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Tecnologia SCR per veicoli diesel: funzionamento e problematiche

Lettura stimata: 5 minuti

Le case costruttrici stanno sviluppando nuovi sistemi al fine di produrre automobili in grado di rispettare l’ambiente e, soprattutto, di rientrare all’interno dei parametri sempre più restrittivi delle imminenti normative (Euro 6) che regolano l’emissione di sostanze nocive.

Produrre veicoli che non rispettano i suddetti parametri comporta salate sanzioni ai produttori; perciò le case costruttrici stanno apportando diverse innovazioni a livello tecnologico sulle vetture di più recente produzione. Per i motori diesel, oltre ai già ben noti filtri antiparticolato, valvole EGR, turbine a geometria variabile, possiamo trovare su alcuni veicoli.

Il sistema SCR (Selective Catalysis Reduction – Riduzione Catalitica Selettiva), già diffuso da diversi anni sui mezzi pesanti.

SCR: componenti

Il sistema in questione è formato da:

  • Serbatoio AdBlue;
  • Centralina elettronica (su alcuni modelli la gestione del sistema viene effettuata da un’apposita centralina SCR, mentre su altre vetture tali funzioni sono svolte dalla centralina motore);
  • Pompa di alimentazione;
  • Iniettore;
  • Catalizzatore riducente (quello ossidante è quello classico);
  • Sonda NOx  con relativa centralina (su alcune vetture possono essere 2 le sonde);
  • Sonda temperatura.

L’AdBlue è un agente riducente specifico per i veicoli, costituito da una soluzione di acqua demineralizzata  e urea al 32,5% circa. Reagisce con gli ossidi di azoto e provoca l’abbattimento delle emissioni nocive tipiche dei motore diesel all’interno del catalizzatore riducente.

La reazione che avviene tra l’urea (CO(NH2)2)e gli ossidi di azoto (NOx) è in grado di produrre allo scarico di una vettura solamente anidride carbonica (CO2), vapore acqueo (H2O) e azoto gassoso (N2).

Tccnologia SCR: funzionamento

Il liquido riducente è contenuto nell’apposito serbatoio. La pompa presente al suo interno, comandata elettronicamente dalla centralina SCR (o dalla centralina motore), manderà in pressione l’AdBlue all’interno del circuito.

In base alla quantità di gasolio iniettata, la centralina SCR/motore andrà a comandare un’adeguata iniezione di AdBlue a monte del catalizzatore riducente, in modo che all’interno di quest’ultimo possa avvenire la reazione chimica che consente di trasformare gli ossidi di azoto in gas meno dannosi, in quanto già presenti nell’atmosfera terrestre (vapore acqueo, anidride carbonica e azoto molecolare).

La sonda NOx posta a valle del catalizzatore riducente rileverà la quantità di ossidi di azoto residua. Tale informazione verrà acquisita dalla centralina SCR/motore la quale, eventualmente, provvederà a modificare la quantità di agente riducente da iniettare.

Alcune vetture dispongono di 2 sonde NOx, una a monte del catalizzatore riducente e l’altra a valle: tramite i valori riscontrati da queste, la centralina è in grado di controllare l’efficienza del catalizzatore riducente istante per istante.

Tccnologia SCR: problematiche

Un elemento da non trascurare è l’iniettore: infatti si è notato che su quello di un modello di della nuova Mercedes Classe C W205 (ma anche il gruppo VAG adotta un iniettore simile), nel giro di poco più di 8.000 km, si è andato a depositare uno strato di residuo solido piuttosto spesso.

 

Tccnologia SCR

IMG_6031 Foto 1, 2: depositi solidi sull’iniettore AdBlue di una Mercedes Classe C dopo circa 8.000 km

Come si vede dalle foto, circa la metà della superficie dell’iniettore è ricoperta da questo strato solido. Se dopo 8.000 km l’iniettore si trova in queste condizioni, è presumibile che nell’arco di 20/25.000 km si possano riscontrare malfunzionamenti. O che addirittura questo si blocchi.

Recovery

A seconda della logica di funzionamento delle centraline dei diversi veicoli, l’anomalia del sistema potrebbe innescare delle strategie particolari: il motore potrebbe entrare in condizione di recovery, oppure avere autonomia limitata in termini di chilometri percorsi o di avviamenti effettuati. Quindi è consigliabile verificare periodicamente lo stato in cui versa l’iniettore dell’AdBlue e, se necessario, asportare il materiale solido depositatovi sopra, al fine di evitare la sostituzione del pezzo o problemi più gravi all’intero sistema.

Nel caso di sostituzione dell’iniettore, e si consiglia anche in fase di revisione, va effettuata una procedura di apprendimento (tramite un qualsiasi strumento di diagnosi che supporti tale funzione), affinché l’apposita centralina possa valutare le “nuove” prestazioni dell’elemento.

Nel caso in cui il livello di AdBlue presente nel serbatoio raggiunga il livello minimo, la centralina di gestione motore può limitare i km di autonomia del veicolo o il suo numero massimo di avviamenti. Ad esempio, sulla Mercedes Classe C, dopo aver svuotato completamente il serbatoio, il display informa il guidatore che il motore verrà bloccato dopo 800 km percorsi, ovvero superata tale soglia di percorrenza, non sarà più possibile avviare il motore senza prima aver ripristinato il giusto quantitativo di AdBlue all’interno del circuito. Anche dopo aver fatto ciò, affinché venga resettato lo stato di “blocco” dell’avviamento, va eseguita una procedura d’apprendimento attraverso uno strumento di diagnosi in grado di supportare tale funzione.

