Фільтр сажі - що це? Регенерація фільтр сажі

Відео: Як працює фільтр сажі

Автомобілі, а саме їх вихлопні гази, становлять велику загрозу для екології. Тому автовиробники стали оснащувати свої машини різними каталізаторами. І якщо на автомобілях з бензиновими двигунами він саме так і називається, то на дизелях - це фільтр сажі. Що це за елемент? Яке його пристрій і принцип роботи? Про все це і не тільки - далі в нашій статті.

призначення

Дизельний фільтр сажі призначений для очищення вихлопних газів від сажі частинок. Використання даного елемента в системі випуску відпрацьованих газів дозволяє знизити вміст сажі на 95 відсотків. Остання утворюється внаслідок неповного згоряння палива. Розмір частинок сажі становить від 1 до 0,01 мкм. До її складу входять оксиди металів, вода, сірка, а також вуглецеві сполуки. Їх відсоток вмісту залежить від поточних оборотів і навантаження на двигун.

де використовується

На які машини ставиться фільтр сажі? «Фольксваген», «Ауді», «Мерседес». Це неповний список автомобілів, які комплектуються даними елементом. На легкових авто фільтр сажі дизеля стали встановлювати з 2000 року, із застосуванням екологічних стандартів «Євро-2» і вище. У країнах Європейського Союзу наявність даного каталізатора є обов`язковим з 2011 року навіть на легкових автомобілях.

Розташування

Де знаходиться фільтр сажі? «Мерседес» і багато автомобілів європейського виробництва мають однакове розташування каталізатора. Він знаходиться відразу за випускним колектором. Таке розташування обумовлено тим, що саме в цьому місці температура газів досягає максимальної риси.

Пристрій і принцип роботи

Основний елемент фільтр сажі - керамічна матриця. Вона виготовляється з карбіду кремнію. Такий же матеріал використовується і на каталізаторах бензинових двигунів. Матриця розміщена в металевому корпусі фільтра і має сітчасту структуру з змінно закритими осередками. Бічна частина елемента - пориста. Вона виконує функцію фільтру. Осередки матриці каталізатора - квадратної форми. На більш сучасних автомобілях встановлюються фільтри з 8-вугільними осередками. Такі елементи вважаються надійнішими і пропускають більше відпрацьованих газів.

етапи фільтрації

Фільтрація і регенерація - за таким принципом працює кожен фільтр сажі. Що це таке? Фільтрація - це процес, при якому проводиться захоплення часток саж з подальшим їх осіданням на стінках. Чим більше вони, тим легше працювати каталізатору. Однак вихлопні гази мають невеликий відсоток вмісту дрібної сажі, розміром до 1 мкм. Саме вони становлять найбільшу загрозу для екології та дихальних шляхів людини.

Також відзначимо, що з часом фільтр сажі ( «Рено Мастер TDI» - не виняток) забивається, і йому необхідна заміна. Але через високу вартість (від 400 доларів США) російські автовласники «випилюють» його з "мізків" ЕБУ і ставлять на його місце «проставлення» - металеву трубу однакового діаметра.

Пасивна регенерація фільтр сажі

Дана операція здійснюється за рахунок високих температур (від 500 градусів Цельсія). Ось чому каталізатор встановлюється відразу за випускним колектором. Проникаючи в фільтр сажі, вихлопні гази (а саме азотні сполуки) вступають в реакцію з киснем, завдяки чому утворюється діоксид азоту. Останній, з`єднуючись з сажею, перетворюється в оксид і чадний газ. Останні два компоненти, вступаючи в реакцію з киснем, розщеплюються на діоксид азоту і вуглекислий газ. Так відбувається процес фільтрації відпрацьованих газів на дизельному автомобілі.

Відео: Візуальна регенерація фільтр сажі

При певних режимах роботи двигуна збір сажі може бути неефективним. Вона спокійно проходить крізь осередки назовні. В такому випадку в роботу підключається активна регенерація фільтр сажі.

