Gdzie jest filtr cząstek stałych. Po co usuwać DPF, kiedy trzeba usunąć DPF?

Wszyscy wiedzą, że lata 70. ubiegłego wieku charakteryzowały się wzrostem bojowników o czyste środowisko. W końcu każdego roku na drogach jeździ wiele samochodów i wszystkie poważnie zanieczyszczają atmosferę planety. Jeśli chodzi o silnik benzynowy, opracowano specjalny katalizator dla czystości spalin, ale silnik wysokoprężny działający na innej zasadzie wymaga odpowiedniego oczyszczenia z dużej ilości sadzy. W tym celu wynaleziono filtr cząstek stałych do silników wysokoprężnych. Spróbujmy dowiedzieć się, co to jest.

Zanim zorientujesz się, co to jest, musisz zwrócić się do najważniejszej rzeczy - zasady zapłonu mieszanki silnika wysokoprężnego. Rzeczywiście, aby zapalić benzynę, stosuje się specjalne świece zapłonowe, których nie ma silnik wysokoprężny. Pod wpływem podwyższonego ciśnienia olej napędowy zapala się, co powoduje podgrzanie mieszanki, a w efekcie jej zapłon. Z tego powodu programiści stają przed zadaniem nieco innego schematu oczyszczania spalin ze szkodliwych zanieczyszczeń.

Filtr cząstek stałych to urządzenie przeznaczone do oczyszczania spalin z silnika wysokoprężnego.

To urządzenie może zmniejszyć zawartość sadzy w spalinach o około 90 procent. Początkowo, w 2001 roku filtr cząstek stałych był stosowany tylko w ciężkich samochodach ciężarowych, które zużywały dużo oleju napędowego, a później, w 2009 roku wprowadzono odpowiednią normę Euro-5, która zobowiązywała wszystkie silniki Diesla do wyposażenia w odpowiednie urządzenia czyszczące .

Zasada działania

Ogólnie rzecz biorąc, działanie takiego filtra praktycznie nie różni się od zadania konwencjonalnego katalizatora. Wyjątkiem jest to, że jest przeznaczony do wychwytywania sadzy, a nie szkodliwych substancji. Ponadto wszystko to odbywa się nie w jednym, ale w kilku akcjach:

1. Wychwytywanie sadzy... Duże frakcje osadzają się na specjalnych komórkach, które są bardzo małe. Mniejsze cząstki, które stanowią zaledwie 10 procent, przechodzą przez te małe kanały. Z biegiem czasu ilość sadzy, która osadza się na ogniwach w takiej ilości, że moc silnika maleje, ponieważ gazy stają się coraz trudniejsze do przebicia się przez wąskie ścianki urządzenia. Z tego powodu filtr wymaga oczyszczenia lub „regeneracji”.
2. Regeneracja... Jest to bardzo złożony proces, który wykonuje się na kilka sposobów, w zależności od producenta. Niemniej jednak cały jego sens sprowadza się do oczyszczenia filtra cząstek stałych z nadmiaru sadzy. Postaramy się to jak najbardziej szczegółowo rozważyć.

Aby opisać cały proces czyszczenia, najpierw informujemy, w jaki sposób oczyszczane są same spaliny. Najważniejsze jest to, że taki filtr, na przykład jak w Volkswagenie, może łączyć jednocześnie dwa urządzenia - ogniwa do czyszczenia sadzy i sam katalizator. Najważniejsze jest to, że w środku filtra zainstalowane są ogniwa, które wyłapują duże cząsteczki brudu, a same ściany są od wewnątrz pokryte tytanem, co przyczynia się do prawie całkowitego spalenia niezużytych cząstek.

To nie przypadek, że dowiedziałeś się, że w filtrze zastosowano katalizator. Istota jego pracy ogranicza się nie tylko do oczyszczania spalin, ale również do dobrego nagrzewania całego filtra jako całości. W ten sposób cząsteczki sadzy zaczynają się przegrzewać i powodować ich spalanie. Oznacza to, że stają się one mniejsze i wraz z resztą cząsteczek przemieszczają się dalej w dół rury wydechowej.

Na tej podstawie można stwierdzić, że filtr cząstek stałych w silniku wysokoprężnym spełnia jednocześnie dwie przydatne funkcje oczyszczania spalin.

Głównym warunkiem regeneracji jest długa podróż autostradą... W przypadku pokonywania krótkich dystansów katalizator nie będzie w stanie nagrzać obudowy do 650 stopni Celsjusza, co oznacza, że ​​filtr będzie się bardziej zapychał, a moc silnika będzie dalej spadać.

Francuscy projektanci motoryzacyjni opracowali inny sposób usuwania sadzy z filtra. W tym celu zainstalowali zbiornik ze specjalnym dodatkiem, który co kilka kilometrów wtryskiwany jest do układu wydechowego i zapewnia spalanie sadzy. Sterowanie systemem odbywa się za pomocą specjalnego programu wbudowanego w oprogramowanie ECU.

Tak działa filtr cząstek stałych w pojazdach z silnikiem Diesla. Życzymy powodzenia w podróży!

Na podstawie materiałów z ukraińskiego magazynu Avtomaster (a-maser.com.ua).

Andrey Bondarenko (Irlandia) mówi:

Temat O FILTRACH CZĄSTEK STAŁYCH, EGR, KATALIZATORACH, SONDACH LAMBDA I INNYCH SZKODLIWYCH SYSTEMACH zasługuje na dłuższą dyskusję ze szczegółowym programem edukacyjnym, żucia i układania na półkach. To będzie długa „piosenka”, ale to właśnie chciałem powiedzieć. Wśród doświadczonych właścicieli samochodów i serwisantów stosunek do tych rzeczy osobistych w samochodzie jest wyraźnie negatywny. Puste, mówią, wszystko to, kaprys, który burżuazja wymyśliła, żeby tylko wyrwać pieniądze. I generalnie tylko przeszkadza w pracy samochodu, zużywa moc i paliwo. W Internecie i mediach drukowanych jest wiele tematów i zaleceń dotyczących usuwania, wycinania, topienia, omijania itp.

W przypadku awarii katalizatora, EGR, filtra cząstek stałych itp. pierwszą rzeczą, jaką zaproponuje mniej lub bardziej doświadczony mechanik to ich pozbycie się. Jak byś chciał zrobić coś miłego dla klienta, zaoszczędzić pieniądze i tak dalej. No i przecież przy przeglądzie technicznym i tak nic nie znajdą!

Ale na próżno. Po pierwsze, temat sterowania spalinami jest technicznie nie mniej interesujący niż zwiększanie mocy i momentu obrotowego, jest wiele niuansów i ciekawych połączeń, a praca nad tymi zagadnieniami nie jest nudna, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Sprawienie, by samochód jeździł przy zerowej emisji CO i mniejszej emisji HC niż oddech klienta, jest tak samo ekscytujące, jak wymyślenie sposobu wycięcia katalizatora i zaczepienia pod sondą lambda.

A po drugie… opiekuj się naturą, swoją mamą! Jeśli nie żałujesz natury, oszczędzisz przynajmniej oddechu. A potem przyjdzie taki śmietnik z wyciętym katalizatorem i wyrwaną żarówką kontrolki, taki smród, że z jego oczu już są łzy.

Ogólnie rzecz biorąc, nie jest dobrze zajmować się systemami redukcji toksyczności, jest to złe. Filtry cząstek stałych i katalizatory muszą zostać wymienione, praca EGR musi zostać przywrócona, a sondy lambda są ogólnie uważane za materiały eksploatacyjne, takie jak filtry, paski i świece. A co jest drogie to… trzeba zapłacić za radość korzystania z samochodu i jednocześnie oddychać świeżym powietrzem. To zapłata za zdrowie własne i przyszłych pokoleń.

Możesz oczywiście powiedzieć „no cóż, ten autor, jest jakby z innej planety, argumentuje, jakby nie był z tego świata”. Tylko tutaj jestem właśnie z tej planety, nie mam zapasowego, ale ci, którzy rozumują i postępują inaczej, wciąż powinni być po drugiej. Tutaj każdy narobi bałaganu - i leci dalej ...

W biurze był dziś FIAT Doblo - silnik wysokoprężny z reklamacją na zapaloną żarówkę filtra cząstek stałych. Kierownik mówi mi: zobacz, co możesz tam zrobić. Otóż ​​po co patrzeć na żarówkę, potrzebny jest skaner - spójrz na parametry, kody błędów, zrób wymuszoną regenerację filtra jeśli to możliwe. Oczywiście nie robi się tego za pomocą skanera Nissana, ale Fiata (no, lub innego zdolnego do tego biznesu, ale nie wiem), więc znika. No i jeszcze można spróbować przejechać kilka kilometrów na wietrze, może to się regeneruje w biegu...

Nie pomogło (pojechałem do domu i z powrotem, 40 km szosą), światło nadal się świeci, a na panelu są napisy „Antipollution” i „Particle filter clogged”. Wracam i mówię kierownikowi, że to nie pomogło, zawiozę go do dilera Fiata, niech przynajmniej odczyta kody błędów, może zrobi przymusową regenerację. A on mówi do mnie: „Dziwne, niedawno wyczyściliśmy jego filtr cząstek”. Martwię się: „Jak to wyczyściłeś?” Okazuje się, że zdjęli go i… umyli mydłem i wodą! I za radą lokalnego dealera Fiata. Cyna, od kilku lat te filtry cząstek stałych są tu masowo stosowane, co drugi mechanik w salonach, jak sądzę, przeszedł już szkolenie z filtrów cząstek stałych w takiej czy innej formie. Wygląda na to, że powinni już wiedzieć, że w filtrach cząstek stałych spaliny są filtrowane przez pory w ściankach ceramicznych plastrów miodu (nie wzdłuż plastrów miodu, jak w katalizatorach, ale przez ścianki!), które umożliwiają przenikanie cząsteczek gazu, ale zachowują najmniejsze cząsteczki sadzy. Cóż, jaka jest woda i mydło?!

Nieprzenikniona gęstość ...

W jakiś sposób nasi ludzie zaczęli w jakiś sposób masowo odkrywać dla siebie, że samochód osobowy to coś, za co trzeba zapłacić, cokolwiek by powiedzieć. Albo idź na piechotę...

Wyślij klientom „problem” z filtrem cząstek stałych. Jest to problem mniej więcej tego samego rzędu wielkości, co „problem z klockami hamulcowymi”. Wyjaśniam: wszyscy czytelnicy tutaj (no dobrze, prawie wszyscy) są tak piśmienni i rozumieją, że klocki hamulcowe są materiałem eksploatacyjnym i nie ma klocków nie zużywających się. Właściciel samochodu masowego jest nieco inny. Potrzebę wymiany klocków traktuje dość poważnie, bo „no cóż, teraz hamulce są zepsute, czas kupić nowy samochód”. Ale przecież są to klocki hamulcowe, są w aucie od niepamiętnych czasów, a filtry cząstek stałych to nowa technologia, sam producent do końca tego nie dopracował, co możemy powiedzieć o serwisie samochodowym i jego klientach. Generalnie skoro w tej chwili mam już dwa auta z zapchanym filtrem cząstek stałych to szukam w internecie rozwiązań alternatywnych do uh-uh... poprawnych. Aby decyzja była prawidłowa, bez względu na to, jak kwaśną może to być dla właściciela samochodu, jest wymiana filtra cząstek stałych, który wyczerpał swoje zasoby, na nowy, dodanie dodatku do paliwa (Eolys) do zbiornika i zresetowanie liczników układu . No i oczywiście upewnij się, że system działa zgodnie z oczekiwaniami. Kosztowny? Tak, tysiąc, a nawet dwa euro (peugeot jest nawet znacznie tańszy niż tysiąc). Ale wiecie, moi drodzy, za przyjemność jazdy silnikiem wysokoprężnym trzeba zapłacić, który połyka wyczerpujące się zasoby węglowodorów od półtora do dwóch razy skromniej, a nawet nie pluje czarnego dymu. Nie, jest oczywiście przepiękny zamiast półtoralitrowego silnika z common rail, turbiną, intercoolerem i chłodnicą recyrkulacji spalin, podstawić czterolitrową wolnossącą pompę wtryskową z rzędową pompą wtryskową. kaptur, żeby nie stracić dynamiki, plując na przechodniów i przechodniów kłębami czarnego dymu. Ale to tylko tak długo, jak tylko ty jesteś tak mądry. A kiedy wszyscy tak się zachowują, na początku nie będzie czym oddychać. A co z alternatywnymi rozwiązaniami. Widać, że takie inicjatywy nie zostały jeszcze zakazane, ludzie myślą przede wszystkim o pozbyciu się filtra cząstek stałych.

