Устройство сажевого фильтра – промывка, прожиг и чистка устройства своими руками, видео о том, как прочистить и промыть его самому

Как выглядит сажевый фильтр на дизеле.

В процессе работы дизельного двигателя соответствующее топливо сгорает не полностью, образуя твердые частицы в диапазоне размеров между 10 нм и 1 мкм. Твердые частицы сажи относятся к загрязнителям 3-го класса опасности.

При контакте с человеческим организмом они провоцируют обострение респираторных заболеваний и рак кожи, а в окружающей среде нарушают климатические условия. Так, дожди по выходным дням в больших городах происходят, в частности, из-за того, что капли воды в атмосфере образуются вокруг сажевых частиц.

Наличие сажевого фильтра сокращает содержание твердых частиц в выхлопе на 80-90%. Однако за такой результат приходится платить технологической сложностью и высокой стоимостью системы. Рассмотрим её конструкцию и принцип работы ближе.

Как устроен сажевый фильтр

Существует несколько типов фильтрующих систем:

• DPF (Diesel Particulate Filter)
• FAP (Filter a Particules)
• RPF (RussPartikelFilter)

Они обладают некоторыми отличиями принципов работы. Так, системы FAP и RPF требуют использования специальных топливных присадок, которые связывают твердые частицы. С этим обстоятельством связана более сложная конструкция (наличие бачка для присадки) и, соответственно, повышенная стоимость эксплуатации ввиду необходимости восполнения присадки. Фильтры DPF не нуждаются в применении присадок.

Усредненная конструкция сажевого фильтра включает в себя:

• ЭБУ (электронный блок управления).
• Подключенные к нему датчики давления и температуры на входе и выходе фильтра.
• Блок катализатора.
• Собственно металлокерамический фильтр.

Модели, предназначенные для использования топливных присадок, также снабжаются бачком для хранения используемой жидкости и форсунками для её впрыска в топливный бак или в пространство между катализатором и фильтром.

Катализатор и фильтр, как правило, снабжаются сообщающимися корпусами. Некоторые модели используют специальный сажевый фильтр с каталитическим покрытием, что исключает необходимость в отдельном блоке катализатора. 

Принцип работы сажевого фильтра

Из двигателя выхлопные газы поступают в выпускную систему, проходит через ячеистый катализатор и попадает в сажевый фильтр. В металлическом корпусе этого элемента конструкции размещена керамическая фильтрующая структура с множеством глухих канальцев, крипт.

На их стенках и оседают частицы сажи, а остальные компоненты в газообразном состоянии продолжают путь по выпускной системе, проходя через материал фильтра путем диффузии. Это основной режим работы – фильтрация.

Регенерация сажевого фильтра

В процессе эксплуатации крипты фильтра быстро забиваются сажей. Менять его каждые 600 – 2000 км пробега было бы нецелесообразно, поэтому в фильтрах предусмотрены циклы регенерации.

ЭБУ считывает показатели дифференциального давления и/или температуры на входе и выходе узла выпускной системы. Когда разница показателей достигает определенного уровня, система «понимает», что фильтр забит, и активирует процесс регенерации. Процесс регенерации возможен только в определенных условиях: необходимая температура двигателя (не менее 80⁰С), скорость (не менее 80 км/ч), время (от 2 до 15 минут). Если такие условия не возникают, процесс, так называемой, спонтанной регенерации невозможен. Именно поэтому фильтры авто, которые перемещаются преимущественно в черте города, забивается быстрее.

Регенерация фильтра заключается в выжигании накопившейся сажи. В зависимости от модели это происходит при помощи электрического нагревательного элемента или путем впрыска определенных порций топлива в выпускную систему. Во время регенерации фильтр разогревается до значительной температуры (700⁰С и более), поэтому и возможен только в указанных выше условиях.

Существует процедура принудительной регенерации, которая выполняется на специальных стендах в сервисных центрах, но ввиду значительных температур прибегать к ней опасно и не многие СЦ готовы пойти на это. Нужно отметить, что промывка фильтров не является альтернативой регенерации. Если штатная спонтанная регенерация уже не способна избавить от осевшей сажи, значит, пора менять или удалять фильтр. 

