Общая информация DAF-XF105 с 2006 года

1. Общая информация

На двигателях Paccar MX используется система впуска с турбонаддувом с промежуточным охлаждением нагнетаемого в цилиндры воздуха. Промежуточный охладитель (интеркулер) – алюминиевый, однорядный, с поперечным расположением. Впускной коллектор конструктивно объединен с головкой блока цилиндров, что значительно повышает надежность и долговечность деталей и узлов.

Полностью изолированный выпускной коллектор обеспечивает заметное снижение расхода топлива и, как следствие, выбросов СО₂.

Все двигатели Paccar MX оборудованы моторными тормозами. Объединенный термин «моторный тормоз» (или «тормоз двигателя») включает в себя выхлопной (горный) тормоз или дроссельную заслонку и тормоз двигателя DAF (DEB).

Если водитель активирует тормоз двигателя нажатием на выключатель, расположенный на полу кабины, включаются одновременно горный тормоз и DEB. Поэтому DEB всегда работает в сочетании с выхлопным тормозом.

Поскольку центральный блок синхронизации (CTE-2) следит за активацией тормоза двигателя, он может отключать тормоз двигателя ниже определенной частоты вращения коленчатого вала.

Турбокомпрессор

Чтобы сделать двигатель более чувствительным к нажатию педали акселератора на низких оборотах, используется турбокомпрессор, обеспечивающий лучшее наполнение камеры сгорания при таких режимах. Если не принять специальных мер, давление наддува на высоких оборотах двигателя окажется слишком высоким. Для предотвращения этого используется перепускной клапан (wastegate).

Корпус нагнетателя турбокомпрессора имеет воздушный канал, связанный с диафрагмой. Давление наддува, производимое турбокомпрессором, воздействует на диафрагму и на соединенную с нею управляющую тягу (шток), которая воздействует на клапан в корпусе турбины. Этот клапан открывается при достижении максимального значения давления наддува. При открытии клапана часть выхлопных газов выходит в выхлопной трубопровод раньше, чем они начинают воздействовать на турбину турбокомпрессора.

Перепуск в корпусе нагнетателя

При повышении давления наддува нагнетатель турбокомпрессора стремиться вернуть это давление в область разрежения на впуске. Для предотвращения этого в корпусе нагнетателя турбокомпрессора имеются специальный перепускной канал с упорной планкой.

Давление наддува пытается вернуться в область впуска по наружной окружности корпуса нагнетателя. Применение корпуса нагнетателя с воздушными пазами заставляет это давление проходить через специальные воздушные каналы снаружи до остановки упорной планкой.

Тормоз двигателя DAF (DEB)

DEB состоит из двух корпусов. Каждый корпус содержит различные клапаны, поршни и электромагнитные клапаны.

Компоненты тормоза двигателя DAF:

1. Электромагнитный клапан.
2. Обратный клапан.
3. Рабочий поршень.
4. Главный поршень.
5. Пружинная пластина.
6. Установочный винт.

При активации DEB один выпускной клапан открывается посредством гидротолкателя на конце такта сжатия, вследствие чего сжатый воздух выходит в систему выпуска. В этом случае двигатель работает в режиме компрессора, создавая тормозное усилие на автомобиле.

Такт впуска (А): поршень движется вниз, а цилиндр наполняется свежим воздухом.

Такт сжатия (В): поршень движется вверх, сжимая воздух в цилиндре и создавая реакционные силы. В конце этого такта один выпускной клапан кратковременно открывается и сжатый воздух выходит в систему выпуска. Во время активации DEB топливо не впрыскивается в конце такта сжатия, поэтому воспламенения рабочей смеси не происходит.

Рабочий ход (С): поршень движется вниз, а выпускной клапан закрывается.

Такт выпуска (D): поршень движется вверх как при обычном такте выпуска.

Для открытия выпускного клапана в конце такта сжатия одного цилиндра используется коромысло выпускного клапана другого цилиндра:

• Коромысло выпускного клапана первого цилиндра гидравлически открывает выпускной клапан третьего цилиндра.
• Коромысло выпускного клапана второго цилиндра гидравлически открывает выпускной клапан первого цилиндра.
• Коромысло выпускного клапана третьего цилиндра гидравлически открывает выпускной клапан второго цилиндра.
• Коромысло выпускного клапана четвертого цилиндра гидравлически открывает выпускной клапан пятого цилиндра.
• Коромысло выпускного клапана пятого цилиндра гидравлически открывает выпускной клапан шестого цилиндра.
• Коромысло выпускного клапана шестого цилиндра гидравлически открывает выпускной клапан четвертого цилиндра.