Nie tak dawno złośliwe katalizatory przebijano łomem, aby nie przeszkadzały w cieszeniu się całym spektrum spalin, a nie jakimś świeżym CO2, który pochłaniają drzewa. No cóż, czym jest diesel bez czarnego wydechu? Proste, niegodne jakoś nawet…

Najbardziej przebojowym rozwiązaniem w dzisiejszych czasach jest specyficzny chip tuning, w którym moduły oprogramowania wykorzystywane do układu filtra cząstek stałych są pobierane z oprogramowania jednostki sterującej silnika.

Tak, filtr cząstek stałych to nie tylko mała siateczka w tłumiku, jak naiwnie myśli laik, to właśnie system, w który zaangażowanych jest wiele elementów, aż do ogrzewania tylnej szyby. Nie wierz mi, myślisz, że żartuję? Ale nie. Teraz wyjaśnię, chociaż będę musiał zacząć z daleka.

Jeśli w tłumiku umieścisz siatkę z sadzy (a czarny dym to cząsteczki sadzy), to musi być bardzo drobna, w przeciwnym razie będzie niewiele filtrować. W związku z tym im cieńszy filtr, tym szybciej się zapycha i wymaga wymiany. Nawet w nowoczesnym silniku wysokoprężnym z ultraprecyzyjnym dozowaniem dopływu paliwa, o jakim nie marzyła mechaniczna pompa wtryskowa, w spalinach będzie wystarczająco dużo sadzy, by po kilku tysiącach kilometrów filtr cząstek stałych był szczelnie zatkany. Mój van nie jest jeszcze stary, już z common rail, piezoelektrycznymi wtryskiwaczami i wisiał wszędzie z czujnikami, ale nie, nie, a rano pyka czarnym dymem - nie ma na nim filtra cząstek stałych. Aby wymienić filtr cząstek stałych na kilkaset przy każdym serwisie i częściej, konsument prawdopodobnie się nie zgodzi. Co robić? Nie jest tak źle, bo sadza to w pewnym sensie węgiel. Niespalone paliwo. Oznacza to, że można i należy go spalić, aby ponownie oczyścić filtr.

Próbowałeś kiedyś rozpalić węgiel zapałką? Nie wychodzi to zbyt dobrze, prawda? A więc z sadzą: aby się zapaliła, należy ją podgrzać do temperatury około 600 stopni. A w silniku wysokoprężnym, niestety, temperatura spalin jest już niższa niż w silniku benzynowym, a nawet turbina spalinowa ją obniża, ponieważ pobiera nie tylko energię kinetyczną, ale i cieplną gazów (prawo zachowania energia jest nieubłagana, tutaj drutu nie można przerzucić poza licznik). Tak, a katalizator też tam jest, tak, tak! I system EGR, który jest tak samo zaprojektowany, aby obniżyć temperaturę spalania w cylindrach, aby nie tworzyły się tlenki azotu. Nie wszystko jest łatwe...

Francuzi, którzy jako pierwsi zajęli się tym całym problemem, wpadli na pomysł, aby do paliwa można było dodać roztwór mineralnego alanitu (ten sam Eolys). Obecność drobnych kryształków allanitu po pierwsze obniża temperaturę spalania sadzy (składnie przyjmę, że zachodzi jakiś proces katalityczny, bo już niejasno pamiętam jak to naprawdę jest, ale żeby wyglądać zbyt leniwie), a po drugie rozluźnia cząstki sadzy, która również przyczynia się do ich spalania. W związku z tym temperatura spalania sadzy jest już o sto stopni niższa.

Filtr wykonany jest z ceramiki, w której wykonane są pory umożliwiające przepływ cząsteczek gazu, ale zatrzymujące cząstki sadzy. Małe pory, tak. Uważam, że nie są one wiercone ręcznie, ale odbywa się jakiś inny proces, ale najprawdopodobniej nie jest to łatwe, ponieważ Chińczycy nie opanowali jeszcze filtrów cząstek stałych, dlatego cena za nie jest odpowiednia.

Ponadto cząstki sadzy palą się, ale kryształy alanitu, niestety, nie. Ich nagromadzenie ogranicza żywotność filtra cząstek stałych w takim układzie. Jednak pod warunkiem, że system jest prawidłowo obsługiwany, zasób filtra osiąga średnio 150 000 km. Z ceną wymiany filtra (wraz z napełnieniem Eolys i związanymi z tym kosztami robocizny) 750 euro (dotyczy to Peugeota 407) i ceną paliwa 1,50 euro/litr (tak żyjemy, tak!), jest to równoznaczne z podwyżką 0,3 l/100 km zużycia paliwa. Nie tak straszne, prawda?

Istnieją systemy filtrów cząstek stałych do silników wysokoprężnych, które nie wykorzystują dodatków do paliwa. Tam wzrost temperatury spalin uzyskuje się m.in. poprzez wtrysk większej ilości paliwa. Jest wtryskiwany albo pod koniec fazy suwu roboczego (aby wypalić się już w katalizatorze, który znajduje się tuż przed filtrem paliwa), albo paliwo wtryskiwane jest bezpośrednio do kolektora wydechowego osobnym wtryskiwaczem. Nietrudno się domyślić, że wtryskiwane paliwo pobierane jest ze zbiornika i opłacane za wszystko z tej samej kieszeni, która w innym przypadku płaci za wymianę filtra cząstek stałych. Jednak nawet tutaj żywotność filtra cząstek stałych nie jest nieskończona, ponieważ filtr jest nieuchronnie zatkany niepalnymi cząstkami. Cząsteczki te są pobierane, jeśli nie z oleju napędowego niskiej jakości (o wysokiej zawartości siarki), to z niewłaściwego oleju. Ponieważ olej zawsze wnika do cylindrów, nawet w zużytym silniku, a olej zawiera dodatki. Dlatego w silnikach z filtrami cząstek stałych zaleca się stosowanie specjalnych olejów, w których zawartość niepalnych dodatków jest mniejsza.

Istnieje inny rodzaj filtra, w którym rdzeń ceramiczny pełni rolę zarówno filtra, jak i katalizatora, dzięki czemu ponownie się nagrzewa (niespalone lub dodatkowe paliwo spala się na katalizatorze). Oczywiście taki filtr będzie najdroższy, ponieważ metale szlachetne są w nim używane w dość nieskromnej ilości.

Aby nie zapewnić wzrostu temperatury spalin tylko z powodu nadmiaru wtryskiwanego paliwa (przestawiliśmy się przecież na olej napędowy, żeby w końcu zaoszczędzić paliwo!), stosuje się inne sztuczki. Powietrze wchodzące do silnika omija intercooler, dzięki czemu jest gorętsze na wlocie, recyrkulacja spalin jest wyłączona, aby spalać goręcej, regeneracja filtra następuje, gdy silnik pracuje pod obciążeniem, a nie na biegu jałowym. Plus to obciążenie na silniku jest tworzone dodatkowo, ale żeby kierowca nie zauważył: włącza się sprężarka klimatyzacji, a generator jest obciążony dodatkowymi odbiornikami, takimi jak wentylatory na chłodnicy (w tym samym czasie klimatyzator skraplacz przeleci i zapewni się reżim temperaturowy silnika), świece żarowe, termoelementy dodatkowej grzałki (tutaj dlaczego pasażerowie nie czują, że klimatyzator działa!) i podgrzewane szyby.

Nie zapomniałeś: chciałem tutaj udowodnić, że ogrzewanie szkła jest zaangażowane w system filtra cząstek stałych? A teraz wyobraź sobie, że cały ten skomplikowany system, który steruje nie tylko silnikiem, ale i innymi częściami samochodu, dostaje się do figlarnych pokręteł tunera chipowego, który nie brał udziału w rozwoju tego oprogramowania i nie ma źródła kod (kto mu je da!) ... Ten system i tak nie jest pozbawiony błędów, jest w nim wystarczająco dużo błędów oprogramowania (nie zapominajmy, że zapewnia on również główną funkcję silnika - wydawanie niutonometrów na wyjście!), A jeśli zaczną wybierać z niego moduły przez wpisując...

Nie, czasami wszystko idzie całkiem gładko. W końcu, jeśli wyjdą jakieś usterki, to kto wie, dlaczego są tam, w starym samochodzie. Może nie dlatego, że poszperano w oprogramowaniu… Co więcej, skoro nie wszyscy chiptunerzy podają, że oprócz chiptuningu, sam filtr należy również usunąć fizycznie, niektórzy właściciele się z tym uspokajają. Dlaczego kontrolka na panelu już nie przeszkadza, auto jedzie, problem wydaje się rozwiązany. A za wszystko o wszystkim maksymalnie 500 - 600 euro (to dla fajnych tunerów, którzy przysięgają, że wszystko będzie ok) lub 200-300 dla prostszych biur. Najbardziej zaradni kupują chińskiego klona programatora flash, pobierz piracką kopię oprogramowania do strojenia chipów i za pomocą tego sprzętu przeprogramuj jednostkę sterującą w samochodzie za marne 50 euro. Jeśli przyroda jest ryzykowna, a pieniądze zostały odłożone na nową jednostkę sterującą na wszelki wypadek, to dlaczego nie? W końcu nikt z tego powodu nie umrze. Co prawda filtr, który nie został wyjęty z układu wydechowego nie da się w żaden sposób zregenerować, system sterowania o tym zapomniał. A po kilku tysiącach przypomni sobie z całkowicie zatkanym wydechem.

Tak mi się wydaje, ale teraz mam Forda Focusa z mocno zatkanym filtrem, prawie nic nie wychodzi z rury wydechowej, ale do tej pory jeździłem tak, jakby nic się nie stało, według właściciela. Może był już nastrojony? Ale jak teraz sprawdzić?

Ponownie, Peugeot nadal nie miał problemu z dobraniem filtra - jego korpus jest rozłupany, a do rdzenia stosunkowo łatwo dostać się za pomocą młotka i dłuta. Ale w tym samym silniku, który jest w Fordzie i Volvo, filtr cząstek stałych jest wspawany w jednoczęściową obudowę z katalizatorem, a nawet z wygiętą rurą na obu końcach - bez podejścia. Przeciąć go na pół, wyjąć filtr i zgrzać z powrotem (i to nawet z dużą dokładnością, bo inaczej nie przykręcisz go z powrotem do silnika, żeby nigdzie nie syfonował) - cena albo będzie porównywalna do nowy, czyli dochody wykonawcy są porównywalne z pensjami w Europie Wschodniej. Robienie interesów z takimi cenami przez długi czas nie będzie działać - rozprostujesz nogi.

Zdjął więc filtr i oddał go właścicielowi: jeśli chcesz cierpieć - dalej, pokrój, dolby, gotuj. Obiecał przywieźć jutro, wtedy już będę miał problem z zainstalowaniem go na miejscu...

Entuzjaści wymyślili metodę mycia filtra wodą i mydłem z karchera. Powiedzieć, że to w ogóle nie pomaga, nie powiem: pomaga na chwilę. Umyli się niedawno w garażu, a samochód jechał cały miesiąc. Może ktoś więcej podróżuje. Co więcej, nie wiemy, czy filtr był zatkany sadzą z powodu awarii układu i zatrzymania regeneracji, a nie alanitu czy siarki.

Więc korek sadzy został wywalony, reszta została zregenerowana (np. awaria nagle zniknęła sama) w trakcie jazdy i przez kilka lat zadowolony właściciel pędził, trąbiąc na forach o tym, jak sprytnie nie zrobił daj się rozgrzać chciwym mechanikom i dealerom. Więc śmiało umyj też swoje filtry. Piła, Szura, piła...

W końcu im więcej wiesz, tym bardziej wątpisz i tym bardziej odrzucasz wątpliwe decyzje, tak cudownie tanie i proste z punktu widzenia kogoś, kto nie jest w temacie. Ale z drugiej strony im więcej wiesz, tym łatwiej jest ci liczyć i planować z wyprzedzeniem. A wtedy wymiana filtra cząstek stałych czy klocków hamulcowych nie będzie już nieprzyjemną i kosztowną niespodzianką, a tylko jednym ze zwykłych wydatków. Mogę zapłacić za luksus oddychania czystym powietrzem bez chodzenia.

