión alta - filtro obstruido - error P1206). La centralita de control del motor ordena el encendido del piloto de avería del motor "MIL". Solución: Desconecte el monolito central de la parte inferior de la carrocería (Catalizador + DPF) y elimine el agua contenida en el filtro DPF. Fuga de aceite de las guías de las válvulas Una posible fuga de aceite de una o más guías de válvulas, genera un porcentaje de partículas no calculada. Solución: Verifique que no hay incrustaciones de aceite en la cámara de explosión (techo pistón e inyectores) y no en aspiración.

TEMAS RELACIONADOS

Para mayor información acerca de las indicaciones en el tablero de instrumentos relativas al aceite de motor degradado y al filtro de partículas obstruido consulte la SN 00.10.09. Para el diagnóstico de las anomalías tras irregularidades de funcionamiento del motor debidas a la obstrucción del filtro de partículas, consulte:

Para la actualización del software de la CCM consulte las SN correspondientes (si procede) de cada modelo.

- sustitución del turbocompresor y depuración del circuito de aspiración (tubos e intercooler)

- análisis del estado de los tubos y del intercooler verificando que no hay fugas de aire, si no hay fugas, sustituya el turbocompresor. La diferencia entre la Presión Ob. y la Presión Medida es de 100 - 200 mbares.

realice el test de presión de turbo en el DPF que no está obstruido.

- Sustitución del turbocompresor.

- la SN - 10.16.09 para las motorizaciones 1.3 Multijet;

- la SN - 10.11.09 para las motorizaciones 1.9 JTD 8/16v y 2.4 JTD 20v;


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fap y dpf en fiat (ducato)

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