Для предотвращения излишнего открытия выпускного клапана внутри установочного винта (10) имеется подпружиненный штифт, выступающий из винта приблизительно на 2.7 мм. В рабочем поршне (3) имеется отверстие, которое закрывается штифтом из установочного винта (10). Если рабочий поршень (3) гидравлически перемещается слишком далеко вниз, отверстие в рабочем поршне открывается. Масло из области высокого давления перетекает через отверстие в рабочем поршне (3), предотвращая излишнее открытие выпускного клапана.

Положение А: рабочий поршень неактивен.

Положение В: рабочий поршень в процессе обычного перемещения.

Положение С: рабочий поршень перемещен слишком далеко, давление масла сбрасывается через рабочий поршень.

Для защиты от чрезмерного давления над обратным клапаном имеется две пружины. При включении DEB обратный клапан перемещается вверх под действием давления масла против сопротивления внутренней пружины, благодаря чему открывается путь поступления масла в область высокого давления DEB. Если давление масла в двигателе слишком высокое (более 8 бар), обратный клапан перемещается вверх против сопротивления обеих пружин. Обратный клапан будет подниматься выше, чем обычно, предотвращая поступление масла в область высокого давления DEB. В этом случае DEB не функционирует.

Примечание
Давление масла может быть выше 8 бар в следующих случаях:
- холодное масло;
- неисправность перепускного клапана системы смазки.

Положение А: DEB выключен.

Положение В: DEB включен, давление масла от 1.5 до 8 бар.

Положение С: DEB включен, давление масла превышает 8 бар.

Выхлопной тормоз двигателя (горный тормоз)

Выхлопной тормоз состоит из выключателя тормоза двигателя, расположенного на полу кабины, клапана остановки двигателя, рабочего цилиндра, подсоединенного к дроссельной заслонке выпускного трубопровода, а в двигателях XF еще и рабочего цилиндра, подсоединенного к рычагу остановки топливного насоса.

Компоненты горного тормоза (выхлопного тормоза):

1. Рабочий цилиндр дроссельной заслонки.
2. Клапан остановки двигателя.
3. Подача давления.
4. Корпус дроссельной заслонки.

При нажатии на выключатель тормоза двигателя поступает сигнал на блок CTE. Этот сигнал активирует клапан остановки двигателя (2), вследствие чего сжатый воздух поступает в рабочий цилиндр (1). Данный рабочий цилиндр закрывает дроссельную заслонку, расположенную в выхлопном трубопроводе. Контролируемый выпуск выхлопных газов остается возможным благодаря калиброванному отверстию в дроссельной заслонке.

Двигатель начинает работать в режиме компрессора, создавая тормозное усилие на автомобиле. Причем чем выше скорость двигателя, тем большее тормозное усилие образуется.

После отпускания выключателя тормоза двигателя клапан остановки двигателя перекрывает подачу воздуха на рабочий цилиндр, а пружина, установленная в цилиндре, перемещают поршень обратно в исходное положение, вследствие чего дроссельная заслонка, перекрывающая выхлопной трубопровод, открывается.

EAS

Все автомобили DAF XF105 соответствует действующим европейским законодательным нормам по токсичности выбросов Euro 5. Это означает, что на каждый киловатт энергии, выработанной в течение одного часа, из выхлопной системы выходит не более 2 г оксида азота (NOx) и 0,02 г сажи (PM). Чтобы соответствовать нормам токсичности выбросов EEV, каждый двигатель должен иметь дополнительно установленный сажевый фильтр. Использование этого фильтра не предполагает дополнительного обслуживания и никак не влияет на эксплуатационные расходы.

Чтобы достичь таких низких показателей, все двигатели DAF применяют системы впрыска топлива под давлением с точной регулировкой момента впрыска.

Получаемые прекрасные показатели сгорания совершенно предотвращают образование сажи. Двигатели DAF не нуждаются в установке сажевых фильтров.