Jak zwykle mamy furgonetkę Primastar - diesla (prawdopodobieństwo spotkania furgonetki benzynowej w naszej okolicy jest mniejsze niż spotkania Ferrari Testarossa; Testarossę widziałem, ale furgonetkę benzynową - nigdy wcześniej). Źle idzie, kontrolka awarii silnika świeci, kilka kodów błędów i ogólnie stan działa. Problemy grabię ​​jeden po drugim, a błąd układu EGR pozostaje, który utrzymuje się po skasowaniu błędów i kolejnych jazdach testowych. Przeciętny mechanik lub zaawansowany właściciel auta powie Ci o wymianie zaworu EGR. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że jest on elektryczny, jego awarie nie są rzadkie, a przebieg w momencie naprawy nie przekracza półtora tysiąca kilometrów. Co więcej, oprócz tego zaworu w układzie EGR w tym silniku Renault F9Q nie ma nic innego: zawór i rurka od kolektora wydechowego. Zaawansowany mechanik lub rozważny diagnosta powie, że musisz zapalić instrukcję i schematy oraz sprawdzić zawór i okablowanie pod kątem sprawności, zanim pospiesznie wymieni część za dużo ponad sto euro.

W końcu to, co odróżnia diagnostę od mechanicznej małpy, to umiejętność odróżnienia części wadliwej od sprawnej nie tylko wzrokiem i dotykiem, ale także metodą instrumentalną i instrumentalną.

Zacznijmy od sprawdzenia stanu zaworu z tego prostego powodu, że sterownik silnika jest tu szczelnie zamknięty metalową obudową przykręcaną śrubami ścinanymi. Nie po to, by wyśmiewać się z diagnosty, jak mogłoby się wydawać w głębi serca, ale po to, by podnieść ocenę ubezpieczeniową za ochronę przed kradzieżą i odpowiednio wjechać furgonetką do niższej grupy ubezpieczeniowej - ubezpieczenie jest tańsze. Naprawa oczywiście będzie droższa, ale wszystkie samochody dostawcze trzeba co roku ubezpieczyć, a tylko niektóre z nich wymagają naprawy. Dla klienta korporacyjnego z setkami samochodów wygrana jest oczywista, ale dla klienta prywatnego - jakie szczęście. No i zawór tutaj jest - zaraz na górze silnika wystarczy zdjąć obudowę filtra powietrza i trzy śruby mocujące zawór (na zdjęciu zawór już wykręcony, u góry po prawej, a pośrodku jest czarna dziura w kolektorze, gdzie jest włożona).

Jak instrukcja sugeruje sprawdzenie sprawności zaworu?

Zmierz cztery rezystancje, między pinami 1 i 5, 2 i 4, 4 i 6, 2 i 6. Jeśli rezystancje nie przekraczają dopuszczalnych wartości (a zakresy dopuszczalnych wartości są podane jako „od 800 do 3600 omów przy temperaturze +20"), wtedy zawór działa prawidłowo. W tym momencie wyraźnie zdaję sobie sprawę, że autor podręcznika uważa go, czytelnika, za tę samą małpę, ale różni się od reszty małp garażowych umiejętnością czytania i korzystania z multimera.

Szczególnie wzruszające jest wskazanie temperatury, w której mają być wykonywane pomiary. Wyobrażam sobie więc jak diagnosta przenosi usunięty zawór do „Pomiaru”, który utrzymuje stałą temperaturę +20 w zimie i w lecie, zostawia tam zawór na kilka godzin, aby równomiernie się schłodził lub nagrzał do żądanej temperatury , a następnie dokonuje pomiarów rezystancji i zapisuje na kartce. Nie myślicie, że przesadzam, ale tak naprawdę w filmie szkoleniowym z pracy nad układami Common Rail, który oglądałem w Peugeot, miało się tym pracom wydzielić w warsztacie specjalne pomieszczenie, gdzie będzie krystaliczna czystość konserwowane, a przed jakimkolwiek demontażem części i węzłów układu zasilania należy je opłukać i wyczyścić specjalnym (!) płynem. Dotyczyło to również między innymi operacji wymiany filtra paliwa.

W rzeczywistości wszystko jest znacznie prostsze i jednocześnie bardziej skomplikowane. Wielki dowódca Suworow powiedział: „Trudno w treningu – łatwo w walce”. Jest zwyczajem, że serwis samochodowy rekrutuje tych, którym łatwo było się nauczyć. Jest to w jakiś sposób uzasadnione, skoro mówimy o wymianie filtrów, wkładek i oleju… jednak wymiana wkładek ma swoje subtelności, których małpy nie znają. W rzeczywistości nie zawsze udaje im się wymienić olej. A filtry... No dobra, one też gdzieś muszą działać, prawda? Ostatecznie działalność niewykwalifikowanych specjalistów w serwisie samochodowym stwarza co najmniej połowę problemów, które następnie rozwiązuje diagnosta. Wróćmy do zadania sprawdzenia stanu zaworu EGR.

Tutaj jest przystojny:

Musisz zacząć od koncepcji, do czego służy i jak działa. Diesel, w przeciwieństwie do silnika benzynowego, ma nadmiar tlenu w komorze spalania podczas suwu roboczego podczas spalania paliwa. Silnik benzynowy działa najlepiej, gdy mieszanka powietrza i benzyny jest dostarczana w stosunku 14,7 do 1. Jest więcej powietrza - mieszanka nie zapali się od iskry. Jeśli to nie wystarczy, to też nie będzie się mogło palić, ogień udusi się z braku tlenu.

Ale w silniku wysokoprężnym, bez względu na to, ile powietrza pompujesz, paliwo i tak się w nim zapali, ponieważ powietrze jest sprężone, nagrzewa się bardziej i zapala paliwo bez iskry. Wydawałoby się, że co jest złe: pompuj powietrze w nadmiarze, nie musisz za to płacić. A złą rzeczą jest to, że w powietrzu jest dużo azotu, w rzeczywistości większość to azot. Azot nie tworzy tlenków w normalnych temperaturach, ale w wysokich temperaturach nawet się nie tworzy. I te tlenki azotu są emitowane do rury wydechowej. Teraz mamy tlenki azotu NOx w powietrzu, dodajemy do nich wodę H2O z chmur i otrzymujemy kwas azotowy w postaci kwaśnego deszczu. Czy tego potrzebujemy? Jeśli ograniczymy przepływ powietrza przez przepustnicę, to tracimy na wydajności i za chwilę (bo teraz coraz trudniej zassać powietrze do cylindrów), ale po co wtedy diesel? Dlatego problem rozwiązuje zastąpienie części powietrza wchodzącego do cylindrów spalinami z kolektora wydechowego. Wygląda to trochę dziko, z punktu widzenia benzynowca czy sportowca, bo czyste powietrze zastępujemy brudnymi gazami, będzie się gorzej palić! W rzeczywistości pozostały tlen wystarcza do normalnego spalania w większości trybów, a na biegu jałowym i przy pełnym obciążeniu EGR jest wyłączony.

A potem przeczytałem tutaj jednego angielskiego specjalistę od silników diesla, więc na swojej stronie powiedział: „W ogóle nie wiem po co ten EGR jest zainstalowany, szkoda z tego tylko jedna”. Mężczyzna podpisał swój własny zawodowy analfabetyzm, ay-ay-ay!

Proporcja gazów spalinowych wchodzących do cylindrów musi być dość precyzyjnie wyregulowana. Jeśli nie dostaniesz wystarczającej ilości spalin, tlenki azotu pójdą, jeśli przesuniesz drążek w drugą stronę, silnik zacznie się dusić i dymić sadzą, co też nie jest dobre. Aby to zrobić, musisz mieć zawór, który może otwierać się na różne sekcje, mniej więcej, i musisz jakoś zmierzyć, ile gazów faktycznie dostało się. Tę ostatnią funkcję przejmuje czujnik przepływu powietrza, podobny do MAF. A potem wydaje się, dlaczego jest to potrzebne w silnikach wysokoprężnych? Ten czujnik oczywiście mierzy ile przeszło czystego powietrza, ale najważniejsze jest to, że gdy zawór EGR jest otwarty i spaliny dostają się do kolektora dolotowego to przepływ czystego powietrza staje się mniejszy niż powinien teoretycznie być przy danej prędkości , temperatura i ciśnienie. To właśnie ta różnica między obliczoną a rzeczywistą wartością sygnału MAF pozwala obliczyć ile spalin dostało się i skorygować położenie zaworu EGR. Oznacza to, że mamy informacje zwrotne i możemy dokładniej kontrolować system. W ten sposób MAF stanowi nieoczywistą, ale integralną część systemu EGR w nowoczesnych silnikach wysokoprężnych.

Ale byłem mocno rozkojarzony, tak naprawdę chciałem tylko pokazać jaki jestem mądry i jak fajnie mogę sprawdzić zawór EGR bez żadnej instrukcji)). Czyli na zaworze mamy konektor i na nim pięć przewodów. Dwa przewody są grubsze, a trzy cienkie. Bez żadnego schematu powiem, że dwa grube przewody to elektryczny siłownik zaworu, a trzy cienkie mają sterować jego położeniem. Wyjmujemy zawór i

na szpilkach z dwóch grubych przewodów śmiało zastosuj 12 woltów, „plus” i „minus”. Jeśli w zaworze znajduje się silnik elektryczny, obraca się on do jednej z skrajnych pozycji, a gdy zmienia się polaryzacja, do drugiej. Ale kiedy oczyszczałem ten zawór z nagaru (tak, też możliwy powód), zauważyłem, że jego zawór jest sprężynowy w pozycji zamkniętej i otwiera się, jeśli podważysz go śrubokrętem. Więc tutaj nie mamy silnika elektrycznego ze sterowaniem odwrotną polaryzacją, ale elektromagnes i jest on sterowany przez zmianę współczynnika wypełnienia sygnału.

Jeśli więc przyłożysz tutaj 12 woltów, amortyzator natychmiast przeskoczy do końca do pozycji otwartej (biegunowość określamy szturchnięciem, nic mu się nie stanie). Podskakuje, nie zacina się, otwiera i zamyka, co oznacza, że ​​sekcja zasilająca zaworu jest w porządku. Teraz kontrola pozycji. Może to być potencjometr, a może czujnik Halla. Oznacza to, że sprawdzenie będzie szybsze i bardziej niezawodne, jeśli zawór zostanie ponownie podłączony do samochodu, a zapłon będzie włączony. Teraz szturchamy woltomierz po cienkich przewodach: na jednym 5 V - wygląda to na moc, na drugim miliwolty są małe, dwadzieścia z ogonem to masa, na trzecim 1,06 V - musi być sygnał, jak płynnie wartość sygnału zmienia się na 4 V (tutaj idealnie potrzebny jest dobry oscyloskop, aby zobaczyć zużycie toru potencjometru lub inne zakłócenia sygnału). To wszystko! Zawór ok, 100%.

Kilka lat temu byłem zagorzałym fanem silników benzynowych i wierzyłem, że olej napędowy można stosować tylko w pojazdach użytkowych. Ale stopniowo, jeżdżąc różnymi samochodami, postępem technologii i, co ważne, jej rozwojem w zakresie napraw i diagnostyki, nie zmieniłem tak radykalnie swoich poglądów, ale przynajmniej stawiam olej napędowy na tym samym poziomie z silnik benzynowy. Bo silnik wysokoprężny nie jest już tylko oszczędniejszy (jak zawsze) i nie daje bardziej nieprzyjemnych wrażeń z hałasem i drganiami (niektóre z nich są już bardzo przyjemne dla ucha), ale także często subiektywnie wygrywa w dynamice dzięki moment energetyczny przy średnich obrotach. Subiektywnie, bo choć w liczbach lepszy jest czas rozpędzania do setek i maksymalna prędkość topowych wersji benzynowych, to przyspieszenie to jest osiągane (w końcu przyspieszenie jest dla nas wszystkich prawie ciekawsze niż prędkość maksymalna), czemu towarzyszy ryk silnika, skręcającego się do czerwonej strefy obrotomierza, i przechodniów, z przerażeniem odwracający głowę w stronę źródła hałasu. Gdy młodość odchodzi, efekt, jaki to wywiera na innych i pasażerach, przestaje być lubiany, jednak...

W rzeczywistości najnowsze trzylitrowe silniki wysokoprężne dogoniły charakterystyką mocy i momentu obrotowego pięciolitrowe ósemki z niedawnej przeszłości, a jednocześnie pozostają prawie bardziej ekonomiczne niż dwulitrowe rzędowe czwórki z tych samych lat. Tak, a maleńkie półtoralitrowe diesle na ogół przewożą samochód klasy golfowej jest całkiem do przyjęcia (dla przeciętnego przykładowego człowieka rodzinnego) i, jak już pokazuje doświadczenie, nie mają tak małego zasobu, nawet w warunkach powszechne zaniedbanie konserwacji.