Признаки и последствия неисправностей сажевого фильтра

Главной проблемой сажевого фильтра, как правило, становится терминальная степень заполнения сажей. Она проявляется, прежде всего, густым черным выхлопом и рядом других характерных симптомов:

• Значительный рост потребления топлива.
• Снижение тяги.
• Рост уровня масла в картере (оно разбавляется впрыскиваемым топливом и эта смесь приводит к тому, что двигатель уходит «в разнос»).
• Нестабильная работа двигателя на холостом ходу.

Естественно о возникновении неполадок сигнализируют соответствующие маркеры приборной панели. 

Видео на тему

Похожие статьи

Как работает сажевый фильтр в автомобиле?

К современному транспортному средству предъявляется множество требований, среди которых выделяют соблюдение экологических норм и стандартов. На самом деле это очень важный вопрос, ведь загрязнение планеты, прежде всего, сказывается на нас самих. Специалисты автомобилестроения, которые пришли к осознанию данного факта, начали разрабатывать все новые и новые технологии очистки выхлопных газов, а в число орудий борьбы попал сажевый фильтр, устанавливающийся на дизельных моторах.

Где находится и для чего нужен сажевый фильтр в автомобиле

Нкоторые автолюбители понятия не имеют зачем нужен сажевый фильтр на дизеле, ведь даже учитывая, что это очень полезная деталь, незаменимой ее назвать нельзя. Прежде всего, следует разобраться в его назначении и особенностях. Так, сажевый фильтр разработан и используется в целях снижения выброса в атмосферу сажевых частиц, которые попадают в нее вместе с выхлопными газами. Использование такого барьера позволяет снизить количество вредных выбросов до 99,9%.

Причины появления сажи

Считается, что «дизель» – самый «грязный» двигатель, но благодаря сажевому фильтру есть шанс изменить указанное мнение. Для того чтобы данная деталь успешно справлялась со своими обязанностями, для начала, нужно определить возможные причины появления большого количества сажи. Сажа (причем самая обычная) – это несгоревшие остатки углеводорода, которые при выходе из дизельного мотора приобретают достаточно опасную для здоровья человека форму.

Неполное сгорание топливно-воздушной смеси может являться результатом недостатка кислорода в камере сгорания, или избытка топлива. Наиболее типичным и ожидаемым основанием для нехватки воздуха выступает засорение воздушного фильтра, а вот причиной плохого наполнения цилиндров могут стать неправильно отрегулированные зазоры клапанов или сильный износ кулачков распределительного вала.

Кроме того, неполное сгорание топлива нередко основывается на неправильной установке момента впрыска (так называемый поздний впрыск) или на неисправности форсунки, обеспечивающей хорошее распыление топливной жидкости. Также причиной копоти часто оказывается протечка форсунок, низкое цетановое число топлива или обильное попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания.

Для более точного определения причины появления сажи, необходимо проверить систему забора воздуха и выхлопную систему. Нелишним будет обратить свое внимание и на давление наддува (на дизельных двигателях с турбонаддувом), регулировку клапанов, компрессию в цилиндрах, а также на состояние охладительной системы, уровень масла и наличие следов попадания газов в картер.

Устройство фильтра

Отвечая на вопрос, что такое сажевый фильтр на авто с конструктивной точки зрения, сразу следует сказать, что это металлическая колба с керамической матрицей внутри (представленная в виде многоуровневой сетки). Размер ячеек матрицы достигает одного миллиметра, а структура ее стенок отличается пористостью, благодаря чему на стенках матрицы оседают мелкие частицы сажи. Кроме того, в фильтре расположены температурные датчики, датчик дифференциального давления и датчик кислорода. В зависимости от вида детали, устройство сажевого фильтра может предусматривать и наличие некоторых других составляющих. Например, в фильтре закрытого типа с возможностью сгорания собранной сажи, для ее удаления со стенок детали используются специальные реагенты.

DPF сажевые фильтры закрытого типа

Все сажевые фильтры разделяют на два основных вида DPF – фильтр закрытого типа без возможности прочистки и фильтры закрытого типа, с возможностью удаления сажи (FAP). В случае засорения, DPF-фильтры подлежат замене, хоть принято считать, что они способны восстанавливаться на повышенных нагрузках (когда температура картерных газов достигает 400 градусов). Такой метод регенерации получил название пассивного.

