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Pós-Tratamento: Preventiva do sistema Denoxtronic 2.0

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Sistema SCR de pós-tratamento de gases de escape requer inspeção periódica e eventual troca do filtro do ARLA 32; confira os procedimentos e os cuidados recomendados pela fabricante

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As siglas Euro V, Proconve P7, EGR, SCR e ARLA 32 já não são mais novidade para os mecânicos. Ou, pelo menos, não deveriam ser. Quem mexe com manutenção de veículos a diesel, no entanto, tem que saber na ponta da língua o que cada uma das letras acima significa.

Desde 2012, todos os pesados saem de fábrica atendendo aos limites de emissão de poluentes impostos pela sétima fase do Programa de Controle de Emissões Veiculares (Proconve P7), equivalente à legislação europeia Euro V. Para atingir os limites dessa fase, muito mais rigorosos, as fabricantes dos veículos tiveram que optar por duas soluções para reduzir as emissões de NOx: o EGR (sistema de recirculação dos gases do motor) e o SCR (sistema de redução catalítica seletiva).

Enquanto o EGR utiliza um sistema que faz os gases do escape retornarem para a admissão do motor evitando a formação de NOx, o SCR se vale de um reagente químico chamado ARLA 32 (solução composta por água destilada e ureia) que é injetado diretamente no escapamento do veículo. Ambos têm como objetivo controlar a emissão de NOx, elemento cancerígeno que, graças ao processo SCR, é transformado em água e nitrogênio antes de ser expelido pelo escapamento.

É bom ressaltar que o EGR e o SCR são sistemas muito diferentes, com aplicações distintas, e que não devem ser tratados da mesma forma. A maioria dos veículos pesados utiliza o SCR por atender melhor às necessidades do motor. O instrutor de sistemas diesel da Bosch, Rafael Amorim, explica que a recirculação do EGR só consegue tratar o NOx com no máximo 30% dos gases emitidos, o que não é suficiente em alguns casos. “Acima disso, a recirculação de gases começa a contaminar o óleo do motor, causa efeito de carbonização e perda de potência. Em veículos mais leves, como picapes, esses sintomas são mais toleráveis, mas em pesados não, pois altos teores de enxofre no Diesel danificam a EGR”, declara Rafael, comentando sobre as escolhas para cada tipo de veículo.

A adição do sistema SCR permitiu o aumento de potência e eficiência dos motores eletrônicos. Em veículos Euro III com common rail, o ponto da injeção era atrasado em relação aos motores mecânicos justamente para evitar a formação de NOx. Com o controle mais rigoroso do poluente através do SCR, e também graças ao diesel S-50, as fabricantes puderam adiantar o ponto de injeção e aumentar a pressão do turbo (até adicionando outro turbo em alguns casos), deixando o propulsor mais potente sem aumentar o consumo de combustível. Mesmo que o motor gere mais NOx na queima, o SCR tem o papel de eliminá-lo antes que ele seja jogado no meio ambiente.

A Bosch chamou seu sistema SCR de Denoxtronic, e ele existe no Brasil em três versões: Denox 1, Denox 2 e Denox 2.2. Nesta reportagem, vamos focar no Denox 2, que equipa veículos Volvo e Iveco, além de alguns Ford Cargo e motores MWM.

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Unidade de bombeamento é o coração do sistema SCR

 

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Unidade de bombeamento e injetor do Denoxtronic 1

 

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Unidade de bombeamento e injetor do Denoxtronic 2

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Unidade de bombeamento e injetor do Denoxtronic 2.2

 

Como funciona o SCR

A unidade de bombeamento leva o ARLA 32 do tanque ao injetor localizado no escapamento, que faz a pulverização do líquido sobre os gases de escape, iniciando o processo de “quebra” do NOx. A quebra é concluída dentro do catalisador do SCR, onde o poluente é transformado em água e nitrogênio, inofensivos ao meio ambiente. Rafael diz que é possível tratar 95% do NOx gerado na combustão da mistura dentro do motor e até 5% de CO2.