No i wreszcie cena paliwa i podatki wbijają ostatni gwóźdź – przy praktycznie tej samej dynamice topowe wersje benzynowe kosztują w eksploatacji dwa lub trzy razy więcej, a myśl o zakupie takiego auta zaczyna wydawać się głupia. Jednak nadal nie obiecuję, bo ceny opcji używanych potrafią być bardzo kuszące.

Andrey Bondarenko, Notatki z Irlandii.

Magazyn "Avtomaster" nr 6.7 -2013 (a-gospodarz.com.ua)

Filtr cząstek stałych z powłoką katalityczną.

Ograniczenie emisji cząstek sadzy to obecnie jedno z najtrudniejszych zadań w dziedzinie oczyszczania spalin (spalin) silników Diesla. Oprócz środków mających na celu ograniczenie powstawania sadzy podczas spalania paliwa bezpośrednio w silniku, szczególną uwagę zwraca się na filtrację gazów na wylocie z niego.

Jednym z najskuteczniejszych sposobów oczyszczania gazów z cząstek sadzy jest ich zatrzymywanie za pomocą specjalnych filtrów. Najbardziej rozpowszechnione są systemy składające się z neutralizatora typu utleniającego i filtra cząstek stałych. Ponadto filtr pozwala na prawie ciągłe wypalanie uwięzionej sadzy bez wprowadzania specjalnych dodatków do paliwa.

Tę ostatnią właściwość uzyskuje się zarówno dzięki zastosowaniu specjalnej konstrukcji filtra, jak i w wyniku jego maksymalnego zbliżenia do silnika.

Zazwyczaj w naszych usługach naprawy sprowadzają się do wycięcia filtra i próby przeprogramowania sterownika. Spróbujmy dowiedzieć się, co wycinamy na przykładzie filtra cząstek stałych VW.

Spalanie oleju napędowego powoduje powstawanie substancji różnego typu i rodzaju. Pracy zimnego silnika towarzyszy zwykle emisja białego lub szarego dymu, generowanego przez kropelki niespalonych lub częściowo utlenionych węglowodorów oraz emisja aldehydów, których obecność w spalinach łatwo rozpoznać po charakterystycznym zapachu.

Przy wypuszczeniu silnika wysokoprężnego występują nie tylko substancje gazowe, ale także formacje stałe, których rozmiary są współmierne do wielkości cząstek pyłu. Te formacje, zwane łącznie „cząstkami” (Partikel), są uważane za szkodliwe dla zdrowia ludzkiego i zanieczyszczające środowisko.

Zużyty gazy diesel.

POWSTANIE SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH W PROCESIE SPALANIA PALIW

Intensywność powstawania szkodliwych substancji, aw szczególności sadzy, w dużej mierze zależy od parametrów procesu spalania w cylindrach diesla. Na proces spalania mają wpływ zarówno parametry konstrukcyjne silnika, jak i skład paliwa oraz warunki atmosferyczne.

Poniższy rysunek przedstawia wszystkie oryginalne składniki mieszanki paliwowo-powietrznej i wynikające z nich składniki spalania spalin z silnika Diesla.

Poszczególne składniki spalin z silników Diesla mają różny wpływ na środowisko i zdrowie ludzi.

Jedynie tlen, azot i woda wchodzące w skład powietrza atmosferycznego są całkowicie nieszkodliwe.

Naturalnym składnikiem powietrza atmosferycznego jest dwutlenek węgla (dwutlenek węgla), ale jego stężenie w powietrzu zbliża się do wartości granicznych.

Dwutlenek węgla nie jest toksyczny, ale wzrost jego ilości w atmosferze może prowadzić do efektu cieplarnianego. Substancje szkodliwe dla zdrowia człowieka to tlenek węgla, węglowodory, dwutlenek siarki, tlenki azotu, cząstki sadzy i ponad trzy tuziny składników spalin samochodowych.

SZKODLIWE SKŁADNIKI SPALIN

Tlenek węgla (CO) lub tlenek węgla występuje, gdy paliwa zawierające węgiel są niecałkowicie spalane z powodu braku tlenu. Jest gazem bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku. Jest toksyczny i szczególnie niebezpieczny: pochłania tlen z krwi osoby, co może prowadzić do niedotlenienia mózgu i śmierci.

Termin „węglowodory” oznacza liczne związki różnego typu (np. C6H6 czy C8H18), które powstają podczas niepełnego spalania paliwa.

Dwutlenek siarki powstaje podczas spalania paliwa zawierającego siarkę. Jest to bezbarwny gaz o ostrym zapachu. Obecnie podejmowane są starania o zmniejszenie zawartości siarki w paliwach.

Tlenki azotu (np. NO, NO2, ...) powstają podczas spalania paliwa w silniku w warunkach wysokich ciśnień i temperatur, a także w warunkach nadmiaru tlenu

Sadza powstaje w wyniku niepełnego spalania paliwa z lokalnym brakiem tlenu.

CZĄSTECZKI

Cząstki obejmują małe formacje stałe lub płynne. Mogą powstawać w wyniku zużycia części, szlifowania i erozji materiałów oraz kondensacji cieczy. W szczególności powstają podczas niepełnego spalania paliwa i oleju. W powyższych przypadkach powstają cząstki o różnych kształtach, rozmiarach i strukturach. Cząsteczki zaliczane są do substancji szkodliwych, ponieważ ze względu na swój mały rozmiar poruszają się wraz z gazami i jeśli dostaną się do organizmu człowieka, mogą mu zaszkodzić.

Cząsteczki sadzy

Podczas spalania paliwa w silniku wysokoprężnym powstają cząsteczki sadzy. Są to mikroskopijne cząstki węglowe o średnicy około 0,05 mikrona. Rdzeń cząstki składa się z czystego węgla, na którym adsorbowane są różne związki węglowodorowe, tlenki metali i siarka.

Uważa się, że niektóre związki węglowodorowe są niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego. Specyficzny skład cząstek sadzy zależy od procesu eksploatacyjnego zastosowanego w silniku, jego warunków pracy oraz składu paliwa.

Tworzenie cząstek sadzy w oleju napędowym

Powstawanie sadzy w silniku wysokoprężnym zależy od szeregu procesów determinujących spalanie paliwa. Są to procesy dostarczania powietrza, wtrysku paliwa i rozprzestrzeniania się płomienia.

Jakość spalania paliwa jest w dużej mierze zdeterminowana przez tworzenie mieszanki powietrzno-paliwowej. Ze względu na brak tlenu w niektórych strefach komory spalania powstaje zbyt bogata mieszanka, której spalanie nie może być całkowite i towarzyszy powstawanie cząstek sadzy.

Liczba i masa cząstek zależy w zasadzie od jakości tworzenia mieszanki i procesów spalania zachodzących w silniku. Układ paliwowy z pompowtryskiwaczem wtryskuje paliwo pod bardzo wysokim ciśnieniem i w określonym czasie, aby dostosować się do wymagań silnika. Stwarza to warunki do zwiększenia wydajności procesu spalania i ograniczenia powstawania cząstek sadzy. Jednak wysokie ciśnienia wtrysku i odpowiadająca im zwiększona rozdrobnienie rozpylenia paliwa nie mogą zapewnić wystarczającego zmniejszenia wielkości cząstek. Pomiary wielkości tych cząstek wykazały, że ich rozkład wielkości jest praktycznie niezależny od sposobu tworzenia mieszanki, czyli jest bardzo zbliżony w silnikach z wirową komorą spalania oraz w silnikach z bezpośrednim wtryskiem poprzez układ Common Rail lub pompowtryskiwacze.

ZMIANA KONSTRUKCJI SILNIKA

Możliwe jest ograniczenie emisji szkodliwych substancji poprzez wprowadzenie działań związanych ze zmianą konstrukcji samego silnika. Udana optymalizacja przepływu pracy może prowadzić do znacznego ograniczenia powstawania szkodliwych substancji.

Działania te obejmują:

Optymalizacja kształtu kanałów dolotowych i wylotowych, które tworzą kierunkowy ruch powietrza w komorze spalania.

Zwiększanie ciśnień wtrysku, na przykład za pomocą pompowtryskiwaczy;

Optymalizacja komory spalania, w szczególności poprzez zmniejszenie „szkodliwych” objętości i kształtu wgłębienia w tłoku.

CZYSZCZENIE SPALIN

Emisje do atmosfery cząstek sadzy powstających podczas spalania paliwa można zmniejszyć, podejmując działania mające na celu oczyszczenie spalin po ich opróżnieniu z cylindrów silnika. W tym przypadku mają na myśli przede wszystkim system filtracji zdolny do zatrzymywania cząstek sadzy.

Istnieją dwa rodzaje regeneracji filtrów cząstek stałych: z wykorzystaniem dodatków do oleju napędowego oraz z wykorzystaniem katalitycznej powłoki wkładu filtrującego. Poniżej znajduje się opis konstrukcji i działania katalitycznie powlekanego filtra cząstek stałych.

SYSTEM OCZYSZCZANIA GAZU Z DODATKAMI KOLEJ NAPĘDOWY

System ten stosowany jest w pojazdach, w których filtr cząstek stałych znajduje się w stosunkowo dużej odległości od silnika. W takim przypadku temperatura spalin na wlocie do filtra jest niewystarczająca do spalenia zawartej w nim sadzy, dlatego stosuje się dodatki do paliwa, które obniżają temperaturę zapłonu sadzy do wymaganego poziomu.

SYSTEM OCZYSZCZANIA GAZU Z FILTREM CZĄSTEK STAŁYCH,Z POWŁOKĄ KATALITYCZNĄ

Ten system jest stosowany w pojazdach z filtrem cząstek stałych umieszczonym blisko silnika. W takim przypadku temperatura gazów na krótkiej drodze do filtra pozostaje wystarczająco wysoka, aby spalić sadzę.

1 - Jednostka sterująca we wkładce tablicy rozdzielczej J285

2 - jednostka sterująca silnika

3 - przepływomierz powietrza

4 - olej napędowy

5 - czujnik temperatury przed turbosprężarką G507

6 - turbosprężarka

7 - czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych G506

8 - czujnik tlenu G39

9 - filtr cząstek stałych

10 - czujnik 1 różnicy ciśnień na filtrze cząstek stałych G450

11 - czujnik temperatury za filtrem cząstek stałych G527

12 - tłumik.

FILTR CZĄSTEK STAŁYCH

Filtr cząstek stałych z powłoką katalityczną montowany jest za turbosprężarką w bezpośrednim sąsiedztwie silnika. W tym przypadku stosuje się filtr cząstek stałych z powłoką katalityczną, który jest strukturalnie połączony z konwerterem typu utleniającego. Tym samym jednostka posiadająca wspólną obudowę spełnia funkcje zarówno filtra, jak i neutralizatora.

Filtr cząstek stałych wychwytuje cząstki sadzy w spalinach. Zadaniem neutralizatora jest utlenianie węglowodorów (HC) i tlenku węgla (CO) do wody (H2O) i dwutlenku węgla (CO2).

URZĄDZENIE

Matryca filtra cząstek stałych to struktura plastra miodu wykonana z ceramiki z węglika krzemu. Ceramiczna matryca zamknięta jest w metalowej obudowie. Przenika przez nią wiele równoległych kanałów o małym przekroju, zamykanych naprzemiennie z jednej lub drugiej strony. Dlatego rozróżnia się kanały wlotowe i wylotowe oddzielone ściankami filtra. Ściany filtra wykonane są z porowatego węglika krzemu. Pokryte są mieszaniną tlenków glinu i ceru, które służą jako nośnik katalizatora, który jest używany jako metal szlachetny – platyna. Katalizator to substancja, która promuje reakcję chemiczną, ale sama się nie zmienia i nie tworzy nowych związków.

ZASADA DZIAŁANIA

Ponieważ kanały filtra są zamykane naprzemiennie po stronie wlotowej i wylotowej, gazy zawierające cząstki sadzy są zmuszane do przechodzenia przez porowate ścianki z węglika krzemu. W tym przypadku cząstki sadzy są zatrzymywane w kanałach wlotowych, a gaz swobodnie przechodzi przez pory ścianek kanału.

STREFY CZĄSTECZEK POWLEKANE KATALITYCZNIE

Filtr cząstek stałych do silników wysokoprężnych musi być stosunkowo długi, aby zapewnić wychwytywanie wystarczającej ilości sadzy. Ponadto musi zawierać wystarczającą ilość platyny, aby zapewnić działanie katalityczne. Powłoka katalityczna nie jest równomiernie rozłożona na całej długości filtra, ale w strefach. W przedniej strefie jest znacznie więcej platyny niż w tylnej. Nierównomierne rozmieszczenie platyny na strefy ma następujące zalety.

