A modern benzinmotorok károsanyag-kibocsátásának csökkentésében kulcsszerepet játszik a másodlagos levegő befecskendező rendszer, angolul Secondary Air Injection System (SLS).
A sztöchiometrikus működtetésű benzinmotorokban 3-utas katalizátorral 90 százalék feletti konverziós arány érhető el.
Mivel azonban a katalizátor csak kb. 300 °C - 350 °C között hatékonyan működik, a kibocsátást csökkenteni kell a hidegindítási szakaszban, különböző intézkedésekkel.
A motor hideg indításkor az egyenletes járáshoz dúsabb keveréket használ.
Ezért a motor működésének kezdő időszakában a károsanyag-kibocsátás magas.
A szekunder levegő rendszer, röviden SLS, biztosítja, hogy hideg indításkor a túl sok üzemanyagot tartalmazó keverék tökéletlen égése miatt hátramaradó oxidálatlan anyagokat a kipufogógázban újra oxidálni lehessen plusz levegő hozzáadásával.
A Rendszer Szerepe és Jelentősége
A másodlagos levegőrendszer kifejlesztését és alkalmazását az Euro 4-es norma teljesítési kényszere tette szükségessé.
Az Euro 3-ashoz képest a hidegüzemi emisszió csökkentését kellett megoldani, ami nehéz feladat elé állította a tervezőket, hiszen üzemmelegen is csak a katalizátor segítségével teljesítették a motorok az elvárásokat.
Gyorsítani kellett a motor melegedésén, másrészt meg kellett oldani, hogy a katalizátor előbb „életre keljen”.
Utóbbinak legalább 300 Celsius-fokos hőmérséklet szükséges, hogy érdemben kifejthesse hatását, bár ez még nem az üzemi hőfoka.
Ezért telepítették motorközeli helyre a katalizátorokat, rendszerint közvetlenül a kipufogó gyűjtőcső mögé, hiszen a kipufogórendszerben itt jóval melegebb a kiáramló gáz, mint mondjuk a kocsi hasa alatt.
Működési Elv és Vezérlés
A szekunder levegőrendszer alapja egy elektromos légszivattyú, kinézetre mintha egy kis elektromos turbókoszorú vagy hajszárító lenne.
Ez szállítja a pótlólagos levegőt, amit elektromos, vagy vákuumvezérelt szelep segítségével engednek be a kipufogórendszerbe.
A lényege, hogy a katalizátor előtt, a forró kipufogógázba friss, oxigéndús levegőt pumpálnak.
Ez a levegő oxigéndús, segíti a katalizátorban az oxidációt, ezzel kettős hatást érnek el, hiszen egyrészt csökken a hidegüzemi kipufogógázban is a károsanyag-tartalom, másrészt az oxidáció hőt termel, így előbb eléri az üzemi hőfokát a katalizátor.
Hogyan működik a másodlagos levegő befecskendezése?
A rendszert a motorvezérlő egység vezérli.
A motorvezérlő elektronika ad jelet a működésre, amely a hidegüzem körülményeit konstatálva indítja a pótlólagos levegőbetáplálást, annak megtörténtét pedig a lambdaszonda segítségével ellenőrzi.
Általában a motorindítást követő 15-20. másodperctől csak igen rövid ideig (60-90 másodpercig) van működésben a szekunderlevegő-rendszer.
A működtetés időtartamát a hűtőfolyadék hőmérséklete határozza meg.
Amíg a rendszer működik, az elektromos szivattyút a motorvezérlő egység kapcsolja be a vezérlőrelén keresztül.
A pneumatikus vezérlőszelep egyidejűleg működik.
A szelep kinyílik és a szívócsőből származó vákuum működteti a kombinált szelepet.
A vákuum hatására a kombinált szelep kinyílik és a szivattyú által szállított további levegő a kipufogócsőbe kerül a kipufogószelepek mögé.
A rendszer működésének felügyelete az úgynevezett lambda szonda jeleit használja fel.
Ez a jeladó tájékoztatja az autó vezérlését az ideális üzemanyag és levegőkeverék aránytól való eltérésről.