A unidade de bombeamento é o coração do sistema, mas o Denoxtronic pode ser gerenciado por uma Unidade de Comando – que pode ser ou não separada do gerenciamento do motor, dependendo da versão do sistema.

Para identificar que a catálise foi bem sucedida, o Denoxtronic lê os dados de três sensores localizados no escapamento: um sensor de NOx (semelhante a uma sonda lambda “banda larga” dos carros de injeção direta) e dois sensores de temperatura. Os sensores de temperatura estão dispostos um antes e outro depois do catalisador do SCR, e são responsáveis por avisar ao sistema que a reação química está acontecendo. Quando a reação é bem sucedida, a temperatura depois do catalisador é mais alta que a inicial. Assim, o segundo sensor sempre deve indicar uma temperatura maior do que o primeiro.

Comparando essas leituras e considerando também o resultado do próprio sensor de NOx, o sistema comprova se o poluente está sendo eliminado ou não. Outro detalhe é que o SCR começa a funcionar apenas com o motor já em operação, quando se atinge uma determinada temperatura (medida pelos mesmos sensores) no sistema. Apenas nesse momento começa a injeção de ARLA no escapamento.

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Durante o funcionamento, quando as temperaturas antes e depois do catalisador são iguais, é indício de que a reação não está acontecendo e o sistema está com algum problema. Neste momento, o gerenciamento eletrônico corta a potência do motor justamente para que ele não gere NOx em excesso. As estratégias variam de fabricante para fabricante.

“Quando alguém quer enganar o sistema colocando água no lugar do ARLA, por exemplo, a temperatura resultante no segundo sensor fica mais baixa e o sensor de NOx avisa que, mesmo com a injeção, o nível (do poluente) ainda está alto. Então, o motor corta a potência na próxima partida ou depois de um tempo de funcionamento. Mas o corte de potência não existe para forçar a pessoa a comprar ARLA ou ir para a oficina, mas, sim, para não gerar mais NOx”, detalha Rafael.

 

Cuidados com o ARLA 32

O ARLA 32 (ou AdBlue, como é chamado no exterior) deve ser manipulado com cuidado. Trata-se de um líquido muito corrosivo. Quem já trabalhou com ele e se descuidou, sabe que depois de um tempo, a mão começa a coçar, como se tivesse entrado em contato com água de bateria. “Se o ARLA cair sobre um chicote elétrico, ele vai começar a esfarelar”, garante Rafael. Outro problema é a sua fácil cristalização. O líquido congela a 11°C negativos e, para evitar que isso aconteça dentro do caminhão, o sistema possui uma série de aquecedores tanto nas linhas quanto no tanque.

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ARLA 32 fica cristalizado com mais facilidade quando é de má qualidade: reação é acelerada pela proporção incorreta da solução e/ou matérias primas ruins

 

Muita gente acha que pode fabricar a solução de forma caseira, com a mesma ureia que se utiliza na agricultura, mas o ARLA vendido na reposição automotiva é feito com matéria-prima muito mais pura. Tentar usar uma solução caseira pode trazer várias consequências, como a própria cristalização ou congelamento, que é acelerada pela proporção incorreta da solução e/ou matérias primas ruins, e a consequente falha na catálise do NOx (cujo sintoma imediato é a perda de potência pela estratégia de corte do motor).

“Na proporção de 32,5% é onde acontece a menor temperatura de congelamento e o menor índice de cristalização”, afirma Rafael. O perigo da cristalização está quando ocorre dentro da unidade de bombeamento. “Dentro da unidade existem sensores, válvulas e furos calibrados. Se um deles for obstruído, você perde o sistema todo”, avisa.

 

Preventiva do Denoxtronic

O sistema é bastante complexo, exigindo para alguns testes todo um equipamento especial. Portanto, vamos nos ater nesta matéria à manutenção básica do Denoxtronic, que é a troca de filtro do ARLA e o diagnóstico de contaminação – que mesmo assim necessita de certas ferramentas especiais.
A vida útil desse filtro na unidade de bombeamento varia de 120 mil a 150 mil km. O ARLA utilizado durante sua vida útil deve ser de boa procedência e, no abastecimento, sempre se utilizar o funil correto.

