De emissienorm EURO 5 van september 2009 heeft betrekking op dieselauto’s die vanaf januari 2011 zijn verkocht, het gloeisysteem speelt hierin een belangrijke rol door de overlap in functies met verschillende andere systemen. In het verleden waren gloeibougies bedoeld om enkel ondersteuning te bieden bij het starten van een koude motor, tegenwoordig voeren ze veel verschillende taken uit.
Zonder dat de bestuurder het weet, kunnen gloeibougies worden geactiveerd wanneer een draaiende motor al warm is. Het gloeisysteem ondersteunt verschillende andere systemen van de dieselmotor. In detail:
- Het ondersteunt de motor bij een koude start.
- Het draagt bij aan het regeneratieproces van de roetfilter.
- Het helpt om de EGR te beschermen tegen verstopping.
Recirculatie- en regeneratie
EGR:
Het EGR-systeem kan verontreinigd raken met koolstofdeeltjes (dit is de belangrijkste reden voor “defecte” EGR-kleppen). Vooral wanneer de uitlaatgassen te koud zijn, kunnen koolstofdeeltjes condenseren en vettige, plakkerige afzettingen op de EGR-componenten veroorzaken. Dit zal uiteindelijk de EGR verstoppen, zodat deze niet meer functioneert. Het activeren van de gloeibougies om de uitlaatgastemperatuur te verhogen, helpt om de ophoping van deze afzettingen te verminderen en te voorkomen dat de EGR verstopt raakt. Dit is erg belangrijk voor auto’s die voornamelijk korte afstanden en lage snelheden rijden, omdat de uitlaatgastemperatuur laag is in deze rijomstandigheden.
DPF:
Gloeibougies zijn erg belangrijk voor het succesvol uitvoeren van het regeneratieproces van de roetfilter, het gloeisysteem beïnvloedt twee aspecten van de regeneratie. Ten eerste zorgen de gloeibougies ervoor dat de temperatuur van de uitlaatgassen stijgt, zodat de roetfilter opwarmt tot 600/650 °C, wat nodig is voor een regeneratie. Het moet gezegd worden dat dit niet de enige manier is om een temperatuurstijging te creëren. Om het regeneratieproces te ondersteunen kan het gasklephuis gedeeltelijk worden afgesloten om de hoeveelheid zuurstof te verminderen en een mengsel te maken dat rijker is aan brandstof. Bovendien kan de EGR worden uitgeschakeld. Op sommige merken, bijvoorbeeld PSA, kan de elektrische vraag een tijdje worden verhoogd, door automatisch en “stiekem” de achterruitverwarming en verwarmde spiegels van stroom te voorzien, zodat de dynamo een extra belasting op de motor veroorzaakt. Activering van het gloeisysteem en de daaruit voortvloeiende extra belasting van het elektrische systeem draagt hier ook aan bij.
Ten tweede, als het gloeisysteem niet 100% operationeel is (een opgeslagen storing of een echte storing in gloeibougies, regeleenheid of bedrading), kan het regeneratieproces niet beginnen!
Diagnose gloeibougies
Het gloeisysteem moet te allen tijde volledig operationeel zijn, omdat het vele andere motorsystemen ondersteunt. Laten we nu de elektrische details en controles nader bekijken. Moderne gloeibougies hebben hun eigen aansturingsmodule. Dit betekent dat elke gloeibougie niet wordt gevoed met 12 V, maar met een pulserende voeding, beter aangeduid als PWM (Pulse Width Modulation). De afbeelding hiernaast toont een typische voedingspuls. Dit voorbeeld komt van een MERCEDES-BENZ C180 CDI (W204), motorcode 651.913.
Gloeibougie vierde cilinder, motor een minuut stationair na start, temperatuur 25 °C, 27% PWM bij 30 Hz.
De ECU controleert het gloeisysteem door de weerstand te controleren via de gloeibougie module. De weerstand bepaalt namelijk de hoeveelheid stroom naar de afzonderlijke gloeibougies.
Telkens wanneer het contact wordt ingeschakeld, voert de aansturingsmodule een weerstandscontrole uit op elke gloeibougie. Als er een verschil met de referentiewaarden wordt gedetecteerd dan wordt deze opgeslagen in de ECU. Hierna worden noodzakelijke gevolghandelingen in werking gezet (noodloop en/of waarschuwing lampje aan) en uiteindelijk wordt de DPF regeneratie niet meer gestart. Bij veel auto’s start de regeneratie pas als de correcte werking van het gloeisysteem is hersteld.
Laten we, om deze uitleg duidelijker te maken, de weerstand meten van een gloeibougie van dezelfde Mercedes-Benz motor. In het onderstaande bedradingsschema is te zien dat:
1) De gloeimodule communiceert met de ECU via pin 8 via LIN-bus, ook gedeeld met de dynamo.
2) Een 12 V 200A voeding en een kleinere 20A voeding voor elektronica heeft van de SAM (Signal Acquisition Module).
3) Het de vier gloeibougies voedt via pennen 3, 4, 5 en 10.
4) Hoewel niet cruciaal voor dit artikel, is de gloeimodule ook verbonden met de koelvloeistofdetectiesensor met geïntegreerde verwarming en met de brandstofdrukregelaar
0 ecu
1 terminal 87 relais op sam-module
2 brandstofdrukregelaar
3 gloeimodule
4 gloeibougies
5 koelvloeistof detectiesensor
6 dynamo
Bij deze auto bevindt de aansturingsmodule zich aan de voorzijde van de motor, eenmaal gedemonteerd ziet deze er zo uit:
Gloeibougies kunnen verschillende referentiewaarden hebben meestal tussen 0,3 en 0,5 Ohm of meer (dit kan variëren afhankelijk van de kenmerken, temperatuur, merk en materiaal van de gloeibougie). Het is belangrijk dat, wanneer getest, alle gloeibougies van dezelfde motor bijna dezelfde weerstand hebben.
Het wordt sterk aanbevolen om de weerstand vanaf de aansturingsmodule stekker te testen, omdat het dan mogelijk is om ook de staat en de weerstand van de bedrading te controleren.
Samenvatting:
Als een motor een probleem heeft met een verstopte EGR-klep of een verstopte DPF, controleer dan altijd de werking van de gloeibougies. Moderne common-rail dieselmotoren starten vaak gemakkelijk bij temperaturen boven het vriespunt, zelfs met defecte gloeibougies. Heel vaak wordt de gloeibougies daarom niet meteen vervangen. Zoals hierboven vermeld, moeten de gloeibougies echter niet worden genegeerd, omdat ze een belangrijke rol spelen voor andere systemen en daarom altijd volledig operationeel moeten zijn.
Meting van de weerstand van gloeibougies (connector niet aangesloten). 0,3 Ohm bij 23 °C. MERCEDES-BENZ C180 CDI (W204), motorcode 651.913
