Сажевый фильтр что это такое


Что такое Сажевый фильтр (DPF) и как он работает — DRIVE2

Сажевый фильтр (DPF) необходим для задержки сажевых частиц, содержащихся в выхлопных газах дизельного автомобиля. Сажевые фильтры начали устанавливать серийно на дизельные автомобили в 2001 году, а обязательными они стали в 2009. Применение сажевого фильтра снижает содержание сажи в выхлопе дизельного автомобиля на 80–90%.

Сажевый фильтр может быть отдельным элементом или частью каталитического нейтрализатора (сажевый фильтр с каталитическим покрытием. Сажевый фильтр имеет два этапа работы:

1. Фильтрация выхлопных газов

2. Регенерация

Во время фильтрации крупные частички сажи оседают на стенках фильтра. Осевшая на стенках фильтра сажа начинает препятствовать выходу выхлопных газов. Следовательно, фильтру нужна очистка, которую называют регенерацией.

Способ регенерации зависит от типа сажевого фильтра. Наиболее распространены сажевые фильтры следующих типов:

1. Сажевый фильтр с каталитическим покрытием. Такой фильтр устанавливается за выпускным коллектором. Внутри фильтра – ячеистая керамическая матрица с каналами, попеременно закрытыми с одной и другой стороны. Стенки каналов пористые, они и фильтруют выхлопные газы. На поверхности стенок – тонкий слой титана, который выполняет роль катализатора. Катализатор способствует окислению углеводородов.

Регенерация такого фильтра может быть активной или пассивной:

1.1. При пассивной регенерации несгоревшие частицы окисляются благодаря катализатору и высокой температуре выхлопных газов

1.2. Активная регенерация происходит при повышенной температуре, которую создает блок управления двигателем. При высокой температуре частички сажи в фильтре просто сгорают.

2. Сажевый фильтр с автоматической регенерацией (FAP) разработан французским концерном Peugeot-Citroen. Этот фильтр является самостоятельным узлом и устанавливается за катализатором. Регенерация фильтра происходит также, как и в случае с каталитическим сажевым фильтром, при повышении температуры выхлопных газов, только в данном случае температура повышается не управляющей электроникой двигателя, а специальной присадкой для топлива. Присадка, содержащая церий, впрыскивается в топливо автоматически, когда электроника определит, что сажевый фильтр забит. Пополнять запасы присадки необходимо примерно раз в 80 000 км. Использование дизельного топлива низкого качества ускоряет расход присадки.

Отдельное спасибо Blamper за полезную инфу.Лайкаем и делимся со своими подписчиками!

www.drive2.ru

Сажевый фильтр

Борьба за чистый выхлоп автомобиля идет не на шутку, оно и понятно машин все больше и они сильнее загрязняют нашу с вами атмосферу. Поэтому разрабатываются различные устройства, которые призваны снизить вредные вещества в выхлопе. У бензинового двигателя это катализатор (каталитический нейтрализатор) отработанных газов. Но вот у дизеля совсем другое строение, и выхлоп нужно очищать по-другому, ведь там очень много сажи, поэтому был создан сажевый фильтр. Про него я и хочу подробно рассказать в этой статье …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Принцип зажигания топлива у дизеля сильно отличается от бензинового двигателя, там нет свечей зажигания (в том понимании, что у бензина), а топливо воспламеняется из-за высокого давления и быстрого нагрева. Поэтому понятно, что очищать отработанные газы от такого цикла должен другой фильтр. Но для начала определение.

Определение

Сажевый фильтр – это устройство, которое очищает выхлоп дизельного мотора от выбросов сажи в атмосферу. При его применении количество сажи уменьшается на 80 – 90 %.

Такие устройства применяются с 2001 года, поначалу они устанавливались на тяжелых грузовиках. Однако с 2009 года была введена норма ЕВРО5 и применения этого фильтра стала обязательной на всех автомобилях использующих «солярку».

Как работает

Основная задача это улавливать сажу при выхлопе автомобиля. По сути это также часть глушителя, которая очищает выхлоп. Только вот это совсем не катализатор, он борется с сажей, а не с отработанными вредными газами.

Работа состоит из двух этапов:

1) Захват сажи – как становится понятно, на этом этапе происходит захват частичек сажи. Внутри фильтр похож на ячеистый материал, на стенках которого и оседают частички. Однако нужно отметить — что совсем мелкие, не улавливаются – их размер может составлять всего 0,1 – 0,5 мкм, но их в выхлопе всего 5 – 10 %. После улавливания фильтр постепенно начинает забиваться, что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому время от времени его нужно прочищать, или делать регенерацию.

2) Регенерация — этот процесс достаточно сложный, и у каждого производителя реализован по-своему. Однако эффект от него один, очищение ячеек от сажи. Теперь немного подробнее.

«Сажевик» и катализатор

Многие, наверное сейчас начали задаваться вопросом – что же это получается сажа улавливается, а отработанные газы нет, ведь нет катализатора? Не совсем это так. Некоторые компании (например Volkswagen) разрабатывают комбинированные варианты. В одном устройстве совмещены оба очищения.

Суть здесь вот в чем: — внутри как обычно идут ячейки с каналами малого сечения (делаются из карбида кремния), они борются с «частичками». А вот боковины корпуса ячеек, сделаны из каталитического материала (обычно наносят титан), который способствует сгоранию и окислению вредных – углекислого и угарного газов.

Таким образом, в одном устройстве совмещают сразу два фильтра.

Пассивная регенерация

Про совмещение я вам рассказал не просто так. МЫ уже поняли что рано или поздно нужна регенерация, и как раз катализатор способствует этому процессу.

Все дело в том, что нейтрализатор способен разогревать сажевый фильтр до высоких температур, около 300 – 500 градусов. При этом частички сажи окисляются и сгорают.