Сажевый фильтр DPF – это керамические соты, на стенки которых нанесен каталитический металл «титан». Попадая из камеры сгорания внутрь фильтра, сажа и угарный газ оседают на внутренней поверхности фильтра, где под воздействием высокой температуры происходит их окисление до нейтральных и неопасных веществ. Состояние фильтра и его физико-химические характеристики контролируются ЭБУ (электронным блоком управления). Индикацию о состоянии сажевого фильтра вы сможете увидеть на приборной панели.

Интересный факт! Первый сажевый фильтр применили только в 2000-м году, а обязательной деталью он стал в 2011, когда ввели нормы токсичности Евро-5.

FAP сажевые фильтр закрытого типа с функцией регенерации

FAP – еще один сажевый фильтр закрытого типа, вот только в отличие от предыдущего варианта он обладает возможностью удаления собравшейся сажи. Как мы уже отмечали, для выполнения этой задачи используется специальный реагент, вступающий в реакцию с вредными веществами и полностью удаляющий их из фильтра под воздействием высокой температуры.

Для регенерации сажевого фильтра FAP (что это такое вы уже примерно поняли) используют специальную цариесодержащую присадку EOLYS. Она автоматически впрыскивается в дизельное топливо из отдельного бачка, предварительно получая соответствующую команду от системы контроля работоспособности FAР-фильтра.

В результате получается, что фильтр с функцией регенерации не может оказаться полностью забитым., ведь дополнительно разогретые отработанные газы при попадании в сажевый фильтр FAP начинают разогревать керамический реактор до 700 °С, вследствие чего все осевшие частицы сажи быстро выгорают из микроканалов. Более того, при локальных температурах в районе 1000 °С окислению поддается и большая часть сложных углеводородных продуктов, которые образовались в результате неполного сгорания. Спустя всего 3-5 минут после впрыска указанной присадки происходит полное самоочищение фильтра FAP.

В некоторых случаях место реагента занимает дополнительная порция топливной жидкости, подающаяся автоматически. Она догорает уже после топлива в цилиндрах двигателя, благодаря чему возрастает температура в фильтре.

А знаете ли Вы? Первый в истории сажевый FAP-фильтр был установлен на Peugeot 607.

Регенерация сажевого фильтра

Вполне возможно, что еще не все автолюбители понимают, как работает сажевый фильтр, и это вполне естественно, ведь мало кто вникает в принцип его деятельности. На самом деле все достаточно просто: попадая в фильтр, отработанные газы вступают в реакцию с покрытием матрицы, после чего осевшая сажа начинает засорять деталь. Для ее удаления может использоваться один из двух методов регенерации: активный и пассивный.

Пассивная регенерация

Процесс пассивной регенерации проходит при движении транспортного средства под нагрузкой. К примеру, передвижение автомобиля по трасе будет способствовать поднятию температуры в фильтре до 350-400 градусов, что в свою очередь активизирует процесс окисления сажи путем воздействия на нее катализатора и высоких температурных показателей. Цепочка химических реакций при пассивной регенерации состоит из нескольких этапов:

1. Оксиды азота взаимодействуют с кислородом и в присутствии катализатора образовывают диоксид азота;

2. Затем, полученное химическое соединение начинает взаимодействовать с частицами сажи (углеродом), вследствие чего появляется оксид азота и угарный газ;

3. На следующем этапе оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом и образовывают диоксид азота и углекислый газ.

Обратите внимание! На определенных рабочих режимах двигателя (малая нагрузка и т.п.) температура отработанных газов будет недостаточно высокой, из-за чего не сможет начаться пассивная регенерация. В этом случае, на выручку приходит активная (или принудительная) регенерация сажевого фильтра.

Активная регенерация

Регенерация катализатора – это обязательный процесс, без которого сажевый фильтр быстро выйдет из строя. Если условия оказываются неподходящими для пассивной регенерации (при передвижении в городских условиях или на малые расстояния, когда не удается достичь нужной температуры сажевого фильтра), запускается активный процесс.