Увеличение температуры и давления в процессе сгорания смеси вызывают химическую реакцию между азотом и кислородом, в результате которой выделяется оксид азота (NOx), который выводится через выхлопную систему.

Чтобы сократить количество выбросов оксидов азота (NOx) двигатели DAF используется система EAS в сочетании с селективной каталитической нейтрализацией SCR. Эта технология позволяет "очистить" выхлоп посредством впрыска небольшой дозы добавки AdBlue в поток отработавших газов, прежде чем он поступит в глушитель/катализатор. В результате этого процесса NOx преобразуется в безопасный азот (который входит в состав воздуха) и водяной пар.

AdBlue – это смесь 32% мочевины (молекулы аммиака) с 68% дистиллированной воды, безвредная, не токсичная. На сегодняшний день многие заправочные станции уже предлагают жидкость AdBlue. AdBlue также поставляется дилерами DAF в канистрах по 5 или 18 литров или в контейнерах. Одна 5-литровая канистра может обеспечить запас на 300 км. Наливная труба бака для AdBlue значительно меньше, наливной трубы бака для дизельного топлива. Ее легко узнать по синей крышке во избежание ошибок. И наконец, заправочный пистолет для AdBlue невозможно активировать в наливной трубе бака для дизельного топлива.

Расход AdBlue составляет около 1,5 л на 100 км. Объем бака зависит от сферы применения автомобиля. Для некоторых моделей XF105 доступны баки AdBlue объемом 45 - 100 л. Этого достаточно для пробега до 6600 км.

Уровень выбросов двигателя постоянно отслеживается, и при появлении какой-либо неисправности или при недостаточном уровне AdBlue на дисплее приборной панели отображается предупреждение.

При обнаружении превышения нормы содержания NOx независимо от причин (например, вследствие неисправности или если у вас закончилась жидкость AdBlue) будет включена функция ограничения крутящего момента, что послужит побуждением к скорейшему устранению неисправности. У автомобилей весом более 15 т в момент остановки произойдет снижение крутящего момента на 40%. Если проблема вызвана неисправностью системы автомобиля, то ограничение мощности будет включено не ранее, чем через 36 моточасов. Этого более чем достаточно для возвращения домой.

Если проблему устранить, несущая способность по максимальному крутящему моменту снова станет доступной. В системе автомобиля будет зарегистрировано аномальное состояние. Это вмешательство в работу автомобиля производится в соответствии с законодательными требованиями для всех коммерческих транспортных средств независимо от их марки или типа.

А. Бак AdBlue.
В. Модуль бака.
В1. Датчик уровня AdBlue.
В2. Датчик температуры AdBlue.
С. Воздушный ресивер.
D. Воздушный фильтр.
Е. Блок EAS.
Е1. Электронный блок.
Е2. Датчик давления AdBlue.
Е3. Насос AdBlue.
Е4. Внутреннее реле.
Е5. Датчик температуры AdBlue.
Е6. Фильтр AdBlue.
Е7. Клапан регулировки давления.
Е8. Воздушный клапан.
Е9. Датчик давления перед диффузором.
Е10. Датчик давления после диффузора.
Е11. Предохранительный клапан.
Е12. Предварительный фильтр.
F. Дозирующий модуль.
F1. Дозирующий клапан.
F2. Смесительная камера.
G. Датчик температуры выхлопных газов до катализатора.
H. Форсунка.
I. Катализатор.
J. Датчик температуры выхлопных газов после катализатора.

Блок EAS

1. Электронный блок.
2. Датчик давления AdBlue.
3. Насос AdBlue.
4. Внутреннее реле с корпусом.
5. Датчик температуры AdBlue.
6. Фильтр AdBlue.
7. Клапан контроля давления.
8. Воздушный клапан.
9. Датчик давления перед диффузором.
10. Датчик давления после диффузора.

11. Клапан сброса давления.
12. Подача AdBlue с предварительным фильтром.
13. Пробка сливного отверстия AdBlue.
14. Выход воздуха.
15. Выход AdBlue.
16. Возврат AdBlue.
17. Подача воздуха.

Примечание
Для наглядности на рисунках выше не показана электропроводка.

