Dpf что это в автомобиле?

Напрочь забит сажевый фильтр на дизеле – симптомы и варианты восстановления прожигом

Дизель ныне не чадит. Основной компонент дизельного черного дыма (сажа) задерживается в специальном фильтрующем элементе, интегрированном в выхлопную систему. Экодеталь не вечная – со временем забивается. Преждевременная замена или удаление – неуместны, разумней вовремя подметить критический уровень наполнения, чтобы воспользоваться штатными средствами регенерации. Они продлевают жизнь узлу, вернут прыть двигателю и сохранят время.

На что обращать внимание: признаки забитого сажевого фильтра на автомобильном дизеле любой марки

Заметить, а тем более объяснить, небольшие ухудшения в динамике в пределах городской черты может не каждый. А это первый знак засорения сажевика. Сажа на керамической матрице будь-то немецкого DPF с платиновым ускорителем химреакций или французского FAP с жидкостью-катализатором выжигания Eolys откладывается постоянно, создавая сопротивление потоку выхлопных газов. Говоря научным языком, неполное сгорание топлива ведет к образованию частиц аморфных углеродов, которые оседают на стенках очистителя, и постепенно снижают пропускную способность детали.

Приборная индикация

А теперь оцените режим работы двигателя в городской толкучке: постоянные перегазовки, прогревы, простои в ожиданиях зеленого сигнала. И без экспертного мнения ясно, что в таких условиях быстро будет забит сажевый фильтр на дизеле и симптомы выяснять не придется – все будет отображено на приборном табло. Но заметим: универсального стандарта оповещения о наличии проблемы нет.

 

На машинах Audi, Seat, Skoda, VolksWagen двухступенчатый алгоритм сигнализации:

• Подсвеченный значок DPF. Фильтрующий элемент заполнен сажей, выполнено несколько безуспешных попыток активной регенерации в движении. В срочном порядке необходим активный прожиг на трассе.
• Одновременная подсветка датчика сажевого фильтра + Check Engine или «Чек» + мигающая спираль преднакала. Аварийный режим работы двигателя, о чем оповестит бортовая система, а в ЭБУ появится ошибка типа Diesel Particulate Filter Restricted/Clogged MIL ON. Требуется принудительный прожиг.

Физические ограничения

Когда зажигается лампа сажевого фильтра, электронные «ошейники» не активируются, да и тяга заметно не падает. Приближение момента срабатывания электронной индикации помогает вычислить увеличенный на 1-2 литра расход топлива и разжиженное топливом масло (возрастает его уровень в картере).

Совершенно иная ситуация с аварийным режимом: ЭБУ душит систему впрыска – не позволяет пользоваться газом во всю мощь для недопущения чрезмерного нагрева фильтрующего узла. Вот какие принудительные блокировки срабатывают на машине Audi Q7 3,0 TDI:

• Скорость передвижения – не более 100 км/ч.
• При ускорениях доступна только половина тягового момента.
• Расход топлива не превышает 10 л/100 км.
• Невозможно запустить круиз-контроль.

Итого зимой в автомобиле без установленного подогрева антифриза свечами накала будет прохладно. Если сигналы приборной доски и электронные блокировки игнорируются, наступает момент, когда машина глохнет и не заводится, или двигатель запускается, но тут же останавливается.

Подтвердить, что это действительно крайние признаки забитого сажевого фильтра дизеля помогает демонтаж и продувка фильтрующего элемента компрессором. При таких обстоятельствах на выходе давления не будет.

Решает компания

Автомобили Opel обучены алгоритму индикации, подобному машинам VAG: когда совсем худо дело – лампа DPF мигает. У Toyota – абсолютная аналогия с немцами. Mazda, Peugeot, Citroen предупреждающей индикацией не располагают: подсвечивание лампы сажевика информирует об активации аварийного режима. Однако у французов индикатор вправе засветиться при снижении объема жидкости-катализатора в специальном бачке ниже минимальной отметки.

Что делать при обнаружении симптомов забитого сажевого фильтра на легковом дизеле любой модели

На интуитивном уровне цель ясна – избавиться от скоплений сажи. Наиболее простой метод – выжечь пассивным, активным или принудительным путем, чтобы углеродные частицы преобразовались в диоксид углерода (углекислый газ), который беспрепятственно выйдет в атмосферу. Техническое наименование процесса – регенерация.

Пассивный прожиг

Получасовая загородная поездка на одной передаче с постоянными оборотами, но не ниже 2 500 об/мин, снижает балласт твердых частиц на внушительный процент. С ростом оборотов коленвала в фильтре повышается температура отработанных газов до 350-500°C, что позволяет вступить диоксиду азота в реакцию с сажей и получить диоксид углерода. Отсутствие резких ускорений снижает процент недожженного топлива – основной причины образования углеродных элементов.

Вообще говоря, дизелям в особенности противопоказан прогрев на холостых и движение на низких оборотах. Поэтому, любителям городских покатушек совет один: разбавить список короткометражных маршрутов длинными участками, на которых беспрепятственно можно совершать пассивный прожиг. 2-3-х выездов за город в неделю вполне достаточно. Рекомендуемая скорость: 70-80 км/ч.

Внимание. Пассивный прожиг полезен для сажевиков, совмещенных с нейтрализатором (DPF): путь до него, и выхлопные газы не успевают остыть. Если система основана на применении присадок (FAP), то фильтрующий узел расположен далеко от камеры сгорания и нагреться исключительно от отработавшей газовой смеси не успевает, поэтому выжигание естественным образом не происходит.

Активная регенерация

Приставка Active присвоена процессу из-за вмешательства искусственного интеллекта в режим работы систем двигателя с целью повысить температуру выхлопных газов в сажевике до 600-650°C. ЭБУ запускает активный прожиг сажевого фильтра на дизеле после достижения определенного уровня наполненности его твердыми частицами. Это может быть 30-40 грамм – у каждого автомобиля порог свой.

Если ЭБУ подметил допустимую базовую температуру отработавшей газовой смеси (не менее 250°C), прогретый мотор (не менее 60-75°C) и заметно наполненный топливный бак (более 1/4), то регенерация запускается. На время ее активации (последующие 10-30 минут), электроника меняет тон функционирования мотора:

• Глушится клапан EGR, перепускающий часть газов из выпуска на впуск. Отсутствие отработавшей газовой смеси при наполнении цилиндров способствует повышению температуры сгорания в котлах.
• Активируется послевпрыск. Распыление дополнительной порции ДТ после основного цикла (такт расширения) обеспечивает догорание солярки в сажевике, благодаря низкой температуре ее самовоспламенения (62°C).
• Изменяется геометрия расположения сопловых лопаток турбины турбокомпрессора. Минимизация расширения выхлопных газов уменьшает долю энергии, расходуемой на механическое раскручивание колеса центробежного аппарата, что способствует сохранению тепла отработавшей газовой смеси.

К сведению. Образование углекислого газа при прожиге активным способом происходит вследствие реакции между сажей и кислородом.

О запуске прожига бортовая электроника никак не оповещает. Признаки прохождения активной регенерации считываются по показаниям иных приборов и характеру работы двигателя:

• Мгновенно растет температура антифриза. Часто водитель не замечает этого и ищет, в чем же причина срабатывания вентилятора охлаждения мотора на холодную, хотя ОЖ уже давно горячая. На BMW 525D E60 показания с положенных 92°C увеличиваются до 97°C.
• Увеличивается расход топлива из-за послевпрыска. Заметить факт роста на некоторых машинах, в частности на Пежо, невозможно – бортовой компьютер намеренно занижает привычный расход на время проведения процесса.
• Растет температура масла. Например, у Peugeot 407 в режиме прожига она достигает 116°C при нормальных 90-95°C.
• Возникает цоканье раскаленного металла, которое отчетливо слышно снаружи.
• На «холостых» меняется звук мотора на характерный басовитый.
• Из глушителя идет густой белый дым.