То есть, после основной порции топливной жидкости, в цилиндры силового агрегата подается еще одна дополнительная. Клапан EGR перекрывается, а в случае необходимости меняется и алгоритм управления геометрией турбины.

Частично сгоревшая топливно-воздушная смесь, через коллектор, перемещается в катализатор, который размещен перед сажевым фильтром. Именно в нем происходит ее дожиг, причем существенно повышается температура проходящих выхлопных газов. Последующее перемещение разогретых газов по впускному тракту вызывает повышение температуры и в самом фильтре (до 500-700 градусов), в результате чего происходит выжигание сажи. Об этих процессах, происходящих внутри транспортного средства, может свидетельствовать выходящие из трубы черные клубки дыма. Естественно, потребление топлива и обороты холостого хода будут повышаться.

Как ухаживать за сажевым фильтром

В завершение статьи, когда вы, уважаемые читатели, больше узнали о сажевом фильтре и для себя определили что это за процесс такой «регенерация сажевого фильтра», можно поговорить и о том, как правильно ухаживать за данной деталью. Конечно, обязательная очистка указанного элемента должна проводиться не только после появления проблем, но и при регулярном техническом осмотре автомобиля, однако, если вы желаете предотвратить появление любых неисправностей, тогда в процессе эксплуатации автомобиля лучше использовать специальные автохимические добавки.

Срок службы сажевого фильтра зависит и от частоты его прожогов, то есть чем чаще вы будете проводить указанную процедуру, тем больше будет выгорать катализатор. Исходя из этого, чтобы увеличить ресурс фильтра следует увеличить и пробег машины между прожигами, одновременно снизив температуру процесса. Для этих целей предназначены самые различные присадки для защиты сажевого фильтра, помогающие ему перейти в режим очистки на более низких температурах, обеспечивая при этом полное сгорание топливной жидкости. Неважно из чего состоит сажевый фильтр на вашем дизеле, в любом случае указанный метод профилактики убережет транспортное средство от частых ремонтных вмешательств.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Что такое сажевый фильтр и как он работает

Количество автомобилей на земном шаре постоянно увеличивается, но уже довольно давно доказано, что их выхлопные газы наносят окружающему миру непоправимый ущерб.

С каждым годом ужесточаются требования к экологичности транспортных средств, и конструкторы вынуждены изобретать всё более эффективные средства очистки сгоревшего топлива.

Зачем нужен сажевый фильтр

Дизельные транспортные средства считаются самыми экологически грязными автомобилями, хотя с развитием технологий эта ситуация существенно меняется. Для очистки выхлопных газов в обычных бензиновых автомобилях стоит катализатор, но для машин, работающих на дизеле, такой вариант не подходит. С этой целью был разработан сажевый фильтр. Современные модели этого устройства понижают содержание частиц сажи в выхлопных газах почти на 100%. Чаще всего фильтр устанавливается после каталитического нейтрализатора, но довольно часто встречаются и другие системы размещения – объединение с каталитическим нейтрализатором или же перед ним.

Данное устройство предназначено для снижения выбросов частиц сажи при фильтрации газов от отработанного топлива. Сажа появляется как результат недостаточного сгорания топлива. От того какие параметры имеет топливо транспортного средства и будет зависеть состав сажи. Наиболее часто здесь можно встретить различные тяжелые частицы, двуокись серы и углеводорода, окись азота и т. д.

Сегодня законодательство многих стран жестко регламентирует допустимую степень выбросов, и производители дизельных двигателей вынуждены в обязательном порядке устанавливать на автомобили сажевые фильтры. Европа с 2004 года сделала наличие такого фильтра обязательным, что регламентировалось нормативами Евро-4.

Сажевый фильтр

Фильтры такого типа имеют довольно сложное строение. Его основой служит болванка из керамики (карбида кремния) с ячеистой формой, которая помещена в металлический кожух. В классической форме этот кожух размещен сразу же за нейтрализатором, составляя как бы единое целое. Основой этого фильтра является керамическая матрица, которая кроме ячеистой формы, еще в некоторых моделях пропитана специальным раствором – катализатором. Ячейки имеют очень маленькое сечение и закрыты попеременно с одной или другой стороны. Создавая очень сложную схему прохода отработанных газов, эта система позволяет удерживать максимальное количество сажевых фракций крайне малого сечения.