Gdy silnik pracuje normalnie, przód DPF nagrzewa się szybciej niż tył. Dlatego stosunkowo duża ilość platyny w tej strefie przyczynia się do przyspieszenia jej katalitycznego działania. Jednocześnie mówią o dobrych właściwościach początkowych filtra cząstek stałych.

Podczas procesu regeneracji wypalaniu się sadzy towarzyszy silne nagrzewanie tylnej części filtra. Ale wysokie temperatury prowadzą do stopniowego niszczenia warstwy platyny. Dlatego kosztowną platynę można zaoszczędzić, zmniejszając grubość powłoki z tyłu filtra.

Z drugiej strony spadek ilości platyny w tylnej strefie jest uzasadniony procesem starzenia się filtra. Podczas eksploatacji pojazdu w tylnej części filtra gromadzi się więcej osadów, które zmniejszają katalityczne działanie platyny niż z przodu.

REGENERACJA FILTRÓW

Aby zapobiec nadmiernemu wzrostowi rezystancji filtra i spadkowi jego wydajności, należy od czasu do czasu oczyścić go z sadzy.

Podczas procesu regeneracji cząsteczki sadzy nagromadzone w filtrze ulegają spaleniu (utlenieniu). Rozróżnia się aktywną i pasywną regenerację katalitycznie powlekanego filtra cząstek stałych. Proces regeneracji jest dla kierowcy niezauważalny.

Ściany filtra wykonane są z porowatego węglika krzemu.

Pokryte są mieszaniną tlenków glinu i ceru służącą jako nośnik katalizatora, którym jest metal szlachetny – platyna.

Katalizator jest substancją, która promuje reakcję chemiczną, ale sama się nie zmienia i nie tworzą się nowe związki.

PASYWNA REGENERACJA

Przy regeneracji pasywnej sadza jest wypalana w sposób ciągły i bez specjalnej ingerencji w sterowanie silnika. Gdy filtr cząstek stałych znajduje się blisko silnika, temperatura wchodzących do niego gazów może osiągnąć np. podczas jazdy autostradą około 350-500°C. W tym przypadku zachodzą reakcje, w wyniku których cząsteczki sadzy oddziałują z dwutlenkiem azotu i zamieniają się w dwutlenek węgla. Ten wieloetapowy proces przebiega w sposób ciągły przez warstwę platyny, która działa jak katalizator.

ZASADA DZIAŁANIA

NOX + O2 z NO2

Dwutlenek azotu (NO2) reaguje z węglem (C) cząstek sadzy. Rezultatem jest tlenek węgla (CO) i tlenek azotu (NO).

NO2 + C z CO + NO

Tlenek węgla (CO) i tlenek azotu (NO) reagują z tlenem (O2), tworząc dwutlenek azotu (NO2) i dwutlenek węgla (CO2).

CO + NO + O2 z NO2 + CO2

AKTYWNA REGENERACJA

Przy aktywnej regeneracji cząsteczki sadzy są spalane w warunkach wysokiej temperatury, wynikających z kierunkowego sterowania silnikiem. Niskie obciążenia silnika są typowe dla eksploatacji w mieście, a odpowiednie niskie temperatury spalin nie zapewniają pasywnej regeneracji filtra cząstek stałych. W takim przypadku cząsteczki sadzy nie są usuwane z filtra i zatykają jego kanały. Gdy w filtrze nagromadzi się pewna ilość sadzy, rozpoczyna się proces jego aktywnej regeneracji, która przebiega zgodnie z poleceniami systemu sterowania silnikiem.

Aktywny proces regeneracji trwa około 10 minut. W tym przypadku temperatura spalin wzrasta do 600÷650 °C, co wystarcza do utlenienia sadzy do dwutlenku węgla.

ZASADA DZIAŁANIA

Przy aktywnej regeneracji cząsteczki sadzy są spalane z powodu wysokiej temperatury spalin. W tym przypadku węgiel, tworząc cząsteczki sadzy, łączy się z tlenem, tworząc dwutlenek węgla C + O2 z CO2.

ZASADA DZIAŁANIA FILTRA Z AKTYWNĄ REGENERACJĄ

W przewodach wlotowych gromadzą się cząsteczki sadzy.

O potrzebie aktywnej regeneracji decyduje sterownik silnika na podstawie sygnałów z przepływomierza powietrza, czujników temperatury spalin przed i za filtrem cząstek stałych, a także znajdującego się na nim czujnika różnicy ciśnień. Czysty filtr cząstek stałych ma niewielki opór dla przepływu gazu.

Napełniony filtr cząstek stałych ma wysoką odporność na przepływ gazu.

Gdy filtr zostanie napełniony sadzą do określonej wartości, system zarządzania silnikiem rozpoczyna aktywny proces regeneracji.

FUNKCJE KONTROLI SILNIKA PODCZAS PRZEJAZDUAKTYWNA REGENERACJA

Stopień wypełnienia filtra sadzą jest określany przez jednostkę sterującą w zależności od jego oporu dynamicznego gazu.

Wysoka rezystancja filtra wskazuje, że nagromadziła się w nim maksymalna dopuszczalna ilość sadzy, dlatego sterownik silnika rozpoczyna aktywny proces regeneracji. W takim przypadku wykonywane są następujące funkcje:

Recyrkulacja spalin zostaje przerwana w celu podwyższenia temperatury spalania paliwa;

W celu podwyższenia temperatury spalin wykonywany jest dodatkowy wtrysk paliwa, podawany po dawce głównej, a mianowicie przy obróceniu wału korbowego o 35 ° za GMP;

Dopływ powietrza do silnika jest redukowany za pomocą regulowanej elektrycznej przepustnicy;

Ciśnienie doładowania jest utrzymywane na poziomie, przy którym kierowca nie może zauważyć, że silnik jest w trybie recyrkulacji.

Środki te pozwalają na krótkotrwały wzrost temperatury, sadza zgromadzona w filtrze utlenia się do dwutlenku węgla. Po aktywnej regeneracji zdolność filtra do wychwytywania sadzy zawartej w spalinach zostaje w pełni przywrócona.

STOPIEŃ POSZCZEGÓLNEGO NAPEŁNIENIA FILTRA

Sterownik silnika stale monitoruje stopień napełnienia filtra sadzą, obliczając jego opór dynamiczny gazu. Objętościowe natężenie przepływu gazów jest następnie powiązane ze spadkiem ciśnienia na filtrze cząstek stałych.

SPADEK CIŚNIENIA FILTRA

Różnica ciśnień na filtrze cząstek stałych jest określana za pomocą czujnika różnicy ciśnień.

Sterownik silnika określa opór dynamiczny gazu filtra cząstek stałych silnika Diesla w zależności od różnicy ciśnień w strumieniu objętości spalin. A opór dynamiczny gazu filtra jest miarą jego wypełnienia sadzą.

OBJĘTOŚĆ PRZEPŁYW WYDECHOWY

Objętościowe natężenie przepływu spalin jest obliczane przez sterownik silnika na podstawie masowego przepływu powietrza na wlocie silnika i temperatury spalin przed filtrem.

Masowe natężenie przepływu spalin jest praktycznie takie samo jak masowe natężenie przepływu powietrza, które określa przepływomierz. Objętościowe natężenie przepływu spalin jest jednak zależne od temperatury.

Ta ostatnia jest określana za pomocą czujników temperatury przed i za filtrem cząstek stałych.

Na podstawie danych dotyczących temperatury spalin sterownik silnika może obliczyć strumień objętości spalin na podstawie natężenia przepływu powietrza.

WTRYSK PALIWA PODCZAS TOCZENIA SAMOCHODU

W ekstremalnych warunkach jazdy miejskiej z szybko zmieniającym się obciążeniem silnika i częstym wybiegiem należy podjąć specjalne środki w celu regeneracji filtra. Ponieważ paliwo zwykle nie jest wtryskiwane do cylindrów silnika podczas żeglowania, temperatura spalin nie wzrasta do poziomu wymaganego do regeneracji filtra.

Dlatego w celu regeneracji filtra podczas wybiegu wtryskiwane są zwiększone dawki paliwa, a mianowicie, gdy wał korbowy jest obrócony o 35° za GMP. Ze względu na brak głównej dawki paliwa wtryskiwanej w momencie, gdy tłok znajduje się blisko GMP, opary paliwa wchodzące do cylindrów silnika podczas suwu rozprężania są spalane w filtrze cząstek stałych, a wydzielane w tym procesie ciepło podnosi temperaturę spalin do paliwo potrzebne do jego regeneracji, które wspomaga regenerację paliwa i jest regulowane sygnałami z czujnika temperatury spaliny zainstalowane za filtrem cząstek stałych.

Krzywki do pompowtryskiwaczy do silników diesla z filtrem cząstek stałych mają specjalny profil, który umożliwia wtrysk dodatkowych dawek paliwa.

W takim przypadku ruch nurnika odpowiadający dopływowi paliwa kończy się później niż w silnikach bez filtra cząstek stałych. Dzięki temu pozostaje aktywny skok tłoka do podania dodatkowej dawki paliwa z odpowiednio dużym opóźnieniem.

CZUJNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ FILTRA CZĄSTEK STAŁYCH,KORZYSTANIE Z SYGNAŁU CZUJNIKA

Ten czujnik służy do pomiaru różnicy ciśnień spalin w filtrze cząstek stałych. Jego sygnały są wykorzystywane w połączeniu z sygnałami z czujników temperatury przed i za filtrem cząstek stałych oraz sygnałami z miernika masy powietrza do określenia stopnia napełnienia filtra sadzą.

KONSEKWENCJE W BRAKU SYGNAŁU Z CZUJNIKA

W przypadku braku sygnału z czujnika różnicy ciśnień filtr cząstek stałych jest okresowo regenerowany zgodnie z przebiegiem lub czasem eksploatacji pojazdu. Jednak regeneracja według tej zasady nie może być niezawodna przez długi czas.

Dlatego po określonej liczbie cykli regeneracji najpierw zapala się lampka ostrzegawcza filtra cząstek stałych, a następnie miga lampka ostrzegawcza świec żarowych. W ten sposób kierowca jest ostrzegany o konieczności kontaktu z firmą serwisową.

URZĄDZENIE CZUJNIKA

Czujnik różnicy ciśnień 1 ma dwa złącza, jedno połączone z przewodem ciśnieniowym przed filtrem cząstek stałych, a drugie za nim. Wewnątrz czujnika znajduje się membrana z elementami piezoelektrycznymi, na którą oddziałuje różnica ciśnień.

ZASADA DZIAŁANIA

CZYSZCZENIE FILTRA CZĄSTEK STAŁYCH

Jeśli w filtrze jest bardzo mało sadzy, ciśnienia przed i za nim są praktycznie równe. W tym przypadku membrana z elementami piezoelektrycznymi znajduje się w swoim pierwotnym położeniu.

FILTR WYPEŁNIONY SOUT

Ze względu na wzrost oporu filtra podczas gromadzenia się sadzy w filtrze wzrasta ciśnienie spalin przed filtrem. Ciśnienie spalin za filtrem pozostaje praktycznie niezmienione.

Membrana wygina się zgodnie z działającą na nią różnicą ciśnień. Odkształcenie membrany pociąga za sobą zmianę rezystancji omowej elementów piezoelektrycznych połączonych przez obwód mostkowy. Napięcie wyjściowe mostka jest wzmacniane i konwertowane elektronicznie

czujnik, z którego sygnał jest wysyłany do sterownika silnika. Na podstawie wartości tego sygnału sterownik silnika określa stopień napełnienia filtra sadzą iw razie potrzeby wydaje polecenie jego regeneracji.

CZUJNIK TEMPERATURY PRZED FILTREM CZĄSTEK STAŁYCH

Czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych zawiera rezystor PTC (Positiver Temperature Coeffizient). To

czy rezystancja rezystora wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Czujnik ten służy do pomiaru temperatury spalin w miejscu montażu w rurze wydechowej przed filtrem cząstek stałych.

Sygnały z czujników temperatury przed i za filtrem cząstek stałych są wykorzystywane przez sterownik silnika do obliczania objętościowego natężenia przepływu spalin, a następnie stopnia napełnienia filtra sadzą.