Оптимальные условия для успешного проведения операции: равномерное движение со скоростью 50-60 км/ч и частота вращения коленвала около 2 000 об/мин по тахометру. Электроника в состоянии выявить симптомы забитого сажевого фильтра на легковом дизеле, но оценить, где движется автомобиль, она не может. Посему команда на проведение регенерации может быть подана даже в городе.

В совокупности с тем, что система никак не сигнализирует о запуске цикла восстановления фильтра, водитель может не заметить произведение активного прожига, и продолжать двигаться в рваной манере. Тогда избыток топлива приводит к его попаданию в картер и повышению уровня масла. Разжиженную смазку придется срочно менять, а для сажевика либо остается последняя попытка активной регенерации, о чем говорит горящая лампа DPF, либо принудительный прожиг, если приборная сигнализация однорежимная.

Крайняя попытка активного прожига у каждого автомобиля производится по-разному:

1. Когда горит лампа DPF на первых VolksWagen с сажевым фильтром, необходимо в срочном порядке выехать на автомагистраль и двигаться на 4 или 5 передаче со скоростью не более 60 км/ч до момента, когда лампа потухнет (обычно это 30-40 минут непрерывного равномерного движения).
2. На новых Toyota Land Cruiser 200 дополнительно выводится сообщение, требующее остановиться и запустить процесс в «паркинге» с помощью специальной кнопки. Система самостоятельно проведет регенерацию в течение 20-30 минут, при этом оперировать педалью газа запрещено.

Последний шанс: принудительный прожиг дизельного сажевого фильтра штатными средствами

Процесс этот вынужденный, а программа его выполнения прописана в ЭБУ. Запускается он извне, в ручном режиме – чаще с помощью диагностического оборудования. Если коротко: через сервисную программу активируется особый режим работы мотора (закрытый EGR + послевпрыск + изменение геометрии турбокомпрессора), поднимаются обороты ХХ до 1 500-2 000 единиц и двигатель «коптит» в течение 20-30 минут на месте.

По сути, это и есть финальная попытка активной регенерации. Только, скажем, VolksWagen B6, предпочитает дать водителю шанс не посещать лишний раз сервис. Ну а Toyota сразу рекомендует запускать принудительный прожиг, причем никаких программных средств для этого не нужно – включил кнопку и пожалуйста.

Аспекты процесса

Свои ограничения у операции есть. На VAG-овских машинах регенерация не запустится, если система выявит признаки напрочь забитого сажевого фильтра дизеля, а именно принципиальную разницу показаний датчика дифференциального давления (измеряет разницу давлений газов на входе и выходе) и запредельные показания счетчика объема сажи (более 68 грамм). Цель вынужденной очистки – сбить лишь часть задержанных углеродов (на Audi Q7 3,0 TDI операция завершается при расчетных 56 граммах).

К сведению. Определить физический объем твердых частиц в фильтре невозможно, поэтому используется одна из двух моделей: измеряется давление и температура на входе и выходе из очистителя, расход воздуха мотором или оценивается стиль вождения, информация с сенсора температуры отработавшей газовой смеси и кислородного датчика.

Что делать, если принудительный прожиг не запускается

Предлог запрета – выявленные симптомы забитого фильтра. Исключать выход из строя датчика дифференциального давления нельзя, но чаще система не врет, что доказывает окно с расчетным количеством сажи в диагностической программе. Сбросить счетчик можно, но сенсоры не обманешь.

Реанимировать компонент реально только после пассивного прожига, когда фактический объем сажи станет меньше. Счетчик, естественно, накрутит лишние цифры из расчета 3-5 грамм на 100 км, но показания датчика дифференциального давления уже будут в кондиции, а накрученное обнуляется через пропись нового сажевика.

К сведению. Резкие старты с 0 до 100 км/ч выбивают сажу из-за избыточного давления в выхлопной системе. 5-6 жестких разгонов в течение первых 10…30 секунд после запуска двигателя способны удалить около 10 грамм углерода. Ускорения производятся только на прогретом моторе.

Что делать, если фильтр забит и прожиг запустить не удалось

• Вырезание фильтрующего элемента и прошивка ЭБУ – 20 000-30 000 рублей. Это удобный повод оборудовать подогрев антифриза выхлопными газами для улучшения теплоотдачи штатной печки.
• Снятие сажевика и промывка химией – 15 000-20 000 рублей.
• Замена компонента – 70 000-100 000 рублей.

Цифры и факты

• Примеры из эксплуатации показывают, что при периодической езде за городом и использовании качественного топлива с минимальным содержанием серы принудительный прожиг сажевого фильтра дизеля не требуется, да и узел служит дольше положенных 200 000 км на 50-100 тыс. км.
• В итоге фильтр все равно забивается. Металлосодержащие присадки в ДТ, сгорание масла – основные причины образования золы, которая оседает в DPF и не удаляется оттуда. Использование смазки с пониженной зольностью повышает ресурс детали.
• Активная регенерация совершается каждые 300-700 км.
• Прогрев на ХХ и последующее отключение двигателя – самый вредный характер эксплуатации: регенерация не включается, а сажа интенсивно накапливается.
• Удалив сажевик, мощность двигателя автоматически увеличивается на 20-30 л.с.

Источник: https://autobann.su/zabit-sazhevyi-filtr-dizelya.html

Наиболее распространенный вид DPF фильтров это «wall-flow» фильтра. Обычно они изготавливаются из керамического материала и их структура представляет собой несколько параллельно расположенных каналов. Эта технология сходна с каталитическим нейтрализатором.

Основной задачей DPF фильтра является сбор сажи. (См. Рис.4). Сажа скапливается в конце каналов. Постепенно выхлопные газы будут иметь меньше пространства для потока и это будет вызывать увеличение давления. Периодически накопленная сажа должна быть сожжена. Этот процесс называется регенерацией сажевого фильтра.

Регенерация — это процесс удаления скопившейся сажи из DPF фильтра. Это может происходить пассивно (под воздействием температуры отработанных газов при обычной работе автомобиля) или активно (принудительно), при которой вызывается очень высокая температура в выхлопной системе. Это может быть реализовано различными способами. Наиболее распространенный вариант, когда повышение температуры достигается через более поздний впрыск топлива или впрыск во время такта выхлопа.

DPF фильтра оборудованы несколькими датчиками. Датчики давления устанавливаются перед фильтром и после. Они отслеживают поток выхлопных газов. (количество накопившейся сажи, которая вызывает ограничение потока газов). Рядом расположены лябда зонд и датчик температуры. Они контролируют сгорание, температуру и выхлопы.

Помимо активной и пассивной регенерации различают два типа фильтров — с каталитическим нейтрализатором и без. DPF фильтра с каталитическим нейтрализатором имеют датчик температуры между двумя фильтрами (каталитическим нейтрализатором и непосредственно DPF фильтром). DPF фильтра без каталитического нейтрализатора обычно имеют датчик температуры спереди. (См. Рис.2 и Рис.3)

1. DPF фильтр
2. Каталитический нейтрализатор
3. Датчик температуры
4. Передний датчик давления
5. Задний датчик давления
6. Люмбда зонд

1. DPF фильтр
2. Датчик температуры
3. Люмбда зонд
4. Передний датчик давления
5. Задний датчик давления

Возникает вопрос — в чем проблема? Даже имея активную и пассивную систему для активации процесса регенерации фильтра, поднятие температуры до нужного значения в течении продолжительного периода эксплуатации автомобиля не всегда происходит.

Даже при помощи активной системы процесс регенерации не всегда запускается или происходит не должным образом (сажа сгорает не полностью). Одной из причин накопления сажи являются короткие поездки на автомобиле. Если процесс регенерации не запускается, то в конечном счете это приводит к дерганью автомобиля и потере мощности.