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Mala com equipamentos de teste para o Denoxtronic 2

Imperativo: antes de efetuar qualquer reparo em qualquer versão do Denoxtronic, é necessário drenar o ARLA 32 do circuito. Isso deve ser feito via scanner Bosch KTS, onde existe uma função própria para essa operação dentro da opção “Pós-tratamento gases de escape” na aba “Reparo”.

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Obs: É obrigatório possuir o scanner KTS para reparar o SCR de acordo com Rafael Amorim, da Bosch. Não há como fazer o procedimento correto sem ele. Também será necessário sangrar o sistema ao final do reparo através das funções do aparelho de diagnose.

 

Remoção do filtro da unidade de bombeamento

O procedimento segue alguns detalhes que devem ser observados rigorosamente para evitar problemas. O teste pode ser realizado no veículo, mas, para esta reportagem, a demonstração foi feita com a unidade de bombeamento em bancada.

1) Faça a limpeza externa da unidade de bombeamento com ar comprimido para evitar que a sujeira da carcaça caia no receptáculo do filtro. Nunca utilize substâncias oleosas nesse momento.

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2) Utilize uma chave 32 mm para soltar a tampa do filtro. Em seguida, remova o filtro.

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3) Para remover a tampa do filtro, também existe uma ferramenta especial que deve ser rosqueada na outra extremidade do filtro, facilitando a retirada da tampa, que também está presa por rosca.

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Diagnóstico de contaminação por água

O diagnóstico de problemas começa obrigatoriamente na verificação do estado do ARLA utilizado pelo caminhão. De acordo com Rafael Amorim, o principal problema de campo relacionado ao SCR é a contaminação do sistema, seja por óleo ou solução inadequada do ARLA devido ao excesso de água. Existe um método de diagnóstico para cada caso, como explicaremos nos procedimentos a seguir.

4) Para identificar a contaminação do sistema por solução inadequada (comumente excesso de água), a Bosch disponibiliza no mercado o refratômetro especial para ARLA 32 para medir a porcentagem da solução do ARLA. Atenção: o aparelho não é o mesmo utilizado para medir a quantidade de aditivo líquido de arrefecimento do radiador nem o mesmo usado para verificar a vida útil do fluido de freio.

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5) Coloque cuidadosamente algumas gotas do ARLA (recolhido de dentro da unidade de bombeamento ou do próprio tanque) na região da lâmina do refratômetro. Depois, posicione a ferramenta e ajuste o foco para que você possa observar a escala.

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6) Olhando pelo visor, observe que o refratômetro possui uma escala que mostra a porcentagem da solução do ARLA. Existe uma marca no ponto dos 32,5% para facilitar o diagnóstico. Com a solução correta, observa-se que o resultado fica exatamente naquela marca.

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7) Para simular uma contaminação por água, Rafael adiciona alguns mililitros de água mineral em um tubo de ensaio com ARLA. Em seguida, adiciona a solução contaminada na lâmina do refratômetro.

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8) Observe que a medição agora aponta para aproximadamente 15%. A água adicionada alterou a solução, que agora está contaminada. Para resolver este problema, seria necessário substituir todo Arla 32 do sistema.

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Diagnóstico de contaminação por óleo

Existem casos em que o SCR fica contaminado por combustível ou lubrificante, por motivos que vão desde o abastecimento por engano do tanque de ARLA com diesel até a utilização de derivados de petróleo na limpeza do sistema. Os casos mais comuns envolvem o uso de funis no abastecimento do tanque do ARLA que já serviram para colocar óleo no motor.

9) Para a identificação de contaminação por óleo, a Bosch também disponibiliza uma ferramenta especial, neste caso, um pouco diferente: tiras de papel sensível a substâncias oleosas. Estão à venda no mercado como ferramenta Bosch e possuem até part number. Essas tiras são impermeáveis ao ARLA puro, mas quando há a presença de alguma espécie de óleo, mesmo em proporções mínimas, o papel se torna permeável.