Если химически расписать процесс то получается:

— Соединения азота вступают в реакцию с кислородом в катализаторе – образуется диоксид азота

— Диоксид азота вступает в реакцию с сажей – образуется оксид азота и угарный газ

— Оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом – образуется диоксид азота и углекислый газ.

Таким образом, сажевый фильтр, очищается от сажи. Вот небольшая схема.

Однако если не достаточно ездить, частые короткие поездки то частички могут не сгорать, им попросту не хватает температуры. Тогда автомобиль может потребовать принудительную регенерацию – есть специальная функция на дизелях.

Такая процедура происходит при высоких оборотах и фильтр разогревается до 600 – 650 градусов Цельсия. В нем проходит все химические реакции, которые я описал выше, и ячейки очищаются.

Система полностью автоматическая и не требует присутствия человека. Автомобиль считывает информацию с датчиков (воздуха, температуры отработанных газов до фильтра, после фильтра и самое важное давления сажевого фильтра). Когда (при очищении) давление восстанавливается, система автоматически заканчивается – это говорит о том, что регенерация закончена.

Сажевый фильтр без катализатора и автоматическая регенерация

Есть другие типы, они не имеют в своем строении катализатора. Если точно подметить, то можно сказать что он есть, однако устанавливается перед «сажевиком» и никак с ним не соприкасается (два отдельных элемента). Такими типами пользуются производители концернов Peuqeot — Citroen, а также FORD, TOYOTA и некоторые другие.

Здесь очистка устроена совершенно по-другому. Раз в несколько сот километров, автомобиль в автоматическом режиме впрыскивает специальную присадку в топливо, (обычно она основана на таком веществе как Церий).

При наполнении фильтра сажей, система впрыска дизеля нагнетает эту присадку в цилиндры. Причем при выхлопе внутри фильтра создается очень высокая температура примерно + 650, +750 градусов. Сам «сажевик» раскаляется.

Церий при этом не распадается в топливе, он доставляется с газами в фильтр, после того как он попадает на раскаленный «сетчатый» элемент, он начинает сгорать поднимая температуру до 900 — 1000 градусов. Сажа окисляется и сгорает. При такой температуре происходит регенерация фильтра, то есть он очищается. Материалы выпускной системы достаточно прочные, поэтому разрушение выхлопного тракта не происходит.

Посмотрите познавательный ролик, там все расписано на пальцах.

Присадка в топливо хранится в отдельной емкости, причем ее хватает достаточно на длительный срок, как заверяют производители должно хватить на 90 – 100000 километров, однако при использовании некачественного «дизеля» пробег может значительно уменьшиться.

Сажевый фильтр это очередное устройство, которое призвано сделать наш с вами воздух чище в угоду экологии. Если его убрать, машина будет работать немного лучше – потому как нет никаких преград в выхлопном тракте.

Кстати на многих дизелях, реализованы системы отключения цилиндров, для экономии топлива, советую почитать.

НА этом у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

(5 голосов, средний: 5,00 из 5)

avto-blogger.ru

Что такое DPF фильтр и как его чистить если он заполнен

DPF – дизельный сажевый фильтр (Diesel Particular Filter) предназначенный для улавливания твердых частиц выхлопных газов, которые возникают при сгорании топлива. Он устанавливается на дизельных автомобилях за первым или вторым (если их два) каталитическим нейтрализатором (по схеме от двигателя).

Когда появились, виды устройств

По экологическим нормам «Евро-4» сажевые фильтры DPF начали устанавливаться в Европейских странах на дизельные автомобили с 2001 года.

На некоторых машинах они устанавливаются совместно с катализатором в одном металлическом корпусе, поэтому у многих это вызывает затруднения в их поиске.

Загрязнения, улавливающиеся DPF фильтром, представляют собой сложные соединения углерода с водой, серой, металлами. Размеры их частиц достигают от 10 нм до 1 мкм. В совокупности они формируют сажу и копоть, которые вредны для окружающей среды. Благодаря сажевому фильтру этих соединений в выхлопных газах остается всего 0,1%.

DPF – это английская аббревиатура. Существуют еще Немецкие (RPF — RubPartikelFilter) и Французике (FAP — Filtre a Particules) обозначения.

По способу регенерации (очистки) они делятся на устройства:

  1. С каталитическим покрытием;
  2. С системой ввода присадок в дизельное топливо (FAP).

Устройство и принцип работы

Рассмотрим на примере работы сажевых фильтров DPF с каталитическим покрытием – как правило, устанавливаются на автомобилях концерна Volkswagen (VW).

Выхлопные газы, покинув каталитический нейтрализатор, обладают высокой температурой, поэтому при изготовлении сажевого фильтра используются высокопрочные, жаростойкие материалы — это керамика в основу которой входит карбид кремния, церий, оксид алюминия, платина. Последний металл играет роль катализатора.

Конструктивно сажевый фильтр DPF представляет из себе металлический корпус, в котором размещена керамическая пористая ячеечная матрица с насквозь пронизывающими ее тонкими отверстиями (крипты — глухие перфорированные газовые каналы). Последние могут быть 4-х или 8 угольные.

Отверстия расположены параллельно движению выхлопных газов. Часть из них с одной стороны открыта, а с другой закрыта. Поэтому одни из них считаются впускным, другие выпускными.

Сами же очистительные элементы выполнены в виде фильтрующих стенок. Они изготовлены из пористого карбида кремния, который сверху сначала покрыт смесью оксида церия и алюминия, а затем платиной.

Особенность платины заключается в том, что данный металл благоприятно влияет на прохождение химической реакции, но при этом сам не меняет свою структуру, не распадается и не создает других химических соединений что очень важно при фильтрации.

Также на корпусе сажевого фильтра DPF расположены датчики дифференциального давления и температуры. Они контролируют степень загрязненности устройства и передают данные на блок управления двигателем. Количество, тип и место расположение датчиков может отличаться для конкретных марок автомобилей.