Кроме того избыточное давление, вызванное засорением фильтра DPF, может повредить турбину или двигатель.

В настоящий момент все больше автолюбителей выбирают дизельные автомобили по экономическим соображениям. Небольшие пробеги и частые городские циклы передвижения могут вызывать эти проблемы и дорогостоящую замену DPF фильтра.

Есть несколько альтернативных решений процедуре очистке сажевого фильтра. Все они не идеальны для потребителя и СТО.

• Установка нового фильтра DPF. Стоимость фильтра варьируется от 1000 до 5000 евро. Так же не всегда нужный фильтр окажется на складе станции технического обслуживания. Соответственно ремонт может занять много времени.
• Принудительная регенерация (с помощью бортового компьютера). Очень часто количество сажи достигло такого уровня, что это не работает.
• Специальные печи. Стоимость от 500 до 800 евро. При этом фильтр должен быть снят, потом отправлен для проведения очистки и это занимает минимально 3-4 дня.

Дополнительно к перечисленным неудобствам, эти решения не помогают предотвратить проблему в будущем.

Альтернативное решение предлагает голландская компания ARDINA. Она разработала для станций технического обслуживания набор для очистки DPF фильтров (Ardina DPF Cleaning kit) и катализатор регенерации сажевых фильтров (ARDINA Diesel Particulate Filter Regeneration Aid).

Процесс очистки состоит из двух этапов. Первый — это обработка моющим средством, второй -промывка. Третий этап — это добавка для предотвращения в будущем избыточного скопления сажи.

Набор состоит из следующих предметов:

• 500 мл очищающее средство
• 2000мл промывка
• Добавка для активации процесса регенерации в процессе вождения

Для очистки и промывки DPF фильтра используется специальный распылитель, который поставляется с двумя соединительными насадками.

Для автолюбителей компания ARDINA предлагает органо-металлическую добавка для дизельного топлива (ARDINA Diesel Particulate Filter Regeneration Aid). Она используется для активации процесса регенерации сажевых фильтров путем снижения температуры, при которой запускается процесс сжигания сажи, скопившейся в фильтре. Дополнительно, она оптимизирует процесс выжигания сажи.

Загрязненная воздухозаборная система вызывает повышенный выброс вредных выхлопных газов и избыточное скопление сажи. Современные дизельные двигатели оборудованы EGR системой, которая вызывает образование большого количества отложений во всей воздухозаборной системе, вихревых закрылках и датчике давления в коллекторе (MAP-sensor).

В случае, если воздухозаборная система сильно загрязнена, то рекомендуется разобрать необходимые элементы и произвести очистку в ручную, используя продукты Комплексный кондиционер для двигателя(Total Engine Conditioner) или Очиститель EGR, турбины и впускного тракта (ARDINA EGR, Turbo & Intakecleaner). При незначительных загрязнений эти средства могут быть использованы без разборки.

Чистые дизельные форсунки обеспечивают правильны впрыск топлива. Благодаря этому происходит полное сгорание топлива, что в свою очередь дает меньший выброс выхлопных газов, экономию топлива и лучший прием автомобиля. Присадка для очистки дизельных форсунок Ardina Diesel Injector Cleaner восстанавливает нормальный впрыск и минимизирует процесс формирования сажи в DPF фильтре.

Из-за неэффективного сгорания топлива во время неполных или продолжительных процессов регенерации DPF фильтра, моторное масло может иметь значительные загрязнения и терять свои свойства. Использования правильного масла (с низким содержанием серы) и применение профессиональной промывки для масляной системы Ardina Engine Flush гарантирует нормальное смазывание вашего двигателя.

Материалы предоставлены ресурсом ardinacarcare.ru

Источник: http://www.unom.ru/article_list/article6

Что такое сажевый фильтр DPF?

Для автомобилей с дизельным двигателем сажевый фильтр dpf используется в выхлопной системе с 2000 года. С введением стандартов Евро-5 в январе 2011 года использование сажевого фильтра в дизельных автомобилях является обязательным. Сажевый фильтр, DPF, Filtre a Particules, FAP, немецкий RubPartikelFilter, RPF.

Английская версия предназначена для снижения выбросов частиц сажи в атмосферу с выхлопными газами. Использование фильтра позволяет уменьшить количество частиц сажи в выхлопных газах до 99,9%. Дизельный двигатель вырабатывает сажу при неполном сгорании топлива. Размер частиц сажи варьируется от 10 нм до 1 мкм.

Каждая частица состоит из углеродного ядра, которое объединяет углеводороды, оксиды металлов, серу и воду. Конкретный состав сажи определяется режимом работы двигателя и составом топлива.

Где расположен сажевый фильтр?

В выхлопной системе сажевый фильтр dpf расположен в катализаторе. В ряде проектов дизельный сажевый фильтр объединен с каталитическим нейтрализатором окислительного типа и расположен непосредственно за выпускным коллектором. Там, где температура выхлопных газов максимально высока. Он называется дизельным фильтром с каталитическим покрытием.

Основным структурным элементом сажевого фильтра dpf является матрица, изготовленная из керамики или карбида кремния. Матрица размещена в металлическом корпусе. Керамическая матрица имеет ячеистую структуру, состоящую из каналов с небольшим поперечным сечением, соединенных последовательно с одной стороны и с другой. Боковые стенки каналов имеют пористую структуру и выполняют функцию фильтра.

Сечения матрицы клеток являются квадратными. Восьмиугольные входные ячейки более совершенные.

Сажевая фильтрация и регенерация

Они имеют большую площадь поверхности, чем исходные клетки. Это позволяет пропускать больше выхлопных газов и обеспечивает более длительный срок службы сажевого фильтра. Есть два последовательных этапа в работе сажевого фильтра dpf. Сажевая фильтрация и регенерация. При фильтрации частицы сажи улавливаются и осаждаются на стенках фильтра.

Наибольшую трудность при удержании представляют мелкие частицы сажи от 0,1 до 1 микрона. Их доля невелика до 5%, но это самые опасные для человека выбросы. Современные сажевые фильтры замедляют выброс выхлопных газов. Частицы сажи, скопившиеся во время фильтрации, создают барьер для выхлопных газов, что приводит к снижению мощности двигателя.

Поэтому необходимо периодически очищать фильтр от скопившейся сажи или регенерации. Происходит пассивная и активная регенерация фильтра частиц.

Работа сажевого фильтра

Современные фильтры обычно используют пассивную и активную регенерацию. Пассивная регенерация сажевого фильтра осуществляется из-за высокой температуры выхлопных газов. Он достигает 600 ° C, что достигается двигателем при работе на максимальной нагрузке.

Другим способом пассивной регенерации является добавление к топливу специальных присадок, которые обеспечивают сжигание сажи при более низкой температуре, около 450-500 ° С. При определенных условиях работы двигателя температура выхлопных газов недостаточно высока. Следовательно, пассивная регенерация невозможна. В этом случае выполняется активная принудительная регенерация сажевого фильтра.

Активная регенерация сажевого фильтра dpf. Это осуществляется путем принудительного повышения температуры выхлопных газов в течение определенного периода времени.

Фильтр DPF с каталитическим покрытием

Накопленная сажа окисляется и сгорает. Существует несколько способов повышения температуры выхлопных газов при активной регенерации. Поздний впрыск топлива, дополнительный впрыск топлива по ходу выхлопной трубы. Использование электрического нагревателя перед сажевым фильтром. Впрыск топлива непосредственно перед сажевым фильтром, нагревание выхлопных газов микроволнами.

Конструкция сажевого фильтра и систем, обеспечивающих его работу, постоянно совершенствуется. В настоящее время наиболее востребованными являются сажевый фильтр с каталитическим покрытием. И дизельный сажевый фильтр с дополнительной системой впрыска топлива. Дизельный сажевый фильтр с каталитическим покрытием. Дизельный сажевый фильтр с каталитическим покрытием используется Volkswagen и другими производителями.