В блоке EAS установлены следующие компоненты:

• Насос AdBlue
• Выпускной клапан
• Датчик давления AdBlue
• Датчик температуры AdBlue
• Датчик давления перед диффузором
• Датчик давления после диффузора
• Диффузор
• Электронный блок
• Нагревательный элемент

Насос AdBlue

Насос AdBlue – это мембранный насос, подающий AdBlue на дозирующий модуль. Давление подачи не зависит от количества впрыскиваемого AdBlue, оно поддерживается на постоянном уровне благодаря регулирующему клапану. Насос контролируется электронным блоком, который регулирует скорость работы насоса в зависимости от необходимого для впрыска количества AdBlue.

Выпускной клапан

Данный клапан предназначен для сброса давления AdBlue, когда это необходимо. Клапан управляется электронным блоком.

Датчик давления AdBlue

Данный пьезо-датчик измеряет давление AdBlue после фильтра. Чем выше давление, тем выше напряжение сигнала датчика, подаваемого на электронный блок EAS. В зависимости от измеренного значения давления корректируется работа насоса AdBlue, чтобы обеспечивать постоянное давление не зависимо от количества впрыскиваемого AdBlue.

Датчик температуры AdBlue

Данный датчик измеряет температуру AdBlue после фильтра. Сигнал от датчика поступает на электронный блок EAS. В зависимости от температуры могут включаться нагревательные элементы блока EAS, предотвращающие перемерзание каналов. Кроме того, данное значение используется для определения эксплуатационного состояния блока EAS.

Датчик давления перед диффузором

Данный датчик измеряет давление после клапана регулировки давления перед диффузором. Это пьезо-датчик – чем выше давление, тем выше напряжение сигнала. Сигнал от датчика поступает на электронный блок EAS. В зависимости от измеренного давления происходит открытие или закрытие регулирующего клапана.

Датчик давления после диффузора

Данный датчик измеряет давление после диффузора. Это пьезо-датчик – чем выше давление, тем выше напряжение сигнала. Сигнал от датчика поступает на электронный блок EAS, где он используется для сравнения с сигналами других датчиков, таким образом косвенно подтверждая достоверность их измерений. Кроме того, данный датчик используется для обнаружения потенциальных утечек в дозирующем модуле.

Диффузор

Диффузор обеспечивает подачу постоянного количества воздуха в дозирующий модуль. За потоком воздуха «следят» датчики давления до и после диффузора.

Электронный блок

Электронный блок непрерывно обрабатывает входные сигналы от различных датчиков и рассылает сообщения по каналу CAN на прочие системы автомобиля. После обработки различных сигналов электронный блок EAS сравнивает полученную информацию с шаблонными значениями из памяти и соответствующим образом активирует различные исполнительные приводы системы (клапаны, нагревательные элементы и т.п.)

Нагревательные элементы

Насос, фильтр и трубопроводы AdBlue блока EAS снабжены нагревательными элементами, предотвращающими перемерзание системы во время работы и поддерживающими определенное значение температуры AdBlue.

Дозирующий модуль

В дозирующем модуле определенное количество воздуха смешивается с AdBlue. Дозирующий модуль управляется электронным блоком EAS, поэтому количество впрыскиваемого AdBlue точно дозируется.

Форсунка

Форсунка устанавливается в выхлопном тракте катализатора. Она обеспечивает хорошее распыление и необходимое распределение жидкости AdBlue в потоке выхлопных газов.

Вследствие адгезии на внутренней стенке сопла (А) создается жидкая пленка AdBlue (В). Благодаря потоку воздуха (С), AdBlue транспортируется вдоль стенок к кончику сопла. В отверстиях сопла (D) AdBlue смешивается с воздухом, после чего смесь (Е) равномерно вводится в поток выхлопных газов, образуя однородную смесь.

Модуль бака AdBlue

Модуль бака AdBlue состоит из датчика температуры и датчика уровня AdBlue.

Датчик температуры AdBlue

Данный датчик измеряет температуру AdBlue в баке. Это датчик с отрицательным температурным коэффициентом (сопротивление датчика уменьшается с повышением температуры). Сигнал датчика сравнивается со значением, имеющимся в электронном блоке EAS и используется для управления нагревательным элементом в блоке EAS.