Dokładne określenie stopnia zapełnienia filtra sadzą jest możliwe tylko w przypadku jednoczesnego wykorzystania sygnałów z przepływomierza powietrza, czujników temperatury spalin przed i za filtrem oraz czujnika różnicy ciśnień spalin na filtrze.

Oprócz sygnałów z w/w czujników w układzie sterowania przewidziany jest alarm, który służy do ochrony filtra cząstek stałych diesla przed zbyt wysokimi temperaturami spalin.

Gdy sygnał z czujnika temperatury znajdującego się przed filtrem przestanie odbierać, jego regeneracja odbywa się okresowo zgodnie z przebiegiem lub czasem eksploatacji pojazdu. Ponieważ regeneracja w tym trybie nie musi być powtarzana wiele razy, po określonej liczbie jej cykli najpierw zapala się lampka ostrzegawcza filtra cząstek stałych, a następnie zaczyna migać lampka ostrzegawcza świec żarowych. W ten sposób kierowca jest ostrzegany o konieczności kontaktu z firmą serwisową.

CZUJNIK TEMPERATURY ZA FILTREM CZĄSTEK STAŁYCH

Czujnik temperatury za filtrem cząstek stałych zawiera rezystor PTC. Na podstawie sygnału z czujnika temperatury za filtrem, sterownik silnika reguluje dawkę paliwa wtryskiwaną do cylindrów silnika podczas suwu rozprężania, gdy pojazd porusza się na wybiegu. Dawka ta maleje wraz ze wzrostem temperatury spalin za filtrem.

Sygnał z czujnika temperatury za filtrem cząstek stałych jest również wykorzystywany do ochrony przed nadmierną temperaturą spalin.

Gdy sygnał z czujnika temperatury znajdującego się przed filtrem przestanie odbierać, jego regeneracja odbywa się okresowo zgodnie z przebiegiem lub czasem eksploatacji pojazdu.

Ponieważ regeneracja w tym trybie nie może zapewnić normalnej pracy filtra cząstek stałych przez długi czas, po określonej liczbie jego cykli zapala się lampka ostrzegawcza filtra cząstek stałych, a następnie zaczyna migać lampka ostrzegawcza świec żarowych. W ten sposób kierowca jest ostrzegany o konieczności skontaktowania się z firmą serwisową.

CZUJNIK TEMPERATURY PRZED TURBOSPRĘŻARKĄ

Sygnał z tego czujnika jest wykorzystywany przez sterownik silnika przy obliczaniu początku podawania i dawki dodatkowo wtryskiwanego paliwa podczas regeneracji filtra cząstek stałych. Nagromadzona w nim sadza jest spalana poprzez podniesienie temperatury spalin do wymaganego poziomu. Dodatkowo sygnał z tego czujnika chroni turbosprężarkę przed zbyt wysokimi temperaturami.

W przypadku awarii czujnika temperatury ochrona przed przegrzaniem turbosprężarki jest nieaktywna.

Regeneracja filtra cząstek stałych jest zatem anulowana, a lampka ostrzegawcza świecy żarowej ostrzega kierowcę, aby skontaktował się z firmą serwisową. Zatrzymuje to recyrkulację spalin, aby ograniczyć tworzenie się sadzy.

CZUJNIK TLENU

W takim przypadku stosuje się szerokopasmowy czujnik tlenu. Jest zwykle montowany na kolektorze wydechowym przed katalizatorem.

Sonda lambda pozwala na określenie jego stężenia w spalinach w dość szerokim zakresie mierzonych wartości. W pojazdach z filtrem cząstek stałych sygnał z tego czujnika do sterownika silnika pomaga poprawić dokładność dodatkowej dawki.

paliwo i moment jego podania podczas regeneracji filtra. Najwyższą wydajność procesu regeneracji uzyskuje się przy określonym minimalnym stężeniu tlenu w spalinach oraz przy odpowiednio wysokiej temperaturze. W tym przypadku regulacja odbywa się zgodnie z sygnałem z sondy lambda, który jest uzupełniany sygnałem z czujnika temperatury przed turbosprężarką. W przypadku braku sygnału czujnika parametry regeneracji są określane mniej dokładnie, ale odbywa się to dość niezawodnie. Jeśli czujnik tlenu ulegnie awarii, może nastąpić zwiększona emisja tlenków azotu.

MIERNIK PRZEPŁYWU POWIETRZA

Na rurociągu wlotowym montowany jest masomierz z gorącym filmem typu foliowego. Na jego sygnał sterownik silnika dość dokładnie określa masowy przepływ powietrza wchodzącego do cylindrów silnika.

W sterowaniu regeneracją filtra cząstek stałych do silników diesla sygnał z miernika masy powietrza służy do obliczenia strumienia objętości spalin, a następnie określenia stopnia napełnienia filtra sadzą. Sygnał z miernika masy powietrza służy do określenia stopnia napełnienia filtra sadzą tylko w połączeniu z sygnałami z czujników temperatury przed i za filtrem oraz sygnałem z czujnika ciśnienia.

W przypadku braku sygnału z miernika masy powietrza filtr cząstek stałych jest najpierw regenerowany okresowo na podstawie przebiegu lub czasu pracy pojazdu.

Ponieważ regeneracja w tym trybie nie może zapewnić normalnej pracy filtra cząstek stałych przez długi czas, po określonej liczbie jego cykli zapala się lampka ostrzegawcza filtra cząstek stałych, a następnie zaczyna migać lampka ostrzegawcza świec żarowych. W ten sposób kierowca jest ostrzegany o konieczności kontaktu z firmą serwisową.

LAMPKA KONTROLNA FILTRA CZĄSTEK STAŁYCH

Lampka kontrolna filtra cząstek stałych znajduje się w zestawie wskaźników. Zapala się, gdy filtra nie da się zregenerować, np. z powodu długotrwałego użytkowania auta w trybie jazdy na krótkich dystansach. Jeżeli pojazd jest używany przez dłuższy czas podczas jazdy na krótkich dystansach, regeneracja filtra cząstek stałych może nie być możliwa z powodu zbyt niskich temperatur spalin. W takich przypadkach filtr może zostać uszkodzony lub zatkany sadzą. Aby ostrzec kierowcę o możliwości wystąpienia niepożądanych konsekwencji, na zestawie wskaźników znajduje się lampka ostrzegawcza filtra cząstek stałych, która zapala się, gdy zgromadzi się w niej pewna ilość sadzy.

W przypadku zapalenia się tej lampki zaleca się jazdę przez około 15 minut ze stałą prędkością, jeśli to możliwe, która powinna przekraczać 60 km/h. Filtr najskuteczniej regeneruje się, gdy samochód porusza się na 4 lub 5 biegu, a silnik pracuje z prędkością około 2000 obr/min. Pod koniec regeneracji lampka kontrolna powinna zgasnąć.

Jeżeli lampka ostrzegawcza nie gaśnie pomimo podjęcia działań w celu wypalenia sadzy, zapala się lampka ostrzegawcza świec żarowych, a na wyświetlaczu zestawu wskaźników wyświetla się ostrzeżenie „Usterka silnika, serwis”. Następnie kierowca musi skontaktować się z najbliższą firmą serwisową.

EKSPLOATACJA POJAZDU Z KRÓTKIMI PRZEBIEGAMI

Aby rozpocząć regenerację filtra cząstek stałych, system zarządzania silnikiem podwyższa temperaturę spalin.

Jednak podczas długotrwałej eksploatacji auta z krótkimi przebiegami nie zawsze udaje się podnieść tę temperaturę do poziomu niezbędnego do regeneracji filtra. W przypadku ponownej regeneracji przepełnionego filtra może dojść do jego uszkodzenia w wyniku przegrzania w wyniku spalania zwiększonej ilości sadzy.

Możliwe jest również zablokowanie filtra przy przełączaniu w tryby ze zwiększonym obciążeniem. W tym drugim przypadku silnik może zgasnąć.

Aby zapobiec niepożądanym skutkom nieudanej regeneracji filtra, system sterowania włącza lampkę ostrzegawczą filtra cząstek stałych diesla, gdy jest pełna lub po kilku nieudanych próbach regeneracji. Kierowca jest w ten sposób ostrzegany o konieczności jak najszybszej regeneracji filtra. Może to zrobić zwiększając prędkość pojazdu do wartości, przy których temperatura spalin wzrasta do poziomu wymaganego do regeneracji.

WYMAGANIA PALIWOWE

Należy zwrócić uwagę na zgodność paliwa z normą DIN określoną w Instrukcji Obsługi Pojazdu.

Stosowanie biodiesla jest niedozwolone. Jeśli to paliwo zostanie wtryśnięte późno, jego niespalona część może dostać się do ścianek cylindra. Ruchome tłoki odprowadzają to paliwo do skrzyni korbowej, gdzie dostaje się do oleju. Paliwo spełniające normy odparowuje podczas normalnej pracy silnika i jest usuwane z oleju. W tym przypadku biodiesel nie odparowuje całkowicie, ponieważ jego temperatura wrzenia jest wyższa niż w przypadku paliwa konwencjonalnego. Olej rozrzedzony w paliwie może uszkodzić części silnika.

Jeśli paliwo zawiera dużo siarki, filtr szybko zapełnia się sadzą, a częstotliwość jego cykli regeneracji wzrasta, co prowadzi do zwiększonego zużycia paliwa.

Siergiej Uktusow

Magazyn Automaster (a— gospodarz. com. ua) nr 9-2012 i 11-2012

Wymagania dotyczące czystości spalin z silników samochodowych stają się z roku na rok coraz bardziej rygorystyczne. Producenci samochodów nieustannie tworzą nowe systemy chroniące środowisko. Jednym z urządzeń tego planu był filtr cząstek stałych. Dlatego został nazwany ze względu na to, że całkowicie usuwa sadzę i sadzę z układu wydechowego samochodu.

Do czego służy filtr cząstek stałych?

Filtr cząstek stałych ma za zadanie oczyścić układ wydechowy samochodu z niespalonych pozostałości paliwa, a co najważniejsze zmniejszyć w nim zawartość tlenku węgla. Jego prawidłowa nazwa to katalizator, czyli po prostu katalizator. Jego zadaniem jest, za pomocą procesu chemicznego - katalizy, przekształcenie toksycznych (trujących) spalin silnikowych w składniki bezpieczniejsze dla przyrody i ludzi. Wiele osób zauważyło, że krople wody kapią z rury wydechowej jak z klimatyzatora. Można argumentować, że większość patrząc na tę myśl sobie, a czasem nawet głośno stwierdza, o jakości naszego paliwa. Mówią, że dostaje dużo wody. Jednak tak nie jest. Pojawienie się cieczy świadczy o wysokiej jakości pracy filtra cząstek stałych - katalizatora.

Podstawowa zasada filtra cząstek stałych

Jak już wspomniano, filtr cząstek stałych do silników wysokoprężnych przetwarza spaliny za pomocą reakcji katalizy. Mówiąc najprościej, zamienia szkodliwe substancje w parę, która po skropleniu zamienia się w wodę i prawie nieszkodliwe spaliny. W filtrze cząstek stałych ten proces transformacji zapewniają trzy elementy układu okresowego:

Te rzadkie i drogie komponenty przyczyniają się do wysokich kosztów DPF. To właśnie te substancje podczas reakcji przekształcają niespalone węglowodory z serii CH w zwykłą parę H2O, a niebezpieczny tlenek węgla CO tworzy użyteczny dwutlenek węgla. Platyna i pallad działają jako utleniacze, a rod jako reduktor. Pod względem ilości składników aktywnych ten filtr cząstek nazywa się trójskładnikowym filtrem cząstek. Działający filtr cząstek stałych zmniejsza emisje nawet o 85%.

Jak działa filtr cząstek stałych?

Przeznaczenie katalizatora wskazuje, gdzie znajduje się filtr cząstek stałych. Znajduje się w układzie wydechowym. Zazwyczaj producenci samochodów starają się montować go tuż za kolektorem wydechowym, ponieważ wysokie temperatury usprawniają procesy konwersji. Jednak jest tu też minus. Bliskość silnika i warunki temperaturowe prowadzą do szybszego zużycia filtra cząstek stałych. Neutralizator składa się z trzech części:

Filtr cząstek stałych oparty jest na katalizatorze. Wykonywany jest w formie cylindrycznego (czasem owalnego) bloku z najlepszych rurek. Od strony końcowej przypominają wyglądem plaster miodu. Od wewnątrz plastry te pokryte są komponentami katalitycznymi, dzięki czemu spaliny są w nich oczyszczane. Wierzch bloku pokryty jest specjalną warstwą zatrzymującą ciepło. Oczywiście z wyjątkiem wlotu i wylotu rur roboczych. Wszystko to zamknięte jest w metalowej obudowie o podwyższonej wytrzymałości i odporności na ciepło.