Работа фильтра частиц с каталитическим покрытием dpf различает активную и пассивную регенерацию.

Сколько градусов достигает активная регенерация?

Во время пассивной регенерации сажа постоянно окисляется. Благодаря действию катализатора и высокой температуре выхлопных газов, которая достигает 350-500 ° С. Цепочка химических превращений при пассивной регенерации имеет следующий вид. Оксиды азота реагируют с кислородом в присутствии катализатора с образованием диоксида азота.

Диоксид азота реагирует с частицами сажи, такими как углерод, с образованием оксида азота и оксида углерода. Оксид азота и оксид углерода реагируют с кислородом с образованием диоксида азота и диоксида углерода. Активная регенерация происходит при температуре 600-650 ° С, которая создается с помощью системы управления дизельными двигателями.

Необходимость активной регенерации определяется на основе оценки производительности сажевого фильтра. Что делается с помощью следующих датчиков системы управления дизельным двигателем.

Температурный режим сажевого фильтра DPF

Расходомер, температура выхлопных газов для сажевого фильтра. Температура выхлопных газов после сажевого фильтра. Падение давления в сажевом фильтре. На основе электрических сигналов датчиков электронный блок управления производит дополнительный впрыск топлива в камеру сгорания. И это также уменьшает поток воздуха в двигателе и останавливает рециркуляцию выхлопных газов.

В то же время температура выхлопных газов повышается до значения, необходимого для рециркуляции. Сажевый фильтр с системой впрыска топлива. Сажевый фильтр с системой впрыска топлива был разработан Peuqeot и Citroen. Использование добавок для регенерации происходит по-французски, название фильтра FAP происходит от французского Filtre a Particules.

Аналогичный подход применяется к сажевым фильтрам других производителей автомобилей.

Система сажевого фильтра DPF

В системе используется добавка, содержащая церий, которая добавляется в топливо и обеспечивает сгорание сажи при температуре 450-500 ° C. Но эта температура выхлопных газов не всегда может быть достигнута, поэтому система регулярно периодически регенерирует сажевый фильтр. Сажевый фильтр с системой впрыска топлива. Добавка хранится в отдельной емкости объемом 3-5 литров.

Этого достаточно для 80-120 тысяч километров срока службы фильтра. Конструктивно бак может находиться внутри или снаружи топливного бака. Уровень добавки в баке контролируется с помощью датчика. В топливный бак добавка подается с электронасосом. Запуск и продолжительность подачи присадок регулируются компьютером двигателя. Срок службы современного сажевого фильтра составляет 120000 километров.

Из-за высокой цены некоторые автосервисы предоставляют услуги по удалению фильтра DPF.

Источник: https://AvtoTachki.com/chto-takoe-sazhevyj-filtr-dpf/

Принцип работы и особенности эксплуатации сажевого фильтра

При работе дизельного двигателя, как правило, не происходит полного сгорания топлива. В результате, вместе с выхлопными (отработавшими) газами в атмосферу попадают вредные для человека и окружающей среды компоненты, в том числе сажа. Для уменьшения концентрации последней и используется сажевый фильтр. В англ. варианте – Diesel Particulate Filter (DPF).

Конструкция и расположение в системе

Сажевый фильтр относится к выхлопной системе и может располагаться рядом с нейтрализатором или объединяться с ним в единую конструкцию (в этом случае он находится вблизи выпускного коллектора, что обеспечивает фильтрацию газов при максимальной температуре). Применяется устройство только в автомобилях, работающих на дизельном топливе, и, в отличие от катализатора, который устанавливается на бензиновых двигателях, он очищает выхлоп исключительно от частиц сажи.

Сажевый фильтр

Конструктивно сажевый фильтр состоит из следующих элементов:

• Матрица. Изготавливается из карбида кремния (керамики) и представляет собой систему тонких каналов с сечением в форме квадрата или восьмиугольника. Торцы ходов попеременно закрыты, а стенки имеют пористую структуру, благодаря чему сажа задерживается внутри и оседает на стенках.
• Корпус. Выполняется из металла. Имеет входной и выходной канал.
• Датчики измерения давления (перепадов на входе и выходе).
• Датчик температуры на входе и на выходе.

Особенности работы и эксплуатации сажевого фильтра

Проходя через сажевый фильтр, загрязнения оседают на стенках матрицы, в результате чего на выходе образуются очищенные газы. Постепенно ячейки фильтра заполняются и забиваются, препятствуя прохождению выхлопных газов. Это приводит к снижению мощности двигателя, что указывает на необходимость его очистки или замены.

Срок службы сажевого фильтра зависит от условий эксплуатации автомобиля. В среднем, производители рекомендуют выполнять проверку состояния каждые 100 тысяч километров пробега. Реальный диапазон загрязнения фильтров составляет от 50 до 200 тысяч километров. Чтобы продлить ресурс, необходимо регулярно выполнять регенерацию и своевременно производить замену масла в двигателе.

Виды и задачи регенерации

Расположение сажевого фильтра в системе выхлопа

Регенерация сажевого фильтра представляет собой процедуру сжигания сажи, оседающей в матрице. Регенерация бывает двух видов:

• Пассивная – осуществляется за счет повышения температуры отработавших газов. Это может быть реализовано путем разгона мотора до максимальной нагрузки (порядка 15 минут движения при 3000 оборотов в минуту и более) или путем добавления в дизтопливо присадок, снижающих температуру сгорания сажи.
• Активная – выполняется, когда основной режим работы двигателя не обеспечивает нужных показателей для пассивной регенерации. Для этого выполняется принудительное повышение температуры на некоторое время. Повышение температуры достигается различными способами – за счет позднего или дополнительного впрыска на такте выпуска, электронагревателем или дополнительными присадками в топливо.

Частый прожиг изнашивает керамическую матрицу и приводит к ее разрушению. И поскольку стоимость сажевого фильтра довольно высока, необходимо найти наиболее щадящий режим. Достигается он увеличением количества пройденного расстояния между процедурами регенерации, а также снижением температурных диапазонов сгорания масла.

Выбор масла для дизеля

Неподходящее масло провоцирует дополнительное загрязнение ячеек матрицы фильтра и предварительный износ. При работе двигателя оно сгорает вместе с топливом и при наличии несгораемого осадка блокирует работу системы очистки выхлопных газов.

Для дизельных моторов с сажевыми фильтрами ACEA (Ассоциация Европейских Автопроизводителей) установила определенный стандарт масла, которое удовлетворяет экологическим стандартам не ниже Евро-4 и правилам эксплуатации автомобилей в целом. Моторные масла для современных сажевых фильтров, имеющие допуск ACEA, получили маркировку С (С1, С2, С3, С4). Они применяются для автомобилей с системами очистки выхлопа, а их состав позволяет продлить срок службы матрицы.

Можно ли удалить сажевый фильтр

Многие автомобилисты, желая избавиться от проблемы постоянной очистки и замены и сопряженных с ними дополнительных финансовых расходов, решают удалить сажевый фильтр. Сделать это можно несколькими способами:

• Демонтаж устройства. Механическое удаление сажевого фильтра позволяет незначительно повысить мощность автомобиля. С другой стороны, при эксплуатации машины ЭБУ двигателя начнет выдавать ошибку, воспринимая отсутствие фильтра как неисправность.
• Внесение корректив в программное обеспечение ЭБУ двигателя (обновление программы до версии, не содержащей информацию о подключении сажевого фильтра). Обновление программного обеспечения выполняется специальным устройством – программатором, но при этом необходимо быть уверенным в корректности работы новой прошивки, поскольку последствия могут быть непредсказуемы.
• Подключение эмулятора устройства (без изменения заводской программы), который посылает ЭБУ сигналы, аналогичные работе реального сажевого фильтра.

Однако следует иметь ввиду, что установленные на сегодняшний день экологические стандарты Евро-5 запрещают эксплуатацию автомобиля с дизельным двигателем без сажевого фильтра.