В некоторых моделях катализатор устанавливается сразу перед глушителем. Эта конструкция позволяет несколько удлинить период срока работы сажевого фильтра, но эффективность в таком случае будет значительно ниже.

За работой современных автомобилей сегодня следит множество различных датчиков. За передачу данных из фильтра в данном случае отвечает специальный датчик, который встроен непосредственно в корпус фильтра. Это так называемый – кислородный датчик или лямбда-зонд.

Все сажевые фильтры имеют две функции:

• Очистка выхлопных газов методом фильтрации.
• Регенерация.

Систему фильтрации мы уже обсудили, теперь стоит разобраться в процессе регенерации.

Регенерация сажевого фильтра

Регенерация — это процесс по очистке ячеек фильтра от скопившихся частиц отфильтрованной сажи.

Регенерация может проходить двумя способами:

• Пассивным или автоматическим.
• Активным или принудительным.

Пассивная очистка

Пассивная регенерация подразумевает самоочистку фильтра, в то время, когда автомобиль работает с повышенной нагрузкой. В это время происходит значительное повышение температуры выхлопных газов, достигающее 400 градусов, это в свою очередь вызывает более активную деятельность катализатора, что совместно приводит к полному сжиганию сажевых отложений. Иногда автомобиль работает без нагрузок в городских условиях с постоянными пробками. В таком случае транспортному средству потребуется активная или принудительная очистка.

Активная очистка

В данном случае очистку запускает ЭБУ автомобиля, основываясь на показаниях датчиков дифференцированного давления и температуры. На некоторых моделях авто стоят датчики израсходованного топлива и процесс регенерации запускается по достижению предписанной отметки сожженного топлива.

К сожалению, ЭБУ не всегда имеет возможность вовремя запустить регенерацию. Этот процесс требует длительной езды по максимально прямой дороге и с небольшими колебаниями скорости. Кроме того, совершенно не рекомендуется данный процесс прерывать так, как автомобиль будет постоянно требовать повтора регенерации, а это требует дополнительного времени и дополнительного расхода топлива и масла. Если процесс очистки не завершился лучше всего еще немного проехать или же постоять минут 15 до полного окончания регенерации.

Нормальной ситуацией считается, если пассивная очистка запускается в диапазоне каждые полторы – пять тысяч километров. В том случае если процесс очистки стал запускаться чаще, то возможно фильтр засорился и уже не может самостоятельно справиться со сжиганием сажевых отложений.

Что может вызвать нарушения в работе сажевого фильтра

Данный фильтр предназначен для сбора образующейся сажи и если работа устройства становится некорректной, то вполне резонно предположить, что он перестал справляться с ее объемами. Исходя из этого, можно предположить, что основной причиной, по которой фильтр может выйти из строя, является избыточное выделение сажи при сжигании топлива.

Причины увеличения сажи в отработанном топливе

Причин повышенного выделения сажи бывает несколько:

1. Избыток топлива. Эта ситуация возникает при неисправной работе топливной системы, например, при подтекающих форсунках.
2. Недостаточное количество воздуха. Эта ситуация может возникать по различным причинам, таким как некорректное функционирование турбины, утечка надувного воздуха или банально очень сильно засоренный воздушный фильтр.
3. Плохое топливо. При сгорании такого топлива в систему очистки попадает не только сажа, но и частицы углеводородов, которые не сгорают в рабочей камере. В результате этого фракции сажи практически склеиваются и образуют смолистые отложения.
4. Естественный износ сажевого фильтра.

В результате такого рода изменений на фильтре образуется очень плотный нагар, который способом регенерации удалить практически невозможно.