Uwaga! Podczas pracy silnika filtr cząstek stałych nagrzewa się do 150-200 stopni podczas procesu katalizy. Dlatego należy zachować szczególną ostrożność podczas pracy z nim i pozwolić mu odpowiednio ostygnąć.

Czasami katalizator umieszcza się bezpośrednio przed tłumikiem rezonatora wydechowego. Taki układ wydłuża żywotność filtra cząstek stałych, ale zmniejsza jego skuteczność.

Elektroniczne wsparcie filtra cząstek stałych

Normalna praca katalizatora jest możliwa tylko pod warunkiem wysokiej jakości spalania paliwa w komorach spalania. Spalanie na takim poziomie może zapewnić tylko układ paliwowy silnika, wyposażony w ECM (Electronic Engine Control System), w którym wszystkimi procesami steruje jednostka elektroniczna działająca na danych otrzymanych z różnych czujników. Zawarte w tym schemacie i katalizatorze. Bezpośrednio przed katalizatorem w obudowie filtra cząstek stałych wbudowany jest specjalny czujnik. Nazywa się czujnik tlenu. Popularny pseudonim to sonda Lambda. Istotą jego pracy jest to, że posiadając powłokę cyrkonowo-platynową, po podgrzaniu zmienia potencjał rezystancyjny powłoki zewnętrznej w zależności od stopnia zawartości tlenku węgla w spalinach. Jeśli zawartość ta zaczyna przekraczać określone limity, ECU skraca czas otwarcia wtryskiwaczy i tym samym zmniejsza dopływ paliwa. A wraz ze spadkiem tego wskaźnika normalizuje proces w odwrotnej kolejności.

Systemy Euro-2 i Euro-3 i 4

Pierwsze pojazdy z filtrami cząstek stałych do silników Diesla otrzymały klasyfikację Euro. Do czystości spalin zgodnie z normami europejskimi. Jednak po pewnym czasie opracowano i wdrożono opisany powyżej układ sterowania spalinami za pomocą sondy lambda. Skuteczność czyszczenia stała się jeszcze wyższa. Wydłużyła się żywotność filtra cząstek stałych. System ten otrzymał już klasyfikację Euro-2. Jako numer seryjny.

Jednak wadą systemu była możliwość, że gdy filtr cząstek stałych diesla uległ awarii lub został usunięty, ECU w żaden sposób nie reagowało. Następnie opracowano system Euro-3. Istota pomysłu jest następująca: do systemu wprowadzono kolejny czujnik tlenu, za jednostką neutralizatora. Okazało się, że póki filtr działa i wszystko jest w porządku, ECU widzi następujący obrazek: odczyty rezystancji pierwszego czujnika idą falami. Poziom CO zmienia się cały czas. Jednocześnie odczyty drugiego czujnika są płaską linią z małymi wahaniami, czyli filtr wykonuje swoją pracę. Jeśli odczyty się ustabilizują, oznacza to, że katalizator uległ rozdrobnieniu lub spaleniu, a ECU gwałtownie zmniejsza wtrysk. Jeśli filtr cząstek stałych jest zatkany, linia odczytów drugiego czujnika stanie się całkowicie płaska. Jednak gdy to nastąpi, kierowca odczuje zmianę bez żadnych czujników. Zatkana w rzeczywistości rura wydechowa, to spadek mocy o ponad 50%. Cóż, w ostatnich latach przemysł motoryzacyjny przyjął jako podstawę normę Euro 4. Ale głównym warunkiem przejścia na ten standard nie są zmiany konstrukcyjne samochodu, ale przejście wszystkich stacji benzynowych na nowy standard paliwowy . Wiele artykułów w Internecie twierdzi, że aby przestawić samochód na normę Euro-4, potrzebna jest operacja zamontowania specjalnego katalizatora. To stwierdzenie brzmi co najmniej dziwnie. Faktem jest, że wszystkie rosyjskie samochody produkowane od 2005 roku są już wyposażone w filtr cząstek stałych, ten sam katalizator. Kolejną kwestią jest to, że wielu właścicieli ją usunęło. Ale kwestia usunięcia tego urządzenia z układu wydechowego to temat na osobny artykuł i nie jest tutaj rozważany.

Uwaga! Prace przy demontażu lub wymianie filtra należy wykonywać wyłącznie po konsultacji ze specjalistą.

Możliwość awarii filtra cząstek stałych

Rurki do neutralizatora wykonane są z dwóch rodzajów materiału. Istnieją plastry ceramiczne i metalowe. Ceramiczne plastry miodu są trwalsze w działaniu, ponieważ podczas reakcji ich powierzchnia nie może wchodzić w interakcje z substancjami czynnymi. Ponadto ceramika w przeciwieństwie do metalu lepiej toleruje wysokie temperatury. Ale jednocześnie filtr cząstek stałych z podstawą ceramiczną obawia się silnych wstrząsów i uderzeń, ponieważ materiał ten jest bardziej kruchy. Tak więc głównym powodem awarii jest zniszczenie jednostki neutralizującej.

W wersji ceramicznej może się kruszyć, a w wersji metalowej może się przepalić. W przypadku systemów z blokiem umieszczonym bezpośrednio za kolektorem wydechowym jest to bardzo frustrujący moment. Albo odpadają fragmenty ceramiki i blokują wylot spalin, albo metalowy blok również spada i blokuje wydech. Drugą opcją jest zapychanie się ogniw roboczych przy stosowaniu paliwa niskiej jakości. A ostatni to rozwój wszystkich aktywnych elementów na wewnętrznej powierzchni plastra miodu. Najrzadszy przypadek, zniszczenie metalowej obudowy. We wszystkich przypadkach wymiana lub demontaż filtra cząstek stałych wymaga pewnego nakładu pracy. Ale tę kwestię warto również rozważyć jako osobny temat.

Filtr cząstek stałych diesla

Olej napędowy zasadniczo różni się składem od benzyny, a zasada działania silników Diesla różni się od działania konwencjonalnych benzynowych silników spalinowych. W związku z tym filtr cząstek stałych, katalizator tych silników, ma inną strukturę niż benzynowy.

Filtr cząstek stałych jest wykonany z węglika krzemu i tytanu. Głównym zadaniem neutralizatora nie jest tutaj kataliza, ale proste wychwytywanie i dopalanie nagromadzonych cząstek sadzy przez wysokie temperatury. Takie filtry zaczęto instalować w silnikach wysokoprężnych stosunkowo niedawno, po przyjęciu norm środowiskowych Euro-4 i Euro-5. Jedną z cech tego systemu jest samooczyszczanie tych neutralizatorów. Elektronika zapewnia system wymuszonego dopalania cząstek. Gdy sadza gromadzi się w plastrze miodu, uruchamiany jest specjalny zawór, który asynchronicznie dostarcza niewielką ilość dodatkowego paliwa do cylindrów. Po umieszczeniu w plastrze miodu ta mieszanina podgrzewa filtr cząstek stałych do temperatury 500-700 stopni Celsjusza, przymusowo wypalając osady sadzy. W niektórych modelach zainstalowany jest również dodatkowy system wtrysku mieszanki azotu do filtra cząstek stałych. Według ekspertów konwertery do silników Diesla zgodne z normami Euro-5 zatrzymują do 95% emitowanej sadzy. Ale temat silników wysokoprężnych należy również potraktować jako temat na osobny artykuł, a nawet serię artykułów.

Poniżej możecie obejrzeć ciekawy filmik z filtrem cząstek stałych:

Wprowadzenie w 2005 roku normy środowiskowej EURO-4, która reguluje ilość szkodliwych emisji do środowiska przez samochody z silnikami spalinowymi, wymusiło na producentach samochodów zastosowanie rozwiązania technicznego, które znacznie ograniczyłoby emisję substancji szkodliwych i niebezpiecznych dla zdrowia ludzi (sadza, tlenek azotu NOx, tlenek węgla itp.)

Z tego powodu większość nowoczesnych pojazdów diesla produkowanych od 2004 roku wyposażona jest w system neutralizacji sadzy, którego głównym elementem jest „filtr cząstek stałych”.

Już sama nazwa – „filtr cząstek stałych” – wyjaśnia jego przeznaczenie: wychwytywanie cząstek sadzy, które są produktem spalania oleju napędowego.

Najczęściej stosowane filtry cząstek stałych do silników wysokoprężnych to:

1) DPF(Filtr Diesel Szczególne) filtry cząstek stałych typu zamkniętego
2) FAP(Filter a cząstek) zamknięte filtry cząstek stałych z funkcją regeneracji

Jak działa filtr cząstek stałych?

Filtr cząstek stałych do silników wysokoprężnych to metalowy cylinder wypełniony specjalnym odpornym na ciepło materiałem ceramicznym o strukturze komórkowej, który jest w stanie wyłapać drobne cząstki stałe. Sterownik silnika monitoruje przepustowość filtra cząstek stałych i w razie potrzeby rozpoczyna regenerację, tj. proces czyszczenia filtra z nagromadzonej w nim sadzy. Regeneracja jest pasywna i aktywna. Przy regeneracji pasywnej sadza jest spalana, gdy samochód porusza się pod obciążeniem, np. podczas jazdy po autostradzie, gdy temperatura w filtrze dochodzi do 350-400 stopni i więcej. Podczas jazdy po mieście lub na krótkich dystansach, w przypadku gdy nie ma możliwości rozgrzania filtra cząstek stałych do żądanej temperatury, a czujniki rejestrują, że filtr jest powyżej normy, rozpoczyna się proces aktywnej regeneracji. W tym celu po dostarczeniu głównej porcji paliwa do cylindrów silnika zostaje doprowadzone kolejne paliwo dodatkowe, zawór EGR jest zamykany, w razie potrzeby zmienia się algorytm sterowania geometrią turbiny. Niedopalona mieszanka, przez kolektor wydechowy, dostaje się do katalizatora, który jest zamontowany przed filtrem cząstek stałych i tam jest dopalana. W takim przypadku temperatura spalin przechodzących przez katalizator znacznie wzrasta. Dalszy ruch ogrzanych gazów wzdłuż układu wydechowego prowadzi do wzrostu temperatury w filtrze cząstek stałych do 500-700 stopni. Sadza zaczyna się wypalać. Świadczyć o tym może czarny dym wydobywający się z komina. Zwiększa się chwilowe zużycie paliwa i prędkość biegu jałowego.

W układzie wydechowym pojazdów turbodiesel zgodnych z normą Euro-4 znajdują się zwykle trzy czujniki: czujnik temperatury, czujnik tlenu i czujnik różnicy ciśnień. Jeżeli sterownik silnika wykryje nieprawidłowe działanie któregokolwiek z elementów układu odpowiedzialnych za kontrolę prawidłowego tworzenia mieszanki, sondy lambda, przepływomierza, układu EGR, czujnika poziomu paliwa, czujnika poziomu odczynnika (mocznika), czujnik poziomu paliwa w zbiorniku i kilka innych, doprowadzi to do niemożności regeneracji filtra cząstek stałych. Z reguły w takich przypadkach włącza się awaryjna praca silnika (zapala się symbol ostrzegawczy na tablicy rozdzielczej, silnik traci przyczepność, prędkość maksymalna spadnie do 2500-3000 min-1, zużycie paliwa wzrośnie i wzrośnie dymienie spalin) Należy zauważyć, że liczne nieudane próby regeneracji filtra cząstek stałych nie mijają bez pozostawienia śladu po aucie. Podczas procesu regeneracji wzbogacona mieszanka paliwowo-powietrzna nie ulega całkowitemu wypaleniu, a część niespalonego paliwa nadal dostaje się do oleju silnikowego i tym samym go rozcieńcza. Z biegiem czasu zauważysz, że poziom oleju stał się znacznie wyższy niż znak „max”. To nie tylko zmniejsza właściwości smarne i ochronne oleju, które mogą uszkodzić silnik. Olej o niskiej lepkości łatwiej pokonuje uszczelnienia, a wycieki można wykryć w najbardziej nieoczekiwanych miejscach. A przedostanie się oleju do intercoolera, a następnie wraz z tłoczonym powietrzem do cylindrów silnika, może spowodować niekontrolowany proces spalania, aż do fizycznego zniszczenia silnika.