(5 5,00 из 5)
Загрузка…

Вам также может понравиться

Источник: https://TechAutoPort.ru/dvigatel/vypusknaya-sistema/sazhevyi-filtr.html

Все о сажевом фильтре дизеля: что это, признаки засоренности, как прожечь и как удалить

Какие ассоциации исторически связаны с дизельными версиями машин? Тяга, экономичность, парафинизация ДТ и черный дым. Экономно развивать высокий крутящий момент современные дизели не перестали, а вот проблем зимой с соляркой стало гораздо меньше.

В некотором смысле это стало возможным благодаря таким вещам, как проточный подогрев дизельного топлива и подогреватель бака с топливом. Понятие «чадить» этим моторам и вовсе чуждо. Отчего тяжелая вонь «соляры» сменилась еле уловимым кисловатым запахом, а внутри глушителя – кристальная чистота вместо черного налета? Редакция журнала Autostadt.

su предлагает поговорить о заслугах и недостатках сажевого фильтра и разобраться, почему он приносит массу проблем, особенно на б/у авто.

Экскурс в теорию: что такое сажевый фильтр

 

Задача любого фильтра – что-либо отлавливать. Из приставки «противосажевый» понятно, что подопытный удерживает в себе частички сажи, которые образуются в результате неполного сгорания ДТ.

Как выглядит

По конструкции – это керамическая матрица, состоящая из большого количества глухих перфорированных каналов. Находится эта дорогостоящая компоновка в банке круглого или овального сечения внушительных размеров.

По ходу движения отработанных газов частички сажи остаются в этих самых каналах, поскольку они не проходят через мелкую перфорацию. Логично предположить, что такой отстойник быстро забьется, если не удалять скопившуюся сажу. Отметим сразу, что ее удаляют, а точнее выжигают, и для этого даже разработан специальный режим работы двигателя.

Где стоит

Находится сажевый фильтр в выпускном тракте, недалеко от выпускного коллектора. Если есть катализатор, то «сажевик» стоит сразу за ним. Иногда их объединяют в один корпус для того, чтобы отсеянная сажа находилась как можно ближе к двигателю. Такая компоновка делает возможным нагрев внутренностей противосажевого фильтрующего элемента до высоких температур – условие №1 для обеспечения выжигания сажи.

Как узнать, удален ли…

Обычно этим вопросом задаются владельцы б/у автомобилей. Узнать, есть ли сажевый фильтр на автомобиле, можно на диагностическом оборудовании. Когда он удален, модель контроля и анализа заполнения фильтрующего элемента сажей отключена. Поскольку заводскую банку обычно оставляют на месте, а ампутируют только матрицу, след вмешательства отчетливо виден – это замкнутый сварной шов в неположенном месте.

DPF, FAP – что это

Если расшифровать эти аббревиатуры, то получим перевод словосочетания «сажевый фильтр» в английской транскрипции (Diesel Particulate Filter) и в французской (Filtre a Particules). На деле разница между ними состоит в процессе организации регенерации (режима выжигания сажи), о чем мы поговорим в соответствующем разделе.

Забит сажевый фильтр на дизеле: признаки и последствия

Роль «сажевика» такова, что он только отнимает силы у двигателя. Дело в том, что сажа постоянно накапливается внутри него, создавая сопротивление движению отработанных газов. В городе этого не заметить, а вот на трассе автомобиль с едва заполненным фильтром будет ускоряться менее охотно. Впрочем, езда по загородному шоссе очень полезна для дизельного двигателя, позже мы объясним почему.

Так или иначе, незначительное падение тяги заметить тяжело. Гораздо легче и полезнее обратить внимание на приборное табло, где специальная лампа или комбинация светодиодов обрисуют тяжесть проблемы. Точный ответ, что означает тот или иной значок, можно найти только в инструкции к машине. В качестве примера предлагаем рассмотреть алгоритм сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG:

• Иконка DPF. Фильтр почти полон, за плечами не одна безуспешная регенерация, но шанс выжечь сажу штатными средствами еще есть. Как только значок подсветился, в срочном порядке выезжайте на трассу. Что к чему и почему, мы расскажем.
• Чек + DPF. Верный признак того, что «сажевик» забит. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу единственную возможность – выжечь сажу особым режимом.

 

Приборное оповещение дублируют реальные вещи, такие как расход топлива, уровень масла в двигателе, реакция на педаль газа. Например, ориентироваться на приближающийся выход из строя сажевого фильтра помогают такие признаки:

• Средний расход топлива на 100 км внезапно увеличился на 1-2 литра.
• Вырос уровень масла в двигателе в результате попадания солярки в картер.

Объяснение этим событиям одно – безуспешная регенерация (выжигание сажи штатными средствами). Цель прожига – повысить температуру в сажевом фильтре, чтобы сажа выгорела (преобразовалась в углекислый газ) и каналы матрицы снова стали свободными. Повышают эту самую температуру в основном за счет послевпрыска топлива, чтобы ДТ догорало в «сажевике». Если не соблюдать предписания производителя по поводу режима езды во время регенерирующего мероприятия, то успешного результата не получить. Попытки прожига будут часто повторяться, что в итоге приведет к упомянутым вещам – возрастанию расхода солярки и уровня масла.

От идеи пустить все на самотек рекомендуем отказаться. Когда сажевый фильтр почти забит, то машина ведет себя не лучшим образом, ведь аварийный режим – это сплошные ограничения по скорости и текущему расходу топлива. Если этот факт не останавливает, то итог «игнора» экстренного оповещения сработает в любом случае: при полностью забитом очистителе машина глохнет и не заводится, либо заводится и сразу останавливается.

Как прожечь

Итог разговора на данный момент вполне понятен – сажевый фильтр дизельного двигателя можно почистить. Способ №1: сделать это, как принято говорить, пассивным путем. Способ №2: провести чистку активным методом, который заложен в штатной электронике.

Что такое регенерация

О том, что представляет собой регенерация сажевого фильтра и какие цели она преследует, разговор уже был. Напомним, что основная задача этого мероприятия – выжечь скопившуюся в каналах «сажевика» сажу. Опустошенная матрица позволяет двигателю «вздохнуть», а значит, отбирает минимум мощности.

Чтобы выжечь эту самую сажу, необходимо повысить температуру отработанных газов. Сделать это можно двумя путями:

1. Пассивным. С ростом оборотов повышается температура выхлопа, но увеличивается перерасход топлива. Оптимум – постоянные средние обороты: газы горячие, доля недожжённой солярки минимальна. Пример из эксплуатации – движение по трассе с постоянной скоростью.
2. Активным. Увеличение температуры в фильтре за счет дожигания дизельного топлива перед ним. Перед выпуском отработанных газов из цилиндра осуществляется послевпрыск ДТ. За счет низкой температуры его самовоспламенения имеем факел пламени и горячий поток выхлопа прямо перед «сажевиком», отчего последний нагревается до 600…650°С.

Вернемся к пассивному способу, чтобы разделить две конкурирующие технологии – FAP и DPF. Машины с FAP отличает наличие бачка со спецприсадкой, содержащей церий. Добавив ее в топливо, можем провести пассивную регенерацию при более низкой температуре. В быту это означает, что прожиг на трассе проходит более продуктивно. То есть сроки опустошения фильтра уменьшаются, отчего одни плюсы.

На стенках матрицы DPF нанесен платиновый катализатор. Его задача – способствовать ряду химических реакций, которые в конечном итоге избавляют емкость от сажи. В отличие от FAP, газы должны быть изрядно горячими (400…500°С против 300…350°С), иначе прожигу не быть. А значит «топить» на шоссе все-таки придется.