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10) Com o filtro removido, coloque uma dessas tiras no receptáculo do filtro e umedeça-a com o ARLA que ainda está na região. Passe as tiras também nos vincos do filtro. Se o líquido estiver sem nenhuma presença de óleo, a tira deve ficar impermeável.

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11) Para simular o caso da contaminação por óleo, Rafael mistura apenas três gotas de diesel a uma quantidade de aproximadamente 100 ml de ARLA. Visualmente, o líquido continua transparente. Mas quando a tira de papel é mergulhada na mistura, fica permeável imediatamente. Caso a contaminação seja confirmada, o sistema deve ser lavado com água quente e, o ARLA, trocado totalmente. Lave o tanque e a região do filtro na unidade de bombeamento apenas com água limpa, secando em seguida com ar comprimido (não utilize panos que possam soltar fiapos).

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Limpeza e reinstalação do filtro

12) Antes de instalar o filtro novo, lave a tampa apenas com água limpa. Jamais utilize substâncias oleosas (derivadas do petróleo) em qualquer parte do SCR.

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13) Também é necessário trocar o o’ring da tampa e lubrificá-lo com glicerina neutra, a mesma encontrada em farmácias. Jamais utilize derivados de petróleo (graxa, óleo) nessa operação, o que contaminaria o sistema.

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14) A conexão entre a tampa e o filtro é baseada em um encaixe simples. Aproveite para passar glicerina neutra no o’ring localizado na ponta do filtro novo que será instalado.

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15) Na reinstalação na unidade de bombeamento, rosqueie com cuidado. Há um torque correto especificado: 20 ( 5) Nm, gravado na própria tampa.

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16) Reconecte a ligação do aquecedor (o da tampa é apenas um dos vários que existem no sistema) e ligue as mangueiras. Neste caso, as mangueiras são apenas para demonstração.

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17) Antes de funcionar o motor do veículo, o circuito do ARLA deve ser sangrado através da função do scanner. Caso o ar permaneça no sistema, ele será injetado no escapamento no lugar do ARLA, fazendo com que a reação química não aconteça e provocando o corte de potência do motor.

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Mais informações – Bosch: 0800 704 5446

7 comentários em “Pós-Tratamento: Preventiva do sistema Denoxtronic 2.0

  1. Olá sou Camilo,estou com um Scania,o motorista reclama de perda de potência e alto consumo,já fiz de tudo,retirei as unidades,testei intercooler,teste de pressão dos cilindros,corrigi vazamento na admissão, troquei bomba alimentadora,que estava toda fodida,coloquei outro módulo pra teste, faço teste 1,2,3 do arla,ele faz certinho,qdo faço desvalidacao ele acusa sensor de nox,já coloquei um novo pra teste,e com o novo ele dá sensor de nox,alguém já pegou esse problema,e possa me ajudar,tô ficando maluco já,está passando na minha cabeça o catalisador,o motorista disse que lavou duas vezes,mas não e o certo lava,preciso ir na certeza pq esse catalisador passa de 20 mil reais, obrigado pela atenção.

  2. gostaria de saber quanto tempo leva pra o carro ficar fraco sem o uso de arla

    grato,

  3. Como faço pra conseguir um material de como fazer reparos e limpeza do denoxtronic 1 , tipo limpeza desde o tanque até o bico injetor , obrigado.

  4. Comprei meu caminhão volvo fh com emulador, já tentei voltar o arla para funcionar mas quando o Mecanico coloca o aparelho ele não reconhece. Ele falou q o mid233 não aparece. Será q tenho q comprar Otro módulo.

  5. Prezado (XXXXX).

    Infelizmente, não dispomos desse material.

    Recomendamos que você entre em contato com a biblioteca técnica do Sindirepa-SP (11) 5594-1010.

    Atenciosamente.

  6. boa tarde, preciso de informacoes sobre o sistema do arla aplicado no veiculo Ford Cargo 1519 ano 2104, vcs tem alguma informacao de manutencao deste conponente?

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