Датчик уровня AdBlue

Данный датчик измеряет уровень AdBlue в баке. Датчик уровня состоит из микро-переключателей (герконов), которые соединены параллельно с резисторами. Положение этих микровыключателей зависит от воздействия на них магнитного поля. Датчик уровня снабжен поплавком с постоянным магнитом, который погружен в AdBlue. В зависимости от положения поплавка постоянный магнит замыкает один из микровыключателей (герконов), в связи с чем в цепи участвуют два или более соединенных последовательно резисторов, от количества которых зависит величина сопротивления. Значение сопротивления (сигнал датчика) посылается в блок EAS, откуда через шину CAN передается соответствующее сообщение на VIC, а затем соответствующая информация отображается на указатель уровня AdBlue на приборной панели.

Датчик температуры выхлопных газов до катализатора

Данный датчик температуры измеряет температуру выхлопных газов до катализатора. Это датчик с положительным температурным коэффициентом (сопротивление возрастает с увеличением температуры). Посредством измерения температуры выхлопных газов до и после катализатора определяется степень активности катализатора.

Датчик температуры выхлопных газов после катализатора

Данный датчик температуры измеряет температуру выхлопных газов после катализатора. Это датчик с положительным температурным коэффициентом (сопротивление возрастает с увеличением температуры). Сигнал датчика температуры выхлопных газов после катализатора определяет необходимое количество впрыскиваемого AdBlue. Ниже определенной температуры впрыск AdBlue не осуществляется, поскольку в этот момент катализатор не является активным. Посредством измерения температуры выхлопных газов до и после катализатора определяется степень активности катализатора.

Катализатор

Катализатор принимает участие в химических реакциях для нейтрализации выхлопных газов. Катализатор типа SCR (селективное каталитическое восстановление) встроен в глушитель. В глушителе размещены четыре керамических элемента, которые попарно соединены последовательно между собой и параллельно другой паре. Элементы имеют цилиндрическую форму и состоят из большого количества непрерывных каналов. На поверхности керамического элемента нанесена подложка, имеющая увеличенную площадь поверхности, на которую нанесен активный каталитический материал – оксид ванадия. За счет большого количества каналов керамического элемента рабочая поверхность катализатора имеет очень большую суммарную рабочую площадь.

1. Керамический элемент.
2. Подложка со сложной структурой поверхности.
3. Катализирующий слой.

AdBlue состоит из 32.5% раствора мочевины (NH₂CONH₂) и 67.5% воды (H₂O). После дозированного впрыска AdBlue (NH₂CONH₂ + H₂O) в катализаторе распадается на аммиак (2NH₃) и диоксид углерода (СО₂). Ванадий катализатора обладает таким свойством, что притягивает аммиак (2NH₃). Оксид азота в выхлопных газах (NOx) состоит из 90% оксида азота (NO) и 10% диоксида азота (NO₂). Выхлопные газы, которые проходят через катализатор, вступают в катализаторе с аммиаком (2NH₃), после чего оксиды азота на выходе превращаются в азот (N₂) и воду (H₂O).

В виде химических формул это можно представить следующим образом.

Быстрая реакция:

2NH₃+ NO + NO₂ → 2N₂+ 3H₂O (азот + вода)

Медленные реакции:

4NH₃+ 4NO + O₂ → 4N₂+ 6H₂O (азот + вода)

8NH₃+ 6NO₂ → 7N₂+ 12H₂O (азот + вода)

Инструкции по технике безопасности

Не запускать двигатель в замкнутых или невентилируемых помещениях.

Убедиться в том, что выхлопные газы полностью удаляются с рабочего места.

Придерживаться безопасной дистанции от вращающихся или движущихся компонентов.

Различные типы масел и смазок, используемых в автомобиле, могут причинить вред здоровью. Это также относится к охлаждающей жидкости двигателя, жидкости омывателя ветрового стекла, хладагенту системы кондиционирования, электролиту аккумуляторных батарей и дизельному топливу. Необходимо избегать вдыхания их паров и непосредственного контакта.

Выхлопые газы содержат оксид углерода (СО) или угарный газ, не имеющий цвета и запаха. В случае вдыхания угарного газа происходит связывание красных кровяных телец, что лишает организм кислорода, что приводит к удушению. Серьезное отравление угарным газом приводит к повреждению головного мозга или к смерти.

Рекомендуется всегда отсоединять отрицательную клемму аккумуляторной батареи во время ремонта или технического обслуживания, для которых не требуется подача питания.