Активный прожиг

О пассивном методе сказано много. Остается лишь конкретизировать, как прожечь сажевый фильтр в движении без помощи электроники, а именно примерную скорость передвижения и обороты двигателя. Итак, темп в 70-90 км/ч и более 2 500 об/мин на тахометре вполне достаточно для того, чтобы немного опустошить фильтр от сажи. Как часто и сколько времени уделять процессу – зависит от частоты использования машины. Отталкивайтесь от стандартного цикла: на 5 дней городской толкучки 2-3 поездки выходного дня длительностью не менее 40 минут.

Повторимся, что цель активной регенерации – раскалить матрицу сажевого фильтра до 600…650°С. Для этого необходимо изменить работу турбокомпрессора, заглушить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), и впрыскивать топливо перед тактом выпуска отработавших газов. Сразу предупредим, ситуация пожароопасная.

 

Момент, когда необходим активный прожиг, выбирает электроника. Не спонтанно, а руководствуясь данными датчиков:

• Сенсор температуры выхлопных газов. (их два – один смонтирован на входе в фильтрующий элемент, второй – на выходе).
• Датчик дифференциального давления. Измеряет разницу давлений между входом и выходом.

Запускается активный прожиг по-разному. На одних автомобилях (например, на VW) это происходит незаметно для водителя и вне зависимости от того, находитесь ли вы в городе и на трассе, на других (например, у Toyota) – засветится лампа, что необходимо остановиться и нажать специальную кнопку.

Все же сравнивать автомобили по алгоритму срабатывания электроники не стоит. Так у того же VW есть предаварийный режим, который мы описывали (иконка DPF). Разница только в том, что владельцу VAG-овской продукции необходимо выехать на трассу и ехать, пока лампа не потухнет, а Toyota все сделает сама на месте.

О чем еще стоит поговорить, так это о признаках активной регенерации:

• Увеличивается температура двигателя.
• Растет расход топлива.
• Возрастает температура масла.
• Раскаленная банка начинает громко цокать, что хорошо слышно снаружи.
• Цвет выхлопа приобретает густой белый оттенок.
• На холостых оборотах двигатель начинает «басить».

Важно! Постарайтесь не глушить машину, когда электроника запустила прожиг. Серия неудачных регенераций – это разжиженное топливом масло, высокий расход солярки и еще больший уровень сажи в фильтре. Что нужно делать, так это выехать поскорее на шоссе и держать 2 000 об/мин и 50-70 км/ч.

Режим «Check Engine» +…

На некоторых машинах производитель предусматривает аварийную регенерацию. Обычно чтобы ее запустить, счетчик сажи должен насчитать некоторое пороговое значение (у VAG это не менее 58 гр.), а компьютер – войти в режим «чека».

Запуск такой программы очистки возможен только на СТО. Часто эту процедуру называют сбросом ошибки Diesel Particulate Filter Restricted/Clogged MIL ON или принудительным прожигом сажевого фильтра, который мало чем отличается от тойотовской модели запуска активной регенерации через кнопку.

Как понять, что фильтрующий элемент необходимо менять

Сажу, как мы уже разобрались, можно выжечь. Но в фильтре скапливается не только сажа. Есть такой компонент, как зола, которая накапливается с момента первого пуска двигателя и никуда не девается. Образуется она из масла и металлизированных присадок, содержащихся в низкосортном топливе. Именно поэтому в дизельные двигатели с сажевым фильтром рекомендуется лить моторное масло с пониженной зольностью.

О приближении замены обычно говорит внушительный пробег (порядка 200 000 км) и частые попытки активной регенерации. Если в норме она совершается каждые 500-1 000 км, то сокращение интервала до 150-300 км считается аномальным.

Внимание! Только по частому активному прожиганию приговаривать очиститель нельзя! Это может случиться еще по причине низкого качества топлива, залитого на последней заправке, или подтекающей форсунки.

Чем опасна прерванная самоочистка

В единичном варианте – ничем. Если процесс принимает закономерный оборот, то вскоре придется менять масло и принудительно делать активную регенерацию. Ежели вовсе впасть в крайность, то однажды двигатель заглохнет и не заведется.

Сколько нужно проехать, чтобы прожечь сажевый фильтр

Обычно достаточно 50-70 км. Иногда даже меньше. Лучший ориентир – не километры, а потухшая лампа, если речь идет о предаварийном режиме, или прекращение выделения белого густого дыма из выхлопной.

Прожиг или промывка: что делать в экстренной ситуации

Конечно же, ни одна химия и рядом не стоит со штатными средствами выжигания сажи. Опытные водители вовсе считают, что это деньги на ветер.

Сколько грамм сажи допустимо для дизельного двигателя

Речь идет об электронном счетчике, который считает теоретическую массу твердых частиц внутри фильтра. Единой нормы нет, у каждого автомобиля свой порог. Мы приведем в пример Audi Q7, где:

• 40 г. – необходима активная регенерация.
• 68 г. – предел, по достижении которого не запустится даже принудительный прожиг.
• 56 г. – значение, при котором оканчивается принудительное прожигание.

Сбрасывать показания имеет смысл только после промывки либо замены. Систему не обмануть лишь потому, что счетчик сажевых частиц – не единственное значение, которым она руководствуется, а забитый сажевый фильтр – это не только электронное ограничение, а и физическое (газам трудно выходить).

Частые прожиги после заправки на АЗС

Причина тому – одна: низкосортное топливо с высоким содержанием серы. Разбавьте остаток качественной соляркой и симптомы уйдут. Поскольку такое часто случается по дороге на отдых, заранее интересуйтесь, на какой заправке лучше дизельное топливо в том или ином регионе. В ссылочной статье мы рассматривали достойные варианты на популярном летнем направлении – трасса М4.

Что будет, если удалить очиститель из выхлопной системы

Дизель будет коптить, прибавится 20-30 л.с., а езда станет более динамичной. Ущерб наносится только экологии. Спешим предупредить, что удаление необходимо проводить грамотно – с перепрошивкой бортовой электроники.

Отчего сажевый фильтр быстро загрязняется

Этот узел в особенности не любит, когда двигатель работает в режиме перерасхода топлива. Под это определение попадают все городские поездки, прогрев на холостых оборотах и движение на низких оборотах.

Проводите чаще пассивный прожиг, заправляйтесь качественным топливом, лейте масло для дизельных двигателей с пониженной зольностью, и тогда «сажевик» не будет о себе напоминать достаточно долго.
 

Источник: https://autostadt.su/sazhevyiy-filtr-dizelya/

Статьи :: Сажевый фильтр

Сажевый фильтр – это фильтр, задерживающий частицы сажи, которая образуется при сгорании дизельного топлива. Появление такого фильтра было обусловлено введением экологического стандарта Евро-4.

 Сажевые фильтры дизельных автомобилей появились повсеместно после 2005 года выпуска с целью улучшение параметров выброса вредных веществ. К сожалению, сегодняшнее решение не отличается надежностью в российских условиях, больно ударяя по кошелькам автовладельцев при выходе из строя сажевого фильтра.

Сажевые фильтры стали устанавливать в автомобилях, выпущенных в 2004-2005 гг. Все современные автомобили с дизельными двигателями оборудованы такими фильтрами. Широкое распространение приобрели следующие аббревиатуры сажевых фильтров:

FAP ( Filtre a partikules) Аббревиатура, обозначающая фильтр, улавливающий несгоревшие частички топлива в выхлопных газах дизельного двигателя. Обычно употребляют термин «противосажевый фильтр». Устанавливается все большим числом производителей 

DPF (Diesel Particular Filter) — фильтра твердых частиц 

Схема работы системы очистки фильтра без присадок

Схема работы системы очистки фильтра c присадками

На легковых автомобилях с дизельным двигателем в составе выпускной системы с 2000 года применяется сажевый фильтр. С введением норм Евро-5 в январе 2011 года применение сажевого фильтра на легковых автомобилях с дизельным двигателем является обязательным.