 

12 commenti
  1. Riccardo
    Riccardo dice:

    Buonasera Marco, la ringrazio per l’interesse mostrato.
    Su questo blog vengono trattate problematiche specifiche con specifici codici guasto, di particolare interesse. Per una casistica completa che le fornisca risposte esaurienti, dovrebbe rivolgersi ad un apposito servizio.

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  2. AdBlue by BASF
    AdBlue by BASF dice:

    Grazie Riccardo per la preziosa informazione, varrebbe però la pena di riportare nell’articolo anche l’importanza di utilizzo di un prodotto AdBlue di qualità.
    Il prodotto AdBlue viene infatti utilizzato sui veicoli industriali dal 2004 quando è stata introdotta la normativa Euro IV, e le principali problematiche di intasamento di pompe ed iniettori si sono verificati soprattutto per l’utilizzo di prodotti sciolti da fornitori non affidabili. Il prodotto di scarsa qualità o non perfettamente sciolto alle temperature di uscita dei gas di scarico non si decompone in ammoniaca e quindi si deposita nei vari componenti del sistema.
    Faccio presente che l’AdBlue può essere prodotto in 2 metodologie diverse, per sintesi da impianto dedicato (massima garanzia di qualità e purezza) come il nostro AdBlue by BASF http://www.piublue.it oppure per scioglimento di urea prills (con grandi rischi per l’utilizzatore). Consideri anche che mentre il primo impianto comporta un investimento di circa 200 milioni di euro il secondo può essere realizzato con un investimento di 200.000€.
    Chiaramente il mio commento può sembrare di parte ed infatti lo è in quanto dal 2004 i nostri clienti non hanno mai avuto nessun problema mentre…abbiamo dovuto intervenire per risolvere problemi creati da altri.
    Per finire varrebbe la pena indicare anche che in caso di intasamento il prodotto residuo deve essere eliminato lavando l’iniettore in acqua demineralizzata calda in modo da non contaminare l’impianto con altre impurità.

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  3. giorgiodega
    giorgiodega dice:

    salve volevo saper, e scusate da subito la mia ignoranza, se è possible applicare un simile scr, su una macchina diesel ford cmax 7 con 2000 di cilindrata. e se fosse possibile quali potrebbero essere indicativamente i costi. grazie mille giorgio

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    • Riccardo
      Riccardo dice:

      Salve Giorgio, la ringrazio della domanda. Nel settore Truck l’utilizzo di kit retrofit SCR consente di convertire il mezzo in Euro 6 e presumiamo che lo stesso possa essere realizzato sulle auto. Sinceramente, non conosciamo le tempistiche per ottenere la nuova omologazione del veicolo. Relativamente ai costi, considerando il numero dei componenti da aggiungere (come trattato nell’articolo), presumiamo che il costo sia elevato. Visto il tipo di investimento economico, riteniamo più utile l’installazione di kit SCR su mezzi pesanti che non su autovetture

      Rispondi
  4. Antonio vicenti
    Antonio vicenti dice:

    Una domanda ma come mai si forma la parte solida sull’iniettore a cosa è dovuto .? Al fatto di non tirare mai le marce ?

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    • Redazione
      Redazione dice:

      Buongiorno Antonio, di solito, lo stile di guida del conducente non influenza la formazione di questo residuo solido. La motivazione di solito è dovuta invece all’ubicazione del componente. Infatti una parte del liquido iniettato si deposita sulla superficie dell’iniettore e, poichè l’iniettore si trova nel circuito di scarico, il contatto con gas molto caldi provoca l’evaporazione di parte di questo liquido mentre un’altra parte si cristallizza. Il risultato finale è proprio quell’incrostazione che si può vedere nelle foto dell’articolo. Un saluto dalla redazione di Riparando.

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      • paola
        paola dice:

        Buongiorno. La cristallizzazione dell’adblue (problema riscontrato da officina sulla mia bmwx1 di 8 mesi e 4000km a cui si era accesa spia di anomalia) può essere dovuta ai pochi km percorsi? Se si, quale è l’utilizzo minimo? Grazie.

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        • Redazione
          Redazione dice:

          Salve, in ostri tecnici ci scrvono che la tendenza alla cristallizazione dell’AdBlue è un fenomeno noto, in virtù dell’ubicazione dell’iniettore AdBlue, che si trova a contatto con i gas di scarico caldi. È da prendere in considerazione, poi, anche quale AdBlue sia stato utilizzato, che può essere di due tipologie diverse, a seconda di quale sia il processo di produzione. Esiste infatti un AdBlue di “sintesi” ed uno di “miscelazione”. Il primo ha un costo maggiore ma anche una qualità superiore, mentre il secondo è qualitativamente inferiore ma costa di meno, entrambi però conformi alle norme ISO 22241 e DIN 70070. La qualità “più bassa” di quello ottenuto per miscelazione consiste nel fatto che tende più facilmente a cristallizzare e potrebbe essere la causa del problema citato. Un saluto dalla Redazione.

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  5. Stefano
    Stefano dice:

    Salve!io ho una Volkswagen Sharan del 2011 e mi si è accesa la spia arancio di anomalia motore,mi sono accorto che seppure aver percorso 11000 km il serbatoio adblu è ancora pieno!e’possibile che la spia sia legata a questo problema?grazie

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    • Redazione
      Redazione dice:

      Salve e grazie per averci scritto. la spia di avaria motore si accende per indicare al guidatore un malfunzionamento riconducibile al propulsore e/o ai sistemi di abbattimento delle emissioni presenti sul veicolo, tra cui il sistema AdBlue. I nostri tecnici la invitiamo pertanto a rivolgersi a un tecnico qualificato che possa eseguire una diagnosi accurata tramite apposita strumentazione, in modo tale da identificare la causa dell’accensione. Ci tenga aggiornati sull’effettiva natura del guasto. UN saluto dalla Redazione

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