Konsekwencje eksploatacji auta z zatkanym filtrem cząstek stałych

Filtr cząstek stałych Volkswagen Multivan zatkał się, ale samochód nadal był eksploatowany, co doprowadziło do zniszczenia filtra. Zanieczyszczenia z filtra zostały zablokowane przez czujnik temperatury spalin, co spowodowało całkowite zablokowanie układu wydechowego. W kolektorze wydechowym powstało wysokie przeciwciśnienie spalin, jego powierzchnia prowadziła od wysokiej temperatury i ciśnienia, a gazy zaczęły przebijać się przez uszczelkę kolektora wydechowego. W rezultacie konieczna była wymiana turbiny, kolektora wydechowego i zaworu EGR. Usunięto filtr cząstek stałych i wymieniono program zarządzania silnikiem w celu zapewnienia prawidłowej pracy bez filtra.

Często zablokowanie filtra cząstek stałych i wysokie ciśnienie w układzie wydechowym powoduje awarię zaworu EGR w układzie recyrkulacji spalin. I odwrotnie, wadliwy zawór EGR może być główną przyczyną awarii DPF.

Identyfikacja problemu z DPF

Im szybciej zostanie zidentyfikowany problem z DPF, tym lepiej. Regularna diagnostyka i terminowa konserwacja pomogą rozwiązać problem na wczesnym etapie.

Objawy problemu z filtrem cząstek stałych to:

Zmniejszony ciąg silnika
- okresowo pojawiające się zwiększone zadymienie spalin
- zwiększone zużycie paliwa
- niestabilna prędkość biegu jałowego
- podwyższony poziom oleju silnikowego w silniku
- nienaturalny, syczący dźwięk podczas pracy silnika
- sygnał ostrzegawczy w postaci ikony filtra DPF na desce rozdzielczej

Jakie są „zalety” usuwania filtra cząstek stałych?

Brak podobnych problemów w przyszłości
- przywrócenie charakterystyk trakcyjnych silnika,
- zmniejszenie średniego zużycia paliwa
- nie ma potrzeby stosowania drogich olejów silnikowych
przeznaczony do pojazdów z filtrami cząstek stałych
- brak konieczności uzupełniania odczynników (AdBlue, EOLYS itp.)
- koszt zabiegu usunięcia jest wielokrotnie niższy niż koszt nowego filtra cząstek stałych, którego żywotność przy eksploatacji w naszych warunkach jest znacznie niższa od podanej przez producenta

Dla Twojej informacji

Żywotność nowego filtra cząstek stałych (FAP / DPF) przy stosowaniu naszego oleju napędowego i podczas pracy w naszej strefie klimatycznej wynosi około 20 ... 120 tys. Km.

Cena nowego filtra cząstek stałych waha się w granicach 900…3000 euro.

Jeśli ekonomiczny element naprawy Twojego samochodu jest dla Ciebie ważny, a zakup nowego filtra cząstek stałych nie odpowiada Ci ze względu na wysoki koszt, to opcja szybkiego usunięcia filtra cząstek stałych jest optymalnym i najbardziej opłacalnym rozwiązaniem zarówno dla Ciebie, jak i dla Ciebie. Twój samochód.

W 2004 roku w Europie wprowadzono normy Euro-4, zgodnie z którymi obecność filtra cząstek stałych jest obowiązkowa we wszystkich nowych samochodach. Sam element jest stosowany w układach wydechowych samochodów od 2001 roku, ale wtedy zainstalowało go tylko kilku producentów. Czym więc jest filtr cząstek stałych, do czego służy? Zdefiniujmy przeznaczenie tego elementu, jego działanie i spróbujmy zrozumieć, dlaczego wielu właścicieli samochodów całkowicie usuwa go z systemu.

Co to jest filtr cząstek stałych?

Jest elementem układu wydechowego pojazdu, który ogranicza emisję cząstek sadzy do atmosfery. Jego zastosowanie zmniejsza zawartość sadzy w spalinach o 80-100%. W walce o czystsze środowisko wszystkie samochody produkowane w Europie muszą być wyposażone w podobny filtr od 2004 roku.

W zależności od konstrukcji urządzenie to może stanowić samodzielny element układu wydechowego lub można je podłączyć do katalizatora, choć nie zmienia to zasady.

Praca

Filtr cząstek stałych działa w dwóch kolejnych etapach: filtrowaniu sadzy, a następnie jej regeneracji. Podczas filtracji na ścianach osadza się sadza, a oczyszczone spaliny są uwalniane do atmosfery. W takim przypadku przez filtr mogą przechodzić cząstki o wielkości 0,1-1 mikrona. Ich udział to około 5% całości. Jednak to oni są niebezpieczni dla ludzi.

Uwięzione cząstki sadzy mogą utrudniać przepływ spalin, powodując spadek mocy silnika. Dlatego filtr cząstek stałych jest okresowo regenerowany. Proces regeneracji może przebiegać na różne sposoby, w zależności od projektu dostarczonego przez producenta. Teraz, gdy rozumiemy, że jest to filtr cząstek stałych, możemy przyjrzeć się bliżej kwestii regeneracji.

Co to jest powłoka katalityczna?

Filtr w połączeniu z katalizatorem posiada powłokę katalityczną. Podobne urządzenia są stosowane w samochodach marki Volkswagen i innych zagranicznych producentów. Montowane są za kolektorem wydechowym, niedaleko silnika – w miejscu, gdzie temperatura spalin jest praktycznie maksymalna.

Głównym elementem konstrukcyjnym tego filtra jest matryca wykonana z ceramiki. Ma osobliwą strukturę komórkową, na którą składają się kanaliki o niewielkich przekrojach, na przemian obustronnie zamknięte. Ściany kanałów są porowate i działają jak filtr. Na powierzchnię ścian nakładany jest tytan, który działa jak katalizator. Cała ta matryca pasuje do obudowy.

Kiedy spaliny przechodzą przez ten filtr, większość cząstek sadzy zatrzymywana jest na ściankach matrycy, a katalizator tytanowy sprzyja utlenianiu węglowodorów, które nie zostały spalone w komorze spalania silnika.

Regeneracja aktywna i pasywna

Jak wiadomo regeneracja filtra cząstek stałych może być aktywna lub pasywna. W tym ostatnim utlenianie sadzy zachodzi w sposób ciągły z powodu wysokiej temperatury i działania katalizatora. Przy regeneracji pasywnej łańcuch formacji wygląda tak:

1. Tlenki azotu reagują z tlenem, tworząc dwutlenki azotu.
2. Nowo utworzona substancja reaguje następnie z sadzą (węglem), tworząc tlenek węgla i tlenek azotu.
3. Tlenek węgla i tlenek azotu oddziałują z tlenem, tworząc dwutlenek azotu i dwutlenek węgla.

Jeżeli silnik pracuje na niskich obrotach, to temperatura gazu będzie niska, przez co nie zachodzi regeneracja pasywna. W takim przypadku przeprowadzona zostanie regeneracja wymuszona lub aktywna. Przeprowadza się go w temperaturze 600-650 stopni. Temperatury te są osiągane za pomocą systemu zarządzania silnikiem. W tej temperaturze sadza wypala się, to znaczy reaguje z tlenem, a następnie tworzy dwutlenek węgla.

Czujniki systemowe

Do obsługi filtra cząstek stałych w mercedesie lub innych samochodach służą całe systemy sterowania i czujniki:

1. Miernik masy powietrza.
2. Czujnik ciśnienia filtra cząstek stałych.
3. Czujnik temperatury gazu przed i za filtrem cząstek stałych.

Na podstawie uzyskanych wyników komputer automatycznie wstrzykuje dodatkowe ilości paliwa do komory spalania, ogranicza dopływ powietrza, a nawet zatrzymuje recyrkulację spalin. Wszystko to prowadzi do wzrostu temperatury spalin do wartości, przy której można przeprowadzić regenerację.

Automatyczna regeneracja

W trosce Peugeot i Citroen opracowały filtr z automatyczną regeneracją. Są instalowane oddzielnie od katalizatora. W konstrukcji tej zastosowano metodę regeneracji, która polega na wtryskiwaniu do paliwa specjalnych dodatków, które podwyższają temperaturę spalin. Ta sama metoda jest zaimplementowana w filtrach innych producentów (np. Ford lub Toyota).

Tutaj działa to w następujący sposób: gdy filtr jest maksymalnie wypełniony cząsteczkami sadzy, system automatycznie wstrzykuje do paliwa specjalny dodatek zawierający cer. Ten pierwiastek podczas spalania generuje dużą ilość ciepła.

Dodatek może być kilkakrotnie wstrzykiwany za pomocą sygnału komputerowego. Pierwszy wtrysk odbywa się podczas cyklu wtrysku paliwa. W tym przypadku spaliny są podgrzewane do wysokiej temperatury i podgrzewają matrycę filtra do 700 stopni. Następnie dodatki są wtryskiwane podczas suwu wydechu gazu. W tym przypadku cer nie pali się, ale wraz z gazami dostaje się do filtra cząstek stałych. W kontakcie z rozgrzaną do czerwoności matrycą paliwo z cerem zapala się, a temperatura dochodzi do 1000 stopni. Powoduje to spalanie sadzy, a tym samym regenerację filtra. Należy pamiętać, że chociaż temperatura jest tutaj bardzo wysoka, to zniszczenie matrycy i samego filtra nie następuje.

Sam dodatek z cerem jest przechowywany w osobnym pojemniku. Jedno tankowanie starczy średnio na kilka lat eksploatacji (około 80 000 przebiegów). Zwykle filtr cząstek stałych, którego cena jest wysoka i waha się w granicach 20-100 tysięcy rubli (w zależności od modelu), jest odporny na stosowanie paliwa niskiej jakości, jednak w tym przypadku zużycie dodatku może wzrosnąć ze względu na duże tworzenie się sadzy.

Usuwanie filtra cząstek stałych i konsekwencje dla oleju napędowego

Urządzenia te często zawodzą. Biorąc pod uwagę ich wysokie koszty, niektórzy właściciele samochodów niechętnie za nie płacą. A po co, skoro samochód jeździ normalnie bez nich? Na przykład w samochodach Renault olej napędowy z osadem sadzy często prowadzi do nieprawidłowego działania tego układu, w wyniku czego spada moc silnika i ciąg, podnosi się poziom oleju w silniku, a nawet możliwy jest syczący dźwięk z silnika. Wynika to z faktu, że spaliny prawie nie przechodzą przez system. W takim przypadku komputer zarejestruje stały błąd i ograniczy pracę silnika (do 3000 obr/min).

Wielu techników na stacji obsługi fizycznie usuwa filtr i flashuje „mózgi” samochodu. Wyjęcie filtra cząstek stałych powoduje normalną pracę silnika na silniku wysokoprężnym. Tak, spaliny będą zawierać duże ilości sadzy, która jest szkodliwa dla środowiska, ale nie ma to większego znaczenia. Jednak po usunięciu wymagane będzie również oprogramowanie samochodu, w przeciwnym razie na desce rozdzielczej pojawi się błąd „sprawdzenia”.

Jednak na tych samych stacjach serwisowych wiedzą, jak czyścić filtr cząstek stałych. Ale ta usługa kosztuje i pomaga tylko na chwilę.

Objawy awarii

Jak już wspomniano, jeśli ten filtr jest uszkodzony, niektóre silniki przestają działać z pełną mocą. Samochód automatycznie wyłącza turbosprężarkę, przełącza silnik w tryb pracy awaryjnej, w której nie da się podnieść obrotów powyżej 3000 obr/min. Ponadto samochód zużyje więcej paliwa, przyczepność znacznie się zmniejszy, poziom oleju silnikowego będzie wyższy niż początkowy, a na desce rozdzielczej pojawi się słynny błąd Check. Wszystko to są typowe objawy nieprawidłowego działania tego modułu.

Na szczęście nie ma w tym nic złego. Jak już zrozumiałeś, można go łatwo usunąć bez szkody dla silnika lub żadnego z jego systemów. Szkoda tylko środowisku i przechodniom.

Wreszcie

Wielu właścicieli samochodów usuwa te niepotrzebne ustawienia ze swoich pojazdów i jeździ z powodzeniem bez uszkadzania silnika. Teraz wiesz, czym jest filtr cząstek stałych i jak działa. A jeśli nie działa w twoim samochodzie, a nawet uszkadza silnik, możesz go bezpiecznie usunąć. Na szczęście dziś ta usługa jest oferowana na wielu stacjach paliw. W szczególności to urządzenie można usunąć z samochodów Nissan, Mercedes, Peugeot, Mazda, Renault. Olej napędowy nie stanie się mniej efektywny podczas dalszej eksploatacji maszyny. Wręcz przeciwnie, możliwy jest nawet wzrost mocy.