Дизельный сажевый фильтр (в английском варианте Diesel Particulare Filter, DPF, в французском варианте Filtre a Particules, FAP, в немецком варианте RubPartikelFilter, RPF) предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами. Применения фильтра позволяет добиться снижения частиц сажи в отработавших газах до 99,9 %.

В дизельном двигателе сажа образуется при неполном сгорании топлива. Частицы сажи имеют размер от 10 нм до 1 мкм. Каждая частица состоит из углеродного ядра, с которым соединены углеводороды, оксиды металлов, сера и вода. Конкретный состав сажи определяется режимом работы двигателя и составом топлива.

В выпускной системе сажевый фильтр располагается закаталитическим нейтрализатором. В ряде конструкций сажевый фильтр объединен с каталитическим нейтрализатором окислительного типа и располагается сразу за выпускным коллектором там, где температура отработавших газов максимальна. Он называется сажевый фильтр с каталитическим покрытием.

Основным конструктивным элементом сажевого фильтра является матрица, которая изготавливается из керамики (карбида кремния). Матрица помещена в металлический корпус. Керамическая матрица имеет ячеистую структуру, состоящую из каналов малого сечения, попеременно закрытых с одной и с другой стороны. Боковые стенки каналов имеют пористую структуру и играют роль фильтра.

В сечении ячейки матрицы имеют квадратную форму. Более совершенными являются входные ячейки восьмиугольной формы. Они имеют большую площадь поверхности (по сравнению с выходными ячейками), пропускают больше отработавших газов и обеспечивают больший срок службы сажевого фильтра.

В работе сажевого фильтра различается два последовательных этапа: фильтрация и регенерация сажи. При фильтрации происходит захват частиц сажи и оседание их на стенках фильтра. Наибольшую сложность для задержания представляют частицы сажи малого размера (от 0,1 до 1 мкм). Их доля невелика (до 5%), но это самые опасные для человека выбросы. Современные сажевые фильтры задерживают и эти частицы.

Скопившиеся при фильтрации частицы сажи создают препятствие для отработавших газов, что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому периодически требуется очистка фильтра от накопившейся сажи или регенерация. Различают пассивную и активную регенерацию сажевого фильтра. В современных фильтрах используется, как правило, пассивная и активная регенерация.

Пассивная регенерация сажевого фильтра осуществляется за счет высокой температуры отработавших газов (порядка 600°С), которая достигается при работе двигателя с максимальной нагрузкой. Другим способом пассивной регенерации является добавление в топливо специальных присадок, которые обеспечивают сгорание сажи при более низкой температуре (450-500°С).

При определенных режимах работы двигателя (небольшая нагрузка, движение в городе и др.) наблюдается недостаточно высокая температура отработавших газов и пассивная регенерация происходить не может. В этом случае осуществляется активная (принудительная) регенерация сажевого фильтра.

Активная регенерация сажевого фильтра производится путем принудительного повышения температуры отработавших газов в течение определенного промежутка времени. Накопленная при этом сажа окисляется (сгорает). Различают несколько способов увеличения температуры отработавших газов при активной регенерации:

• поздний впрыск топлива;
• дополнительный впрыск топлива на такте выпуска;
• использование электрического нагревателя перед сажевым фильтром;
• впрыск порции топлива непосредственно перед сажевым фильтром;
• нагрев отработавших газов микроволнами.

Конструкция сажевого фильтра и систем, обеспечивающих его работу, постоянно совершенствуется. В настоящее время наиболее востребован сажевый фильтр с каталитическим покрытием и сажевый фильтр с системой ввода присадок в топливо.

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием применяется на автомобилях концерна Volkswagen и ряда других производителей. В работе сажевого фильтра с каталитическим покрытием различают активную и пассивную регенерацию.

При пассивной регенерации происходит непрерывное окисление сажи за счет действия катализатора (платины) и высокой температуры отработавших газов (350-500°С). Цепочка химических преобразований при пассивной регенерации имеет следующий вид:

• оксиды азота вступают в реакцию с кислородом в присутствии катализатора с образованием диоксида азота;
• диоксид азота вступает в реакцию с частицами сажи (углеродом) с образованием оксида азота и угарного газа;
• оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом с образованием диоксида азота и углекислого газа.

Активная регенерация происходит при температуре 600-650°С, которая создается при помощи системы управления дизелем. Необходимость активной регенерации определяется на основании оценки пропускной способности сажевого фильтра, которая осуществляется с помощью следующих датчиков системы управления дизелем: расходомера воздуха; температуры отработавших газов до сажевого фильтра; температуры отработавших газов после сажевого фильтра; перепада давления в сажевом фильтре.

На основании электрических сигналов датчиков электронный блок управления производит дополнительный впрыск топлива в камеру сгорания, а также снижает подачу воздуха в двигатель и прекращает рециркуляцию отработавших газов. При этом температура отработавших газов поднимается до требуемой для рециркуляции величины.

Сажевый фильтр с системой ввода присадок в топливо

Сажевый фильтр с системой ввода присадок в топливо является разработкой концерна PSA (Peuqeot-Citroen). Так как первопроходцами использования присадок для регенерации являются французы, за фильтром закрепилось название FAP-фильтр (от французского Filtre a Particules). Аналогичный подход реализован в сажевых фильтрах других автопроизводителей (Ford, Toyota).

В системе используется содержащая церий присадка, которая добавляется в топливо и обеспечивает сжигание сажи при более низкой температуре (450-500°С). Но и эта температура отработавших газов не всегда может быть достигнута, поэтому в системе периодически выполняется активная регенерация сажевого фильтра. Сажевый фильтр устанавливается, как правило, отдельно за каталитическим нейтрализатором.

Присадка хранится в отдельном бачке, емкостью 3-5 л, которой хватает на 80-120 тыс. км пробега (срок службы фильтра). Конструктивно бачок может находиться в топливном баке или вне его. Уровень присадки в бачке контролируется с помощью датчика поплавкового типа. В топливный бак присадка подается с помощью электрического насоса. Подача присадки осуществляется при каждой заправке топливного бака пропорционально заправляемому объему топлива. Начало и продолжительность подачи присадки регулируется блоком управления двигателем (в некоторых конструкциях отдельным электронным блоком).

Побочным эффектом применения присадки является то, что при сгорании она оседает в виде золы на стенки фильтра и не выводится из него, что сокращает ресурс устройства. Срок службы современного сажевого фильтра составляет 120000 км пробега. Производители декларируют выпуск в ближайшее время фильтра с ресурсом 250000 км.

Ввиду высокой стоимости сажевые фильтры, выработавшие ресурс, автовладельцами, как правило, не заменяются, а удаляются с последующей перепрошивкой системы управления двигателем.

Про сажевый фильтр и про принудительную регенерацию сажевого фильтра на моторах VAG 1.4l/1.9l/2.0l R4 & 2.5l R5 PD/PPD-TDI

Решил опытом поделиться и написать по поводу сажевого фильтра в дизельных двигателях VAG. Вся информация почерпнута из личного опыта, кое что из паутины.

Итак, что такое сажевый фильтр и какой геморрой он может принести владельцу. Cажевый фильтр является неотъемлемой частью ЕВРО-4 и предназначен для снижения выброса сажи при сжигании дизельного топлива в двигателе. Может быть установлен как на двигатели с насос-форсунками, так и CR. Представляет собой банку в выпускной системе двигателя и содержит керамические трубки, с нанесенными на них катализатором химического процесса (обычно платина).

Катализатор позволяет снизить температуру химической реакции, в данном случае — сжигания частичек сажи. Керамические трубки попеременно заглушены на входе и выходе фильтра. Пористая структура трубок позволяет практически беспрепятственно проходить выхлопным газам, при этом частицы сажи задерживаются на стенках.