Принцип работы заключается в следующем. Попадающие в сажевый фильтр через впускные трубки выхлопные газы начинают искать выход, а он только один — пористый карбид кремния, пройдя через который сажа и копоть в результате сложной химической реакции окисляются (сгорают), превращаясь в углекислый газ.

Дальше очищенные газы через выпускные трубки попадают в выхлопную трубу и уходят в атмосферу. Запахи их при этом существенно отличается от обычного неочищенного выхлопа.

Этот процесс происходит постоянно до тех пор, пока сажевый фильтр не забьется. Как только это произошло запускается процесс самоочистки в результате которого все загрязнения выгорают. Дальше подробнее.

Как работает регенерация?

На современных автомобилях устанавливают саморегенерирующие сажевые фильтры. Чтобы начался процесс самоочищения автомобиль должен работать в определенном режиме.

Существуют пассивный и активный способы регенерации выхлопных газов.

Первый работает при продолжительно стабильной работе двигателя, к примеру, при загородной езде по трассам с равномерной скоростью. В этот момент фильтр разогревается выхлопными газами до 300-500С. Именно при такой температуре химическая реакция проходит правильно и сажа полностью выгорает.

Важную роль в этом процессе играет катализатор – платина. Данный металл облегчает и ускоряет процесс окисления, который может проходить не при 600-650С, как обычно бывает, а при температуре 300-500С.

Активный способ регенерации включается в работу при перемещении на короткие расстояния, когда приходится часто останавливается (свойственно для городской езды). При этих условиях не выдерживаются необходимые температуры, сажевый фильтр быстро забивается и возможна не полная его очистка.

Особенно это свойственно для зимы, когда за короткую поездку в магазин или на работу двигатель не успевает прогреться и через фильтр проходят еще относительно холодные выхлопные газы при этом процесс очистки не успевает запуститься.

Но важно понимать, что если регенерация уже началась, то ее не рекомендуется прерывать и для города это проблема. Вы выехали на деловую встречу, подъехали к месту, а тут начался процесс очистки, который может длится от четверти до полу часа.

Если заглушить машину, то процесс снова начнется при следующем запуске двигателя. Если часто очистка фильтра остается не завершенной, то любые следующие попытки в итоге приведут к перерасходу топлива, повышению уровня масла, так как мотор будет постоянно работать в нестандартном режиме и даже может пойти в разнос. В скором времени появится сообщение о превышении попыток регенерации.

Также очистка сажевого фильтра по принципу срабатывания делиться на:

  • спонтанную;
  • принудительную.

Спонтанная очистка включается по команде от блока управления, который ориентируется на показания датчиков температуры и давления. Или если в блоке прописана программа, запускающая регенерацию при определенном количестве сгоревшего топлива или пройденного пути.

Принудительно очистка запускается вручную, обычно это делается в сервисе, но можно сделать и самому, процедура стандартная.

Если все сделано правильно, то двигатель выйдет на обороты 1500 в минуту, это даст возможность прогреться фильтру до 300С. Затем температура в нем резко возрастет до 600-650С и процесс очистки перейдет в активную фазу. Это будет видно по копоти выходящей из выхлопной трубы. Процесс может продолжаться около 30 минут.

НА ЗАМЕТКУ: Очистка не запустится если в фильтре сажи больше, чем 68 грамм. Это считается порогом. Или прекратиться, если элемент забьется до 56 грамм. Т.е. каждая попытка запустить регенерацию будет терпеть фиаско, так как фильтр не будет прогреваться более 250С. Это сделано с целью не допустить воспламенения. Расчётное для ЭБУ количество накопления сажи в фильтре 2-5 грамм на 100 км пути. Если в ЭБУ прописано, что уже накопилось 68 грамм, то даже замена сажевого фильтра DPF, не спасет ситуацию. Нужно обнулять показания компьютера.

Если регенерация не запускается, по причине большого содержания сажи, то можно обмануть систему и немного снизить этот показатель. Так как информацию на ЭБУ о забитости фильтра выдают датчики разности давления, а последний показатель поднимается не сразу, а постепенно, то этим можно воспользоваться.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  Установка ГБО, особенности выполняемых работ

Заведите автомобиль и сразу же начинайте движение максимально набирая обороты, используйте так называемый спортивный старт. Первых 20 секунд хватит, чтобы дать автомобилю максимального ускорения и немного пробить фильтр. 5-6 попыток улучшат ситуацию.

В автоматическом (спонтанном) режиме запускается специальная программа, которая, в зависимости от марки авто:

  • изменяет такт выпуска газов;
  • добавляет еще один впрыск топлива на такте выпуска;
  • производит поздний впрыск топлива.

Также могут быть технические решения, которые совместно с программным обеспечением управляют:

  • нагреванием выхлопных газов микроволнами;
  • впрыском топлива через форсунку прямо перед сажевым фильтром.

Все это дополнительно разогревает фильтр до 600-650С. Таким образом функционирует активная регенерация, которая обеспечивает полное сгорание сажи.

Также активная регенерация может проводится химическим методом добавлением различных присадок в топливо. Благодаря этому сажа в выхлопных газах нейтрализуется не при 600С, а при 450С — 500С. Но об этом дальше.

ВАЖНО: Регенерация может запуститься не на определенной скорости движения, как многие считают, а сразу же после запуска двигателя.

Как правило, срок службы сажевого фильтра DPF 120-200 тыс. км. пробега. Но встречались ситуации, когда фильтр на некоторых авто, к примеру, на Audi Q7, служил 300 тыс. и еще был в рабочем состоянии.

Но если дизельный автомобиль постоянно эксплуатируется в городе и часто заправляется не качественным топливом, то срок работы фильтра значительно уменьшается, так как оба способа регенерации (пассивный и активный) могут не справляться со своими задачами.

