Где сажевый фильтр на дизеле? Устройство. Регенерация. Неисправности.

Существующие