Как продлить жизнь сажевого фильтра

Замена фильтра на новый и оригинальный, дело далеко не дешевое, поэтому гораздо проще уделять максимальное внимание регулярной и качественной очистке фильтра. Для этого нужно:

• Следить за регулярностью регенерации и в случае необходимости делать ее принудительно – не стоит экономить ни время, ни денег.
• После прохождения каждого или после ремонта топливной системы или двигателя требуется принудительная чистка в целях профилактики.
• Использование различных присадок для дизельного топлива. Некоторые компоненты данных присадок отвечают за снижение нагарообразования. Такие присадки помогают солярке сгореть в цилиндрах почти полностью и не давать образовываться большому количеству сажи. Кроме того, снижается степень нагрева катализатора, что позволяет ему не так быстро выгорать. Специалисты рекомендуют производить добавку присадок примерно раз на 2-3 тысячи пробега.

Как почистить фильтр

Так как проблема имеет довольно большие масштабы, производители предусмотрели несколько вариантов дополнительной очистки сажевого фильтра. Здесь можно выделить:

• Очистку со снятием.
• Промывку без снятия.

Очистка своими руками

Промывка со снятием

Первый вариант предполагает демонтаж «сажевика». Это может занять примерно 8 часов.

1. Фильтр необходимо демонтировать.
2. Корпус устройства помещаем в емкость для жидкости (таз), наливаем промывочную жидкость до полного заполнения системы. Оставляем все это на 8 часов.
3. Хорошо все промываем простой водой, до полного удаления отслоившейся сажи.
4. Фильтр необходимо хорошо высушить и поставить на прежнее место.

В данном случае очень важно следить за качеством промывочной жидкости. Это должны быть оригинальные продукты, хорошо известных производителей автомобильной химии. Подделки или непроверенные дешевые средства могут нанести непоправимый вред тонкому слою из платины, что полностью выведет из строя всю очищающую систему.

Промывка без снятия

Вся процедура очистки будет проводиться непосредственно на автомобиле и может возникнуть угроза возгорания. Исходя из этого, нужно категорически избегать использовать для промывки нефтепродукты. В данном случае подойдут водно-щелочной раствор и просто смывающая жидкость.

Производители в таких устройствах предусмотрели возможность заполнение конструкции промывочной жидкостью непосредственно через специальное отверстие на корпусе при помощи специального пистолета. Кроме того, в помощь предлагается изогнутый или прямой зонд и насадка для распыления. Эти приспособления позволяют произвести промывку практически на любой модели. Для заливки жидкости наиболее часто используют отверстие, в котором стоит датчик давления. Промывка будет выглядеть так:

• Прогреваем мотор, а затем даем ему остыть примерно до 40 градусов (щелочной раствор работает при такой температуре наиболее эффективно).
• Выкручиваем датчик.
• Берем 1 литр жидкости.
• Подключаем пистолет распылитель к зонду и вводим в отверстие.
• Распыляем жидкость непосредственно на фильтр. Делать это необходимо по схеме 10 секунд распыления и 10 секунд перерыв и все снова.
• При распылении рекомендуется все время вращать зонд.

После слива промывочной жидкости по этой же схеме в отверстие при помощи пистолета вводится обычная жидкость для промывки от щелочи.

По окончании всего процесса необходимо запустить процесс регенерации и полностью дожечь всю сажу. Сделать это можно при совершении поездки примерно в течение 20 минут на средних или высоких оборотах.

Производители сегодня предлагают вместо второго варианта использовать специальные аэрозольные баллончики. Работа с ними происходит по той же самой схеме, но важным плюсом будет являться то, что для работы не нужно будет покупать ни пистолет, ни другие приспособления.

Какой способ лучше

Все описанные нами способы позволяют значительно продлить срок службы сажевого фильтра. Но каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Так первый способ потребует значительных временных затрат – «сажевик» нужно сначала демонтировать, а затем установить на прежнее место. Что требует определенных навыков.

Второй способ требует не только промывки, но и дополнительную диагностику с дополнительным дожигом сажи. Автомобилисты, проводившие такую работу, рекомендуют по возможности обращаться в СТО.

Третий вариант наиболее простой, но, к сожалению, наименее эффективный и подходит больше в профилактических целях.

Для чего нужен сажевый фильтр

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;

— катализатор.

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;

— повышение оборотов ХХ;

— 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.