Amint a lambda vezérlés aktív, a másodlagos levegőrendszer kikapcsol.
A motorvezérlő egység kikapcsolja az elektromos szivattyút és a pneumatikus vezérlőszelepet.
A hidegindítás és a bemelegedési fázisok során a megnövekedett kibocsátási értékeket az utánégetés hiánya okozhatja.
A Másodlagos Levegő Rendszer Főbb Alkatrészei
Az alábbi táblázatban összefoglaltuk a másodlagos levegő rendszer legfontosabb alkatrészeit és funkciójukat:
| Alkatrész | Fő funkció |
|---|---|
| Elektromos légszivattyú | Szűrt levegőt szállít a kipufogórendszerbe. |
| Vezérlőrelé | Kapcsolja az elektromos légszivattyút. |
| Pneumatikus vezérlőszelep | Szabályozza a levegő beáramlását, vákuummal aktiválódik. |
| Kombinált szelep | A vákuum hatására nyit, és átengedi a levegőt a kipufogócsőbe a kipufogószelepek mögé. |
| Levegővezetékek és csövek | Összekötő elemek a levegő szállítására a rendszeren belül. |
| Motorvezérlő egység (ECU) | Vezérli és felügyeli a rendszer működését a motorhőmérséklet és a lambda szonda jelei alapján. |
| Lambda szonda | Ellenőrzi a kipufogógáz összetételét és visszajelez az ECU-nak az ideális keverékeltérésről. |
Hibaelhárítás és Gyakori Problémák
Természetesen ez a rendszer is elromolhat.
A hibakeresés két oldalról indul: a hibajelek felől és klasszikus, mechanikus eljárással.
A motorvezérlés öndiagnosztikája a zárlatot, a vezetékszakadást és a reléhibát tudja azonosítani, más esetben a rendszer hibás működése miatt küld jelet, például nem érzékel kellő mennyiségű szállított levegőt.
A hibára gyakran a sárga „check engine” lámpa felvillanása, és a kód kiolvasása hívja fel a figyelmet.
Ez a lámpa ok nélkül ritkán gyullad fel, így elkezdődik a hibakeresés, először is a hibabehatárolás, ami a rendszer működésének csekkolásával indul.
Tipikus Hibajelenségek és Diagnózis
A többi hibaelhárítási és diagnosztikai munkához hasonlóan kezdje szemrevételezéssel és ezenkívül akusztikai ellenőrzéssel.
A szemrevételezéshez ellenőrizni kell az összes alkatrész sérülését.
Ezeket az alkatrészeket helyesen kell rögzíteni az alkatrészekre és nem szabad rajtuk kopás jeleit.
A biztosítékokat is ellenőrizni kell sérülésekre.
Hiba lehet, ha a relé nem kapcsol, a szelep nem vált át, a pumpa nem indul, illetve nem szállít elég levegőt, netán sérül a levegővezeték.
Egy jellegzetes esettanulmányban, bár látszólag minden rendben volt, hidegindítás után bekapcsolt az elektromos levegőpumpa, rövid üzem után pedig szépen lekapcsolt, a hibajel pár nap után makacsul visszatért.
A szóban forgó típusnál a motorvezérlés a kipufogógáz összetételéből következtetett a hibára, így el kellett kezdeni a nem elektronikus hibakeresést.
A kiindulási pont az elektromos pumpa volt, már csak ezért is, mert az autó a pumpa működési ideje alatt, gázadásra (alapjáraton nem) elöl kifújt a kipufogórendszer, vagy legalábbis olyan hangot produkált.
A pumpából két cső ágazik ki, az egyiken szív, a másikon fúj a szerkezet.
A pumpa szűrt levegőt szív, ehhez a szívóoldali cső a légszűrőház szűrő alatti részébe csatlakozik.
Műanyag házhoz egy műanyag idomcső kapcsolódik gumitömítéssel, amelynek a kialakítása olyan, hogy ne csússzon le a csőcsonk.