Стандартный период запуска регенерации, как правило, происходит каждые 1500 – 2000 км. Все зависит от марки авто, качества дизельного топлива и условий эксплуатации.

Если процесс очистки начал запускаться чаще, то значит фильтр сильно забит и возникшие в нем отложения уже не поддаются самоочистке.

Забитый фильтр создает большое давление в выхлопной системе, так как выход газов затруднен. По этой причине цилиндры плохо очищаются от продуктов горения и это приводит к потере мощности двигателем, срабатывают датчики дифференциального давления и температуры, загорается лампа предупреждения на панели приборов. Так же данная ситуация может способствовать выходу из строя форсунок и другим неисправностям.

Отличия DPF и FAP

Принцип работа фильтров DPF и FAP отличаются. Первый был разработан концерном Volkswagen (VW) и при режимах регенерации предусматривает нагрев выхлопных газов различными способами кроме присадок.

Система FAP наоборот, подразумевает использование присадок в топливо для уменьшения температуры регенерации. Она была разработана концерном Peuqeot-Citroen, но помимо своих моделей (Пежо, Ситроен) устанавливается еще на автомобили, производимые Ford, Volvo и Toyota.

Место размещения сажевых фильтров DPF и FAP одинаково, за катализатором. Но первые находятся с каталитическим нейтрализатором в одном корпусе. Особенно это видано на примере Volkswagen Transporter Т5.

Вторые же устанавливаются как отдельные элементы.

Работа системы FAP происходит следующим образом. В специальном бачке объемом до 5 литров, который обычно размещается внутри топливного бака, находится присадка с церием – называется Eolys.

Количество присадки, которое контролируется поплавковым датчиком в бачке, рассчитано на весь срок службы сажевого фильтра, а это от 120 до 200 тыс. км. пробега. Но в некоторых моделях авто ее объем рассчитан только на 80 тыс. пробега, поэтому приходится присадку доливать.

Активная регенерация в системе FAP включается тогда, когда сажевому фильтру нужно дать хорошую «встряску» и очистить его от застоявшейся сажи.

При забитом фильтре, ЭБУ или специально предназначенный для этого блок, определяет по полученной информации от датчиков степень его загрязненности и рассчитывает нужную порцию присадки, которая с помощью электрического насоса перекачивает в бак.

Благодаря такому решению сажа эффективно сгорает не при 600-650°С, а при 450-500°С.

Недостатком системы Filtre a Particules является то, что, хотя присадка с церием и способствует полному сгоранию сажи, сама она не сгорает и оседает в виде золы на стенках сажевого фильтра. Активная регенерация ситуацию не спасает.

Многие считают, что это уменьшает срок службы очистительного элемента, но на самом деле производитель уже учел этот недостаток в его конструкции. Скорее всего на срок службы больше повлияет качество топлива и игнорирование профилактических мероприятий про который сказано в конце статьи.

Также, не качественная соляра увеличивает расход присадки и доливать ее приходится чаще.

Причины быстрого износа сажевого фильтра

В любом двигателе все взаимосвязано, поэтому если в какой-то системе идет сбой, то это отражается и на работе других систем.

К примеру, не правильно работает топливная система, форсунка льет соляру и идет ее переизбыток. А это значит, что в выхлопных газах образуется большое количество сажи. В результате быстро забивается DPF фильтр и часто запускаются процессы его регенерации.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  Как заряжать аккумулятор в домашних условиях

Также к завышенному количеств сажи в газах приводит недостаток воздуха в системе. К примеру, забился воздушный фильтр, неправильно работает нагнетающая турбина, или где-то идет утечка воздуха. Последнего в цилиндры поступает мало, переобогащенная смесь сгорая образует повышенное количество сажи.

Ну и банальная причина – не качественное топливо, в котором может содержатся завышенное количество примесей, которые сгорая образуют много сажи.

Стоит ли удалять сажевый фильтр и как это сделать?

Фильтр DPF, так же, как и каталитический нейтрализатор, не ремонтируется и не обслуживается, при выходе из строя менять его на новый или перепрошивать ЭБУ и устанавливать обманку датчика загрязнения — каждый решает сам.

Но не нужно забывать про периодическое проведение технического осмотра, где наличие данного элемента выхлопной системы обязательно проверят.

Конечно, если фильтр DPF забит и на панели приборов постоянно горит ошибка, это неправильно. Но важно еще и понимать, что в данной ситуации вы используете не всю мощность автомобиля, увеличится расход топлива, возможен выход из строя форсунок, закисание геометрии турбины, и других неисправностей, как топливной, так и других систем. Мы уже не говорим про экологическую составляющую.

Поэтому, если фильтр DPF окончательно забился, то его лучше поменять на новый. Но не у каждого есть в пределах от 60 до 100 тыс. рублей, особенно, если вы обладатель б/у автомобиля.

В данной ситуации можно пойти тремя путями:

  1. Поставить аналог подешевле, к примеру, за 20 тыс. рублей;
  2. Поставить обманку в виде короба с металлическими опилками;
  3. Полностью удалить фильтр и упоминание о нем в ЭБУ двигателя.

Первый вариант мы не рекомендуем использовать, так как всем понятно, что в изделии за 20 тыс. рублей вряд ли есть платина и другие дорогостоящие металлы.

Как себя поведет устройство не понятно и переживет ли оно хотя бы первую регенерацию без возгорания, тоже под вопросом. Если вам не жалко своего авто и хотите проинспектировать, то дерзайте, только обзаведитесь парочкой дополнительных огнетушителей литров на 10 каждый.

Второй вариант тоже сомнителен, так как внутри банки с металлическими опилками давление и температура будут отличатся от нормативных, прописанных в ЭБУ. На панели приборов постоянно будет гореть ошибка, а частая регенерация все равно быстро выведет устройство из рабочего состояния.

Последний вариант наиболее предпочтителен. Ведь если все сделать правильно, то это не появляется на работу двигателя, разве что добавит пару лошадиных сил. Но тут важно обратиться к хорошим специалистам.

Алгоритм замены:

  1. Снимают сажевый фильтр с автомобиля. Он может идти в одном корпусе с катализатором.
  2. Отсоединяют датчики:
  3. Болгаркой разрезают корпус и удаляют внутренности выбиванием по частям или выприсовыванием целиком.
  4. С помощью «полуавтомата» или аргоном заваривают корпус и швы покрываются термостойкой краской от коррозии.
  5. Далее устанавливают фильтр на место, подключают датчики.
  6. Если есть ошибки в ЭБУ связанные с процессами регенерации, то их удаляют, но при этом важно не повредить всю остальную систему диагностики.
  7. Отключают всю систему через свитч или другим способом. У каждого специалиста есть свои тайны.

Последний и предпоследние пункты очень важны так как если нарушить систему диагностики, то последующие неисправности будет невозможно выявить, к примеру, двигатель не будет заводиться, а подключённый сканер покажет, что все ОК.

А если не отключить всю систему в ЭБУ, то неправильные показания датчиков вызовет у электроники «ступор» в буквальном смысле слова. Появятся ошибки на панели приборов и возникнуть другие проблемы, к примеру, высветится аварийный режим.

Чтобы продлить срок службы сажевого фильтра и как можно дальше оттянуть его замену, нужно периодически проводить его диагностику и выполнять принудительную активную регенерацию. Делают это на автосервисах химическим или другим методом.

Но не все сервисы берутся за эту работу, так как там понимаю, что если спонтанная активная очистка не помогает, то и принудительная ситуацию вряд ли спасет.

Ну и это очень опасно, так как возникающие большие температуры могут привести к воспламенению горючих жидкостей, которых на автосервисе не мало. Поэтому, как правило, на СТО предлагают свои способы решения проблемы. О них мы писали выше.

Другие советы:

  1. Не стоит долго стоять на холостых, особенно если после этого сразу глушить двигатель. Регенерация не сможет запуститься, а фильтр будет сильнее забиваться. Лучше наоборот, после холостых резко ускоряйтесь до 2000 оборотов и в таком режиме поездите некоторое время.
  2. Если постоянно ездите по городу, то периодически выезжайте на свободную загородную трассу, чтобы поездить в спортивных режимах.
  3. Периодически ездите на повышенных оборотах, чтобы лучше очистить (пробить) фильтр.
  4. В сложных ситуациях, да и в профилактических целях, используйте специальные очистители DPF фильтров, предназначенные для их промывки. Сейчас их большой выбор на рынке, к примеру, от LIQUI MOLY. Но в некоторых случаях элемент все равно придется снимать, поэтому делать это лучше на СТО.

Ну а автовладельцев новых дизельных автомобилей может порадовать новость о появлении в ближайшее время сажевых фильтров DPF с ресурсом 250 тыс. км. и более. Всем удачи.

autotopik.ru

Сажевый фильтр

Что такое Сажевый фильтр.

В последние десятилетия забота об экологии и чистоте автомобильного выхлопа. У дизельных автомобилей одни из самых жестких норм – это содержание частиц сажи в выхлопе. Многие наверняка видели пуск старого дизельного грузовика или трактора в холодную погоду – обычно это сопровождается эффектным выбросом черного облака из выхлопной трубы. Это сажа ничто иное как углерод , оставшийся при неполном сгорании топлива, а еще это ближайшая родственница активированного угля из аптеки.

Что же в ней опасного, если огромное количество людей добровольно принимает внутрь, без вреда для здоровья, спросите Вы? Дело в том что, как и на активированном угле, на частицах сажи оседают вредные и токсичные для организма человека, образуя достаточно крупные и тяжелые частицы, которые оседают в наших легких надолго, медленно отравляя наш организм. У современных автомобилей, отвечающих нормам Евро 5 и выше, такая ситуация невозможна – на страже чистого выхлопа стоит специальный сажевый фильтр (DPF) – специальное устройство в выхлопной системе не допускающее попадания твердых частиц в атмосферу. В Европе первые сажевые фильтры появились в 2000 году, а с 1 января 2016 года все новые автомобили, продающиеся на территории России, оснащены этим устройством, так как именно с этой даты запрещен выпуск и ввоз автомобилей не соответствующих нормам Евро 5.

Как работает сажевый фильтр

Сажевый фильтр представляет специальную керамическую матрицу, пронизанную множеством параллельно расположенных каналов малого сеченья, закрытых в шахматном порядке с одной или другой стороны.

Поэтому отработавшие газы, вынуждены проходить через пористые керамические стенки. При этом твердые частицы задерживаются, а газ проходит через поры.

Соответственно, как и любой фильтр, он со временем должен засоряться. Но в отличие от других фильтров в автомобиле замена этого фильтра при плановых ТО не предусмотрена. Давайте разберемся почему?

Все очень просто – этот фильтр умеет самоочищаться, или на языке сервисников «регенерироваться». В процессе регенерации, накопленные в фильтре частицы окисляются до газов (проще говоря - сжигаются). Чтобы это происходило при умеренных температурах и и с максимальной эффективностью на поверхность ячеек нанесен катализатор – мельчайшие частицы платины (именно этим и обусловлена совсем не гуманная цена этого фильтра и нежелание автолюбителей делать из него расходный материал). Вторая составляющая регенерации – повышенная температура выхлопных газов. И именно по источнику этой температуры и разделяют несколько вариантов регенерации: пассивную, активную и сервисную.

При пассивной регенерации блок управления никак не вмешивается в работу двигателя – при длительном движении по автомагистралям с высокой средней скоростью выхлопные газы достигают нужных температур, без каких-либо дополнительных действий и сажа выгорает естественным образом.

В случае если условий для пассивной регенерации при эксплуатации автомобиля не возникает в течение длительного времени, блок управления переходит к «плану Б» - активной регенерации. При этом за счет изменения режима впрыскивания топлива температура выхлопных газов существенно повышается до необходимого уровня на время около 10 минут. В большинстве случаев этого достаточно для выжигания накопившейся сажи. Но нужно учитывать, что при этом корпус фильтра может нагреваться до высоких температур, и без обеспечения должного охлаждения может произойти перегрев покрытия днища автомобиля, а в самом неприятном случае – его возгорание. Поэтому такой вид регенерации также недоступен при скоростях ниже 20-30 км/ч.

Причины проблем с DPF

А если автомобиль эксплуатируется в условиях мегаполиса с «вечными» пробками в дороге до работы и обратно? Например такими?

А вот здесь, если не выезжать регулярно за город и до проблем не далеко. Как уже писалось выше, при таких режимах все возможности сажевого фильтра самоочистится заблокированы и рано или поздно для восстановления работоспособности придется обращаться в сервис.

Дополнительные проблемы сажевому фильтру создают и владельцы авто, оборудованных сигнализациями с «автозапуском». При длительных зимних прогревах двигателя создаются все условия для образования просто огромного количества сажи – в начале статьи мы говорили о том какое «зрелище» сопровождало пуск старых дизелей. Принципы работы у современного дизеля ничуть не изменились, только большое черное облако теперь «прячется» в сажевый фильтр. Загрязненные форсунки также вносят свою лепту в этот процесс и в этом случае вся «чернота» прячется в фильтре.

Вторая проблема сажевых фильтров – эксплуатация на топливе с высоким содержанием серы. В этом случае фильтр забивается частицами, для окисления которых нужны очень высокие температуры, зачастую недостижимые в обычных условиях и небезопасные с точки зрения риска возгорания. Эти отложения обычно более светлого цвета и выглядят вот таким образом:

Аналогичную проблему вызывает и  применение неподходящих смазочных материалов. Несмотря на то, что у исправного двигателя в камеру сгорания попадает минимальное количество масла, по данным разных производителей это чревато сокращением ресурса сажевого фильтра от 30 до 50%.

Загорелась лампочка системы сажевого фильтра

В один «прекрасный день» на приборной панели дизельного автомобиля загорается контрольная лампа состояния сажевого фильтра, которая чаще всего вызывает приступ паники, поиск в интернете цен на замену или операцию по удалению и второго приступа паники после осознания уровня затрат. Прежде чем начинать паниковать, лучше разобраться с тем, что же означает это сообщение от блока управления двигателем?

В большинстве случаев, если лампа загорелась в одиночестве – это означает засорение фильтра от 50 до 70% и необходимость в ближайшее время обеспечить автомобилю возможность «прожечь» сажевый фильтр. Осуществите отложенный «на потом» выезд за город и автомобиль скажет Вам «спасибо» погасив страшную лампу или убрав сообщение. А вот затягивать с этим мероприятием не стоит, ибо если степень засорения превысит 70%, то к уже горящей лампе сажевого фильтра добавится «check engine». В этом случае придется ехать в сервис и проводить либо специальную процедуру сервисной регенерации, либо процедуру очистки сажевого фильтра.

Как предотвратить возможные проблемы и минимизировать затраты на решение.

Помимо контроля над режимом эксплуатации облегчить жизнь сажевому фильтру можно и использованием специальных средств.

В ассортименте компании LIQUI MOLY есть специальная присадка для уменьшения сажеобразования и облегчения прожига сажи Diesel Partikelfilter Schutz

Данный продукт создан специально для тех автомобилей, которые эксплуатируются в условиях неблагоприятных для самоочистки сажевого фильтра (прежде всего, городских условиях). С одной стороны этот инновационный продукт увеличивает полноту сгорания дизельного топлива и уменьшает образование сажи. С другой, содержащиеся в нем компоненты облегчают окисление уже накопленных в сажевом фильтре частиц, тем самым, облегчая жизнь сажевого фильтра в городских условиях.

Итог

В заключении хотелось бы, перефразируя известную поговорку, сказать, что не так страшен DPF, как его представляют и при правильном подходе к эксплуатации такого автомобиля, проблем не возникнет.

liquimoly.ru

Что такое сажевый фильтр и для чего он нужен

Статья про сажевый фильтр — для чего он нужен, особенности и эксплуатация детали. В конце статьи — видео про устройство и назначение сажевого фильтра.Содержание статьи:Дизельная комплектация легковых автомобилей получила с 2000 года дополнительную деталь в системе выпуска – сажевый фильтр. Предполагается, что фильтрующий элемент будет снижать высокие показатели выброса тяжелых частиц и СО2 в атмосферу.

Согласно статусу норматива Евро-5, установка фильтрующего узла на автомобиль обязательна. Агрегат действительно снижает выброс сажи в окружающую среду на 90%, но при этом требует полноценной чистки максимум после 20-30 тыс. пробега.

Учитывая, что дизельное топливо российского производства имеет в своем составе серы в пять раз больше, чем европейская солярка, процедуру чистки или полной замены фильтра водители вынуждены делать через каждые 10 000 пробега.

Сажевый фильтр для дизельного мотора снижает выброс мелкофракционных сажевых частиц, фильтруя отработанные газы. Нагар образуется при недостаточном сжигании топлива. Химический состав сажи зависит от параметров топлива, чаще всего это тяжелые частицы, углеводорода двуокись и окись, серы двуокись, вода, окись азота, в разных пропорциях.

В основе детали — керамическая болванка ячеистой формы, заключенная в сварной металлический кожух. Установлен узел очистки выхлопных газов сразу за катализатором, составляя с ним единую деталь. Фильтр и нейтрализатор расположены в одной банке, непосредственно после выходного коллектора. В некоторых моделях авто катализатор окислительного типа и элемент фильтрации объединены в один узел. Технологически деталь называется фильтр каталитического типа.

Оригинальная деталь стоит достаточно дорого за счет драгоценного металла, который входит в структуру фильтра. Иридий и платина нейтрализует отработанный выхлоп и задерживает сажевые частицы.

Ячейки сажевого фильтра имеют или квадратную или восьмиугольную форму. Закрытые с разных сторон, они создают сложный проход для отработанного газа, благодаря чему новый фильтр по замерам выдает в атмосферу практически чистый воздух под высоким давлением. Агрегат в процессе эксплуатации осуществляет две функции:
  • фильтрация отработанного топлива;
  • регенерация сажи.
Фильтрация — это обычное улавливание мелких частиц сажи из выхлопа в процессе прохода отработанного топлива через ячейки. Регенерация — это процесс очистки поверхности ячеек сажевого фильтра от скопившегося нагара. Фильтрующие агрегаты последнего поколения (с 2010 года) имеют два типа восстановления сажевого узла — автоматическая (пассивная) и принудительная (активная).

В современных иномарках чаще используют пассивную систему, сжигающую нагар, используя выхлоп (от 500 градусов). Это происходит на высоких скоростях без дополнительной команды от ЭБУ.

Метод пассивной регенерации заключается в том, что производитель придумал добавлять в дизельное топливо специальную присадку. Этот способ приемлем, если автомобиль не часто используется для загородных поездок. Режим эксплуатации в городе с частыми остановками наиболее губителен для дизельных комплектаций.

Активное восстановление предполагает принудительное нагнетание температуры в узле для полного окисления (сгорания) налета. В зависимости от параметров работы двигателя различаются несколько способов принудительной регенерации:

  1. Поздняя подача топлива.
  2. При выпуске газов происходит дополнительный впрыск.
  3. Электронагрев.
  4. Использование микроволн для нагрева отработанного топлива.
При замене заводского фильтра на аналоги, когда оригинальная комплектующая выработала ресурс, в 70% случаев не рекомендуется проводить принудительное восстановление (регенерацию). Неоригинальная комплектующая часто просто загорается, моторный блок идет в разнос.Инженеры Volkswagen чаще всего устанавливают на свои модели сажевый очиститель с каталитической оболочкой (покрытием). Исключением являются модели микроавтобуса Транспортер, которые стоят первыми в очереди в автосервисе для снятия этого узла. После пробега в 30 000 никакая регенерация узла, чистка, промывка и пр. этим автомобилям не помогают. Аналоги выходят из строя уже через 5 000 км.Сажевый узел с каталитическим покрытием устанавливается сразу после компрессора турбины и составляет один агрегат с каталитическим нейтрализатором в общем корпусе. При замене или смене на пламегаситель выбиваются обе детали. В основе узла — керамическая пористая банка, стенки ячеек которой покрыты слоем платины, иридия, оксида церия и алюминия.

Фильтрующий узел с покрытием из каталитического материала может восстанавливаться пассивно и активно. Пассивное восстановление происходит ежеминутно в процессе работы двигателя на высоких оборотах за счет температуры выхлопа (не менее 500 градусов).

Активное восстановление осуществляется через дополнительный подогрев сажевого узла, либо с дополнительным впрыском на разных тактах, либо с подключением дополнительных узлов. Активное очищение происходит в течение 10 минут после обработки ЭБУ данных от датчиков выхлопной системы. За основу берутся показатели:

  • расход воздуха;
  • температура газа до и после фильтрующего узла;
  • параметры перепада давления в катализаторе.
При замене фильтра на пламегаситель всегда производится перепрошивка ЭБУ как на процесс работы фильтра в штатном режиме, так и на запуск активной регенерации.Разработчиками конструкции очистителя выхлопных газов является концерн Пежо-Ситроен. За основу инженеры взяли цериевую присадку, которая обеспечивает сгорание сажи при средних температурах (от 450 градусов). Данная конструкция устанавливается после катализатора и является отдельным узлом.Топливная добавка объемом до пяти литров располагается в отдельной емкости, которая встроена или в топливный бак, или вынесена в подкапотное пространство. Объема в 5 литров достаточно на пробег от 150 000 — 180 000 км. Замер уровня присадки аналогичен проверке уровня тормозной жидкости, на основе поплавка со шкалой. Подача добавки происходит во время заполнения топливного бака пропорционально.Сажевый фильтр, как и катализатор — безусловно, нужный агрегат в автомобиле, но поскольку проблем с обслуживанием, заменой узла достаточно, водители предпочитают удалять штатный узел после выработки ресурса. При этом стоит запомнить, что удаление катализатора и фильтра, равно как и замена его на пламегаситель — административно наказуемое действие. Рисковать или нет — выбор индивидуальный.

Видео про устройство и назначение сажевого фильтра:

fastmb.ru

Для чего нужен сажевый фильтр

  • Главная
  • Блоги
  • Новости
  • Техничка
  • Отзывы
  • Вопрос/Ответ
  • Контакты
Четверг, 27 октября 2016
  • Как известно многие дизельные моторы оборудуются фильтром очистки отработанных газов (DPF) по аналогии с бензиновыми двигателями, в системе выхлопа которых устанавливаются катализаторы. Массовой и обязательной установкой фильтров DPF связано с введением экологических норм Евро 5. Главной задачей сажегового фильтра является очистка выхлопных газов от содержащихся в них частиц сажи, примерно до 90 процентов. Внешне этот фильтр похож на цилиндр из металла. Внутри у него находится жаропрочное керамическое наполнение в виде мелкоячеистой структуры, благодаря которой фильтр способен задерживать мельчайшие частицы, образующиеся в результате сгорания топлива. По какому принципу работает сажевый фильтр Работу в выхлопной системе автомобиля сажевого фильтра можно условно разделить на 2-а этапа. Это фильтрация отработанных газов и регенерация фильтра. При фильтрации отработанных газов проходит процесс отсева из выхлопного газа мелких частиц сажи. Говорить о том, что отсеиваются все микрочастицы сажи неправильно... Особо мелкие частицы, которые имеют размер 0.1-0.5мкм отсеву не поддаются и выходят в атмосферу. Но их количество не превышает 5-15 процентов от общего количества выхлопа дизельного автомобиля. Конечно же, необходимо понимать, что процесс отсева частиц сажи не может проходить бесконечно, фильтр наполняется и забивается, что, как правило, приводит к неправильной работе силовой установки автомобиля. Признаками забитого сажевого фильтра являются такие явления как: падение мощности ДВС, увеличение потребления солярки. Поэтому этап регенерации фильтра DPF очень важен. Этот процесс очень сложен и у разных производителей он смоделирован по-разному, но суть одна - процесс очистки ячеек фильтра от сажи.   Мы рассмотрим работу сажевого фильтра на примере автомобилей компании Фольксваген. В данном случае фильтр DPF представляет собой комбинацию устройств: - противосажевый фильтрующий элемент; При такой комбинации производитель реализует требования по очистке выхлопной системы от сажи и очищает фильтрующий элемент. Такой сажевый фильтр называется комбинированным. В полости фильтра находятся жаропрочные мелкие ячейки из карбида кремния(SiC) с мелкими каналами. Как вы уже знаете - это и есть фильтрующий элемент. Внутренние боковины корпуса фильтра сделаны из титана, что способствует окислению и сгоранию угарного и углекислого газов. Это, как вы уже наверное догадались - катализатор. Очень важна способность катализатора разогревать фильтр DPF до температуры порядка 500 градусов по Цельсию. При такой температуре идет процесс пассивной регенерации сажевого фильтра, т.е. частицы сажи, которые скапливаются на мелкоячеистой структуре, сгорают. Правда есть одно условие... Пассивная регенерация возможна только при условии достижения мотором определенных нагрузок, благодаря которым в фильтре DPF достигается высокая температура так необходимая для сжигания сажи. Необходимая температура может быть достигнута, например, более или менее, длительной поездкой на высоких скоростях на трассе. В случае, если пассивная регенерация не возможна, т.к. автомобиль постоянно используется в черте города и на коротких расстояниях, а датчик уровня загрязнения уже начал сигнализировать о забитом фильтре, то в таком случае в работу вступает процесс активной регенерации. При таком варианте очистки фильтра ЭБУ начинает подавать дополнительную порцию солярки в цилиндры мотора при этом происходит закрытие клапана ЕГР. Избытки солярки попадают из впускного коллектора в катализатор, где идет процесс дожига этого избытка. За счет этого дожига существенно повышается температура выхлопа (до 500-600 градусов по Цельсию), благодаря которой и происходит сжигание сажи из мелкоячеистой структуры сажевого фильтра. Явным сигналом об активной регенерации, как правило, являются такие кратковременные признаки как: - кратковременный выхлоп черного цвета; - увеличение потребления топлива. Весь этот процесс полностью автоматизирован и вмешательство в него владельца автомобиля не требуется. Есть производители, которые не используют комбинированный сажевый фильтр. Они используют конструкцию выпуска с отдельными друг от друга устройствами - фильтр DPF и каталитический нейтрализатор. В такой конструкции необходимое очищение фильтра от сажи проходит путем автоматического впрыска в солярку специальной присадки, благодаря которой возможно повышение температуры выхлопа (до 600 градусов по Цельсию). Плюс ко всему, присадка не сгорает полностью при взаимодействии с топливом, и небольшая ее часть попадает в сажевый фильтр, где она еще больше увеличивает температуру (до 900 градусов по Цельсию). Этот высокотемпературный процесс кратковременный и позволяет выжигать сажу из фильтра, но при этом не наносить урон выхлопной системе. Для чего удаляют сажевый фильтр Есть и отрицательная сторона работы фильтра DPF. Во время процесса регенерации топливная смесь сгорает не в полном объеме, и ее не сгоревшая часть проникает в моторное масло. Из-за этого моторное масло теряет свои полезные свойства и увеличивается в объеме. Снижаются защитные и смазывающие характеристики. А избыточная текучесть повышает риск просачиваемости сквозь резиновые уплотнения, тем самым появляется возможность попадания масла в цилиндры и интеркуллер. Несмотря на использование процесса регенерации, средний срок службы фильтров DPF, который заявляется производителем равен 150-200 тыс.км. Но на практике использования дизельных двигателей на просторах стран СНГ, где качество солярки нельзя назвать высоким, срок службы фильтра может упасть и до 15-40тыс.км. Стоимость сажевого фильтра в зависимости от марки и модели автомобиля может достигать и 2-х и 3-х тыс. у.е. Ввиду такой дороговизны замены старого сажевого фильтра на новый, многие владельцы идут на его удаление из выхлопной системы. Плюсами в таком действии являются: - экономия денежных знаков; - повышается тяговитость автомобиля; - понижение расхода топлива; - не нужно использовать дорогие моторные масла, которые выпускаются для ТС с фильтром DPF. При демонтаже сажевого фильтра всплывает только один минус - это экологичность автомобиля. Убрав сажевик, вы тут же с экологического стандарта Евро 5 или Евро 6 упадете на Евро 3. Немаловажным значением будет то, где именно вы будете удалять сажевый фильтр. Очень важно, во избежания проблем, которые могут вас постигнуть в будущем, выбрать действительно профессионала в своем деле. Процесс удаления фильтра не так просто, как может показаться простому обывателю. Его удаление сопровождается компьютерной диагностикой, удалением самого сажевика и перепрошивкой ЭБУ. Так же во многих случаях рекомендуется удалить систему ЕГР. Видео по удалению ЕГР и сажевого фильтра на автомобиле BMW:   Видео по удалению ЕГР и сажевого фильтра на автомобиле Renault:

autoportal.pro


Смотрите также