Видео по удалению ЕГР и сажевого фильтра на автомобиле BMW:

Видео по удалению ЕГР и сажевого фильтра на автомобиле Renault:

Что такое сажевый фильтр. Особенности, принцип работы, функции и виды

ЧТО ТАКОЕ САЖЕВЫЙ ФИЛЬТР. ОСОБЕННОСТИ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ФУНКЦИИ И ВИДЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется сажевым фильтром автомобиля, для чего нужен элемент выхлопной системы двигателя, какие задачи и функции выполняет, а также, где зачастую располагается устройство в той или иной модели транспортного средства. Кроме того, расскажем про то, почему фильтр сажевого типа устанавливается на автомобили оснащенные дизельными моторами, нужно ли обслуживать деталь, каково строение и конструкция фильтрующего элемента, а также, какие существуют разновидности компонента выхлопной системы. В заключении поговорим о том, чем отличается сажевый фильтр от катализатора выхлопных газов и может ли силовая установка транспортного средства функционировать без этого механизма.

В последние годы на планете развернулась полномасштабная борьба за чистый выхлоп автомобиля, причем правительствами государств разрабатываются крупные и дорогостоящие программы по снижению выброса углекислого газа в атмосферу транспортными средствами. Конечно оно то и понятно, чем больше машин становится на Земле, тем сильнее они загрязняют окружающую среду, в следствии чего, по мнению ученых образуются озоновые дыры, которые приводят к парниковым эффектам. Вот поэтому многие крупные автопроизводители, из года в год стараются разрабатывать специальные устройства, которые призваны снизить количество вредных веществ в выхлопных газах. Как мы знаем, почти все современные бензиновые двигатели оснащаются каталитическими нейтрализаторами, известные в народе, как катализатор отработанных газов. Однако, что касается дизельных моторов, то у иных иная конструкция и выхлопные газы очищаются по другому, так как в выделяемых веществах присутствует много сажи. Для того, чтобы не выпускать сажу с выхлопов в атмосферу, были придуманы специальные сажевые фильтры.

 

ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНЫЙ КАТАЛИЗАТОР

 

Сажевый фильтр в дизельных двигателях устанавливается также, как и катализатор в бензиновых моторах, в автомобильной выхлопной системе. Выхлопная система любого современного автомобиля представляет из себя достаточно сложную совокупность механизмов и узлов, причем это несмотря на всю внешнюю простоту исполнения. Главное отличие дизельного агрегата от бензинового заключается в принципе работы и системе зажигания силовой установки. Дизельные двигатели не оснащаются свечами зажигания и топливо в них воспламеняется благодаря высокому давлению и быстрому нагреву. Вот поэтому очищать отработанные газы от той же сажи при таких циклах работы должен не простой фильтр, а тот, который имеет специальные фильтрующие компоненты в своем составе. 

1. НАЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ И КАК РАБОТАЕТ САЖЕВЫЙ ФИЛЬТР. ОТЛИЧИЕ ОТ КАТАЛИЗАТОРА

Итак, что же называется сажевым фильтром двигателя? Фильтр сажевого типа представляет из себя специальное устройство, которое очищает отработанные или выхлопные газы дизельной силовой установки от сажевых частиц, которые выходят в окружающую среду. Справочно заметим, что благодаря использованию сажевого фильтра, выброс вредного вещества в атмосферу сокращается примерно на 75-85 процентов. Таким образом, главной задачей фильтрующего элемента является улавливание сажи во время работы выхлопной системы двигателя. Первые сажевые фильтры начали устанавливаться на транспортные средства с 2002 года и первоначально применялись только на грузовых автомобилях. 

С 2008 года применение фильтров для очистки выхлопов от сажи на автомобилях с дизельными моторами, стало обязательной процедурой. Все это напрямую было связано с введением экологической нормы «Евро 5«. Если говорить простым языком, то сажевый фильтр является одним из компонентов глушителя, который пропускает через себя и очищает отработанные газы. Отметим, что не стоит путать сажевый фильтр с катализатором, так как первый компонент в основном борется только с сажей, которая имеется в солярке, а второй элемент вступает в борьбу непосредственно с отработанными газами, вещества которых имеются в любом виде топлива.