активна

Дана обробка полягає в примусовому підвищенні температури вихлопних газів. Відбувається це все за невеликий період часу. Є кілька способів примусового підвищення температури:

• Пізніший впорскування пального.
• Нагрівання газів мікрохвиль.
• Впорскування пального перед фільтром сажі.
• Установка електрообігрівача.

Конструкція нейтралізатора постійно вдосконалюється, і зараз найпопулярнішим типом вважається фільтр з каталітичним покриттям і системою введення присадок в паливо. Давайте розглянемо їх докладніше.

Каталітичний фільтр сажі

Що це за елемент? Даний фільтр використовується на автомобілях сімейства «Фольксваген». Принцип роботи включає в себе активну і пасивну регенерацію.

В останньому випадку обробка відбувається за рахунок безперервного окислення сажі завдяки каталізатору - платині, через який проходять гази. Робоча температура - від 300 до 500 градусів Цельсія. Активний процес відбувається при більш високій температурі - 650 градусів Цельсія.

При цьому задіюється безліч керуючих датчиків. це витратомір повітря, датчики вхідний і вихідний температури вихлопних газів, а також тиску, в якому працює фільтр сажі. Що це дає? Всі отримані дані обробляються через ЕБУ, в результаті чого блок управління або дає сигнал на більш пізній впуск палива, або знижує подачу повітря в камеру. Таким способом значно підвищується температура вихлопних газів, і вони вступають в реакцію з каталітичними елементами.

Відео: Фільтр сажі на авто Mercedes Benz GL. Фільтр сажі DPF

Фільтр з системою введення присадок

Даний каталізатор розроблений французькими інженерами і встановлюється на автомобілі «Пежо», «Сітроен», а також на «Форди» і «Тойоти». Інша назва фільтр сажі - FAP. Суть роботи досить проста. В системі знаходиться присадка з каталітичним нейтралізатором (Церій), яка додається в паливо і сприяє зміні температури спалювання сажі (близько 500 градусів Цельсія). Однак при малих навантаженнях її складно досягти, тому в роботу підключається примусова регенерація. Сама ж присадка зберігається в окремій ємності (на 4-5 літрів).

Її ресурс становить близько 100 тисяч кілометрів і дорівнює терміну служби самого фільтра. У бак дана присадка подається за допомогою електричного насоса. Дозується вона при кожній заправці палива електронним блоком управління. Основний недолік використання даної системи - при згорянні цезій осідає на стінках у вигляді золи, що сильно забиває фільтр. Тому він має такий малий термін експлуатації.

Як продовжити термін експлуатації?

Оскільки вигоряння сажі відбувається при високих температурах, термін служби фільтра безпосередньо залежить від частоти його прожогов. Таким чином, чим частіше буде відбуватися ця операція, тим менше ресурс елемента. Але як можна збільшити пробіг автомобіля між пропалювання в нейтралізаторі? Для цього існують різні присадки для захисту фільтр сажі. Вони допомагають знизити його робочу температуру з 600 до 400 градусів Цельсія. Використовувати машину при низьких навантаженнях в надії на те, що випалювання сажі не відбудеться, просто безглуздо. Для таких випадків передбачена примусова регенерація - навіть при мінімальних обертах пристрій буде працювати на всі 100 відсотків.

Як визначити засмічення?

Ознаки забитого фільтра легко розпізнати. Це слабка тяга, дим з вихлопної труби, перевитрата палива. Зазвичай в розрізі такі елементи виглядають саме так, як на фото нижче.

У такому випадку потрібно терміново вживати заходів - замінити його на новий (що навряд чи будуть керуватися наші автовласники) або видалити з системи.

висновок

Отже, ми з`ясували, що собою являє дизельний каталізатор. Як бачите, даний пристрій відмінно бореться з очищенням сажі. Однак все хороше пропадає, коли настає термін заміни. Вартість нового елемента становить близько 50-80 тисяч рублів.
Тому найкращий спосіб - це видалення фільтр сажі програмно з ЕБУ і установка на його місце пламегасителя або простий металевої труби. Варто дана процедура від 5 до 15 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян.