Elektronika układu wydechowego – wybrane elementy

Silnik spalinowy samochodu, niezależnie od zastosowanego typu, wysokoprężny czy benzynowy, wydziela szkodliwe związki chemiczne podczas procesu spalania. Wraz z rozwojem motoryzacji oraz znacznym zwiększeniem ilości samochodów na drogach, dostrzeżono potrzebę ograniczania emisji tych związków przez samochód.

Celem jest oczywiście redukcja gazów cieplarnianych, które w negatywny sposób wpływają na nasze środowisko naturalne. Z biegiem lat przepisy regulujące dopuszczalne wartości emisji szkodliwych substancji wciąż są zaostrzane tak, by w 2030 roku osiągnąć poziom o 40% mniejszy, niż notowany przed rokiem 2005.

Jest to ogromne wyzwanie dla producentów samochodów, którzy już teraz coraz częściej wprowadzają do oferty pojazdy elektryczne, hybrydowe, a silniki spalinowe ulegają tzw. downsize’ingowi i są stale unowocześniane. Jest to związane z limitami emisji wprowadzanymi przez ustawodawców oraz związanymi z nimi dodatkowymi opłatami, w przypadku ich przekroczenia. Wg najnowszej normy Euro 6D ISC-FCM, producent pojazdu płaci nawet 95 EURO za każdy gram, który ów normy przekracza. Jest on wyliczany na podstawie średniej z testów emisji szkodliwych substancji wszystkich modeli samochodów danego koncernu i dzielony przez cały wolumen wyprodukowanych samochodów w danym roku. Kwota 95 EURO może nie wydawać się wysoka, jednak przekroczenie normy np. o 1 gram i wolumenie produkcyjnym na poziomie 500 tys. sztuk rocznie –  daje kwotę 47,5 mln EURO dodatkowych opłat, które trafiają do budżetu państwa czy wspólnoty, którego wydatkowanie jest związane z ograniczaniem efektu cieplarnianego.  

Samochody elektryczne oraz hybrydowe, jako pojazdy zero lub niskoemisyjne, pozwalają obniżyć wartość średniej emisji i uniknąć dodatkowych opłat. Jednakże również samochody wyposażone w silniki spalinowe, a jest to nadal największa część sprzedaży, muszą mieć tą emisję jak najniższą.

Już od wielu lat wiadomo, że ograniczenie emisji takich substancji jest ściśle powiązane z jakością samego procesu spalania paliwa w silniku.

Podniesienie jakości tego procesu następuje m.in. dzięki elektronice, czyli czujnikom, które dokonują dokładnych pomiarów jakości spalin (zawartych w nich szkodliwych substancji czy współczynnik nadmiaru powietrza). Czujniki przekazują informacje do jednostki sterującej pracą silnika, która w następstwie oblicza i przekazuje do elementów wykonawczych (np. wtryskiwacza paliwa) informację o czasie i dawce wtrysku paliwa, takiej, która będzie najbardziej optymalna z punktu widzenia ograniczenia emisji, jak również oczekiwań kierowcy.

W układzie wydechowym na szeroką skalę obecnie wykorzystuje się takie czujniki jak:

– czujnik nadmiaru powietrza w spalinach (tzw. sonda lambda, która pozwala utrzymywać skład mieszanki na poziomie stechiometrycznym wynoszącym około 1)

– czujnik różnicowy ciśnienia spalin (który ocenia zapełnienie np. filtra DPF)

– czujnik temperatury spalin (który monitoruje temperaturę spalin, utrzymując ją w optymalnym zakresie, oraz pozwala chronić podzespoły pojazdu)

Awaria choćby jednego z nich negatywnie wpływa na pracę silnika, zwiększa zużycie paliwa, ogranicza jego osiągi oraz przyspiesza zużywanie się części komponentów układu napędowego. Ich awaria objawia się, oprócz symptomów wymienionych powyżej, również poprzez zasygnalizowanie odpowiednią kontrolką na desce rozdzielczej. Będąc w takiej sytuacji, powinniśmy niezwłocznie udać się do warsztatu na naprawę, która najczęściej polega na wymienia uszkodzonego czujnika. Należy pamiętać, aby nowy komponent był wysokiej jakości, najlepiej od renomowanego producenta, gdyż na rynku jest wiele czujników, które stanowią niejako ich „protezę”, tzn. są w stanie „zgasić” kontrolkę na desce rozdzielczej, jednak w gruncie rzeczy nie dokonują żadnego pomiaru, a jedynie wysyłają sygnał o niezmiennych parametrach, zawartych w przedziale wartości odbieranych przez ECU jako prawidłowe.  Dlatego warto postawić na elektronikę i czujniki od firmy Hella, która od wielu lat gwarantuje najwyższą jakość, popartą wieloletnim doświadczeniem, rozwijanymi kompetencjami i podążaniem za innowacjami w zakresie wyposażenia OE.

Sama naprawa zaś powinna być dokonana w renomowanym warsztacie, albowiem wymiana tych elementów często związana jest z ich kalibracją czy adaptacją. Ograniczając się tylko do wymiany, możemy zaszkodzić naszemu pojazdowi równie poważnie, jak gdybyśmy nic nie robili.

Szybka naprawa pozwala również ograniczyć zwiększoną emisję substancji szkodliwych, co jest przecież podstawą, dzięki której obserwujemy tak szybki rozwoju elektroniki w układzie wydechowym.