Как функционирует сажевый фильтр? Работа любого фильтра, предназначенного для очистки отработанных газов от сажи состоит из 2-ух основных этапов. На первом этапе происходит захват частиц сажи, которые выходят из двигателя. Благодаря специальному строению фильтра, который состоит из мелкоячеистого материала, на его стенках оседают сажевые частицы. Справочно заметим, что не все мелкие частицы может захватывать фильтр, как правило, вещества размером от 0,1 до 0,5 милимикрон не остаются в фильтрующем элементы и проходят дальше по выхлопной трубе до глушителя. Однако доля таких частиц не велика, примерно около 10 процентов. 

Заметим, что с течением времени, в процессе эксплуатации автомобиля, сажевый фильтр постепенно забивается, что ведет к снижению мощности силовой установки. Вот поэтому время от времени, компонент глушителя необходимо прочищать или делать процедуру под названием регенерация, она кстати является вторым этапом очистки выхлопа от сажи. Регенерация представляет из себя процесс по прочистке мелкоячеистого материала внутри фильтра от образования на нем излишних отложений сажи. Таким образом, первый этап очистки выхлопа от вредных веществ заключается в накоплении сажи внутри фильтра, в второй — в удалении накопившихся отложений. Получается своего рода замкнутый круг в работе фильтра.

2. ОСОБЕННОСТИ РЕГЕНЕРАЦИИ САЖЕВЫХ ФИЛЬТРОВ. ТИПЫ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Как мы теперь знаем, почти любой сажевый фильтр нуждается в регенерации или очистке. Однако, не зря мы разобрали комбинированный тип фильтрующего элемента. Дело в том, что благодаря совмещенному катализатору с сажевым фильтром, очистка от отложений может происходить пассивным способом. Каталитический нейтрализатор способен разогревать сажевый фильтр до очень высоких температур, показатели которых могут доходить до 500-600 градусов по Цельсию. Благодаря такой температуре, сажевый фильтр очищается от отложений, путем сгорания или окисления в нем вредных частиц.

— Затем образованный диоксид азота вступает в реакцию с сажей или отложениями в фильтре, в следствии чего образуется оксид азота с угарным газом;

— На заключительной стадии, оксид азота с угарным газом вступают в реакцию с кислородом, в следствии чего образуется диоксид азота и углекислый газ.

Пассивная регенерация сажевого фильтра является автоматическим способом обновления фильтрующего элемента автомобиля, не требующая участия человека. Вся процедура построена на специальных датчиках, которые передают информацию на электронный блок управления. Эта информация зачастую касается воздуха, температуры отработанных газов, находящихся до фильтра и после него, а также показателя давления внутри фильтрующего элемента. Справочно заметим, что когда очищение фильтра заканчивается, то давление внутри компонента выравнивается в автоматическом режиме, что свидетельствует об окончании процесса регенерации.

Почему лучше использовать присадки на основе Церия? Дело в том, что такое вещество, как Церий не распадается в солярке, он доставляется вместе с газами прямо в фильтр, где он попадает на раскаленный сетчатый компонент и начинает сгорать, при этом увеличивая температуру порой до 800-900 градусов по Цельсию. Сажа благодаря Церию начинает окисляться и сгорать. Благодаря опять же высоким температурам и давлению, регенерация сажевого фильтра достаточно эффективно очищает ячейки и стенки фильтрующего элемента. Справочно заметим, что материалы, из которых изготавливают выпускную систему автомобиля очень прочные и способны выдерживать температуры свыше 1000 градусов по Цельсию, поэтому разрушение деталей выхлопного тракта произойти не может.

Видео обзор: «Сажевый фильтр: строение, принцип работы, функции и виды»

Подводя итог вышесказанному отметим, что сажевый фильтр является тем устройством, которое призвано сделать окружающий воздух чище, благодаря своим эффективным фильтрующим свойствам. Стоит заметить, что если сажевый фильтр удалить из системы отработанных газов, то автомобиль сможет функционировать лучше, то есть с большей отдачей, так как не будет никаких преград в выхлопной трубе. На сегодняшний день большинство автовладельцев дизельных машин принудительно отключают специальный клапан двигателя, который называется «Клапан EGR/ЕГР«, с целью экономии топлива и увеличения мощности силовой установки.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.