Сажевый фильтр может быть совмещен с основным катализатором, как это сделано, например, в Туареге на двигателях V6, или выполнен в виде отдельной банки, как это сделано, например, в Фаэтоне или в А6. В процессе эксплуатации сажевый фильтр забивается сажей, что приводит к затруднению выхода выхлопных газов. Для выжигания скопившейся сажи используется регенерация фильтра. Существует пассивная регенерация, при которой сажа сжигается в процессе движения машины под нагрузкой, например, при движении по трассе, при температуре 350-400 градусов и выше.

При движении по городу, где не удается разогреть сажевый фильтр до рабочей температуры, при заполнении фильтра используется активная регенерация. При этом контроллер начинает впрыскивать дополнительную порцию топлива после основной, перекрывает клапан EGR и изменяет алгоритм управления лопатками турбины. Топливо через выпускной коллектор попадает в основной нейтрализатор (катализатор окисления) и там сжигается, Температура в катализаторе повышается, и, как следствие, повышается температура в сажевом фильтре до 500-700 градусов. Сажа начинает выжигаться.

Тут необходимо отметить, что при неудачных регенерациях, при прерывании регенерации или при неисправности датчиков системы или катализатора окисления, часть несгоревшего топлива попадает в масло и разжижает его, причем со временем, уровень масла может подниматься достаточно значительно.

Так что, причиной попадания топлива в масло и повышения уровня может быть не только текущие форсунки, уплотнительные колечки на насос-форсунках или тандемного насоса (для насос-форсунок), но и система регенерации.

Естественно, что надо срочно менять масло и разбираться с причинами, для двигателя и турбины это как минимум не полезно, как максимум можно попасть на капиталку или замену мотора.

Для вычисления величины заполнения сажевого фильтра используется две модели, одна базируется на практическом измерении разницы давлений на входе и выходе сажевого фильтра с помощью дифференциального датчика, датчиков температуры и расходомера. Вторая модель рассчитывает заполнение на основе стиля вождения, температурных датчиков и кислородного датчика.

Коэффициент заполнения сажевого фильтра лучше контролировать в 075 группе измеряемых величин контроллера двигателя.

1) Температура перед турбонагнетателем > 100°C

2) Температура перед сажевым фильтром 100°C > T > 60°C

3) Коэффициент заполнения < 40% (от 40% начинается регенерация в режиме движения)

4) Температура после сажевого фильтра 60°C > T > 20°C

В общем случае, в системе выпуска находятся 3 датчика температуры, датчик кислорода и дифференциальный датчик. Некорректная работа любого из этих компонентов, датчика кислорода, расходомера, EGR и еще кучи всего приводит к невозможности или трудностям с регенерацией, включая и аварийную. Значения датчиков температуры и дифференциального датчика можно посмотреть в измеряемых величинах в группах:

067 Сажевый фильтр, значения ОГ 1

Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n 690°C (через 10 секунд)

2) Температура перед сажевым фильтром > 150°C

3) Перепад давления на сажевом фильтре нет установок

4) Смещение разности давлений на выбеге нет установок

068 Сажевый фильтр, значения ОГ 2

Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n

Источник: https://diag2car.ru/stati-pro-diagnosticheskoe-oborudovanie/sazhevyy-filtr-chto-eto-takoe-regeneraciya-sazhevogo-filtra-filtr-tverdyh-chastic-dpf-diesel-particular-filter-fap-filtre-a-partikules/

Очистка сажевого фильтра DPF в дизельном автомобиле

В какой-то момент эти проблемы проявляются как постепенное ухудшение характеристик и увеличение расхода топлива, эти симптомы чаще всего замечает сам водитель. Наконец, если пассивная регенерация выходит из строя, во многих случаях перед предупреждающим аварийным режимом появляется предупреждающий сигнал, начнется активная регенерация.

В том случае если неисправность вашего автомобиля застала вас в расплох, всегда можно обратиться за помощью специалистов. В том случае если автомобиль нельзя доставить в сервис своим ходом, всегда можно заказать эвакуатор на Ярославке, который в кратчайшие сроки прибудет на место, организует погрузку вашего автомобиля и доставит его в автосервис.

Часто этот цикл повторяется в течение нескольких недель, постепенно уменьшая возможности фильтра DPF. Как следствие, на практике применяются принудительная, статическая регенерация, полная замена фильтра DPF или даже обнаружения других повреждений, что было распространенным сценарием для многих автомобилистов.

Короткий пробег автомобиля, характеризующийся большим количеством остановок и повторным запуском, может означать реальную катастрофу для любого современного автомобиля, оснащенного фильтром DPF. Эта ситуация в основном относится к автобусам, на которые особенно влияет эта проблема.

Очистка сажевого фильтра дизельного двигателя

Они нередко способны достигать достаточно высокой температуры для сажи во время пассивной регенерации фильтра DPF. Даже если у водителя автобуса действительно есть время, чтобы активировать вынужденную статическую регенерацию, он вряд ли пойдет на это, так как запуск активной регенерации достаточно время затратный процесс.

Выход из DPF, частично заблокированного на весь день работы, повлечет последствия не только для двигателя, но и для фильтра DPF, что приведет к увеличению выбросов и сокращению диапазона. Хорошо известно, что предположительный срок службы DPF в этом случае значительно уменьшится, если он не обслуживается должным образом.

Одной из причин является накопление золы, которая является основным драйвером внутреннего потребления материала в фильтре DPF, особенно когда регенерация DPF может быть осуществлена только посредством активных и принудительных циклов.

В то время как служба DPF связана с расходами, отчистка ее от сажи – это определенно вмешательство, требующее внимания, даже если вы отключите его на некоторое время. В конце концов, частичное закрытие лучше, чем общее.

Хотя услуга DPF является фактором снижения риска, это все же затраты для любого бизнеса. Однако если мы учитываем все затраты, связанные с расходами топлива, они меньше и их проще контролировать с помощью обычных проверок и очистки, чем, если бы они вообще не выполнялись.

Присадка для очистки сажевого фильтра

Последняя возможность не такая дорогая, как кажется на первый взгляд. Это дает вам преимущество очистки фильтров DPF, которые являются беспроблемными, не говоря уже о потоке потенциальных доходов для конкурентоспособности. Вариант капитальных вложений, очевидно, требует предварительных финансовых затрат, но возврат происходит быстро и обеспечивает гораздо большую гибкость.

Если автобус отправляется на базу, такие сервисные услуги идеально вписываются в сжатые сроки.

Решение для очистки фильтра DPF

Подобрав выгодное сервисное решение для очистки фильтра DPF, вы можете комбинировать процесс очистки с другими ремонтными работами, чтобы как можно скорее вернуть автобус на маршрут и получить возможность ремонтировать транспортные средства, у которых есть ранние признаки проблем с фильтром DPF.

Одним из таких решений является Series Hartford DPF300. Это мощное пневматическое устройство, использующее запатентованные воздушные ножи, которые одновременно проходят сверху и снизу фильтра DPF. Это позволяет проверять фильтры DPF для потока до и после воздушной и термической очистки (хотя только один из шести требует термической очистки), даже перед использованием сжатого воздуха, если DPF особенно забивается сажей.

С помощью этого устройства весь процесс занимает менее одного часа от извлечения фильтра DPF до установки на место. DPF300 Master Series – уникальный инструмент для дополнительной идентификации дефектов в фильтре DPF.

Фильтр DPF может иметь много неисправностей, и каждая может указывать на другие сбои в транспортном средстве, которые требуют внимания. В фильтре DPF помимо стандартного накопления сажи и золы могут быть также следы топлива и масла и поврежденная внутренняя структура ячейки, которая обычно не видна.

Эта дополнительная идентификация сбоев позволяет каждой базе автобусов выйти за рамки стандартного поведения, ориентированного на один метод, экономя деньги и время, затрачиваемые на восстановление полностью непродуктивного DPF.

Источник: https://allvag.ru/articles/ochistka-sazhevogo-filtra-dpf-v-dizelnom-avtomobile