Egy esetben azonban le volt csúszva, elsőre nem feltűnően, mert „mintha a helyén lenne” állapotban volt.
Tudni kell, hogy a kocsi nagyobb szervizbeavatkozás részese volt a közelmúltban, amely során ezt a segédrendszerét is szétbontották.
A csövek szétcsúszásának az oka, hogy visszaillesztéskor a tömítő gumigyűrű elmozdult, a csővég vélhető felerőltetésével a tömítés összegyűrődve hátramozdult a csőben és megakadt keresztben.
Ezzel a hibával az a probléma, hogy ekképp ki tudja, mióta a motor szűretlen levegőt is szívott.
Hiszen miután lecsúszott a másodlagos levegőrendszer szívócsöve a légszűrőház csőcsonkjáról, ott feltárult egy 20 forintosnyi nyílás.
Ezen vidáman szívhatta a levegő a motort, már csak azért is, mert innen a szűrő jelentette ellenállás hiányában könnyebben is áramlott be a levegő.
Azonban ez nem magyarázta sem a hibajelet, sem a kifújós hangot, vagyis folytatni kellett az autó alatt a kutakodást, követve a kivezető levegőcsövet.
Hamar meglett a másik hibaforrás: a pumpából kiágazó S-vonalvezetésű gégecső nem volt a helyén, lecsúszott arról a fém csőszakaszról, amely a friss levegőt előrevezeti a szelephez, hogy áramolhasson a katalizátor elé a kipufogóba.
Tehát mikor a pumpa működött, a szelep nyitott és elég nagy volt a kipufogógáz nyomása, akkor ezen az ujjnyi vastag fémcsövön „böfögte fel” a kocsi a kipufogógázt.
Az autó korábban megejtett nagyobb javítása során kellett volna ezt a csövet gondosan és biztosan a helyére illeszteni, mert akkor a kocsi orra le volt bontva, hozzá lehetett férni.
Most ez részleges bontással sikerült csak a helyszűke miatt.
Azonban a hibafeltárásnak, javításnak másodlagos előnye volt, hogy azon a részen ellenőriztük a többi csőcsatlakozást és találtunk meghúzatlan, a csövön körbeforgó, „érintőre” húzott bilincseket is.
Gyakori Mechanikai és Elektromos Hibák
- Kondenzvíz okozta károk: Jellegzetes probléma, hogy a felgyülemlett kondenzvíz teszi tönkre a pumpát, vagy a vákuumvezérelt szelepet. Mindkettőre a csere a megoldás, akkor is, ha a pumpa még működik, de már nem szállít elég levegőt: szétszerelve láthatók a kondenzvíz okozta korróziós károk, amiből következtethető, hogy miért is van hibajel.
- Csővezetékek meghibásodása: További jellegzetes mechanikai hiba például, ha elöregedett, megrepedezett, vagy sérült a vákuumvezérlés csöve, vagy maga a levegőszállító cső (amely rendszerint alumínium harmonikacső) szakadt el.
- Elektromos vezetékek sérülése: Sérülhetnek a pumpához futó elektromos vezetékek is, ami megszakítást vagy zárlatot okozhat.
A Rendszer Kikapcsolása: Nem Ajánlott Megoldás
Felmerült az egész rendszer megszüntetésének gondolata is: kapható méretre gyártott „falazóelem” a szelepcsatlakozás lezárására, valamint elektronikus alkatrész is, amelyet a pumpa stekkerére dugva becsapja a motorvezérlőt, úgy csinál, mintha ott lenne.
Nem drága és bizonyos meggondolásból kényelmes megoldás, hiszen biztos nem lesz vele több baj.
Fontos azonban kiemelni, hogy az SLS rendszer kikapcsolása a jármű károsanyag-kibocsátási értékeinek drasztikus növekedéséhez vezet, ami környezetvédelmi szempontból, és a műszaki vizsgán való megfelelést illetően is problémás lehet.
Bár ez sem volt egyszerű a bonyolult hozzáférhetőség miatt.
tags: #bfq #masodlagos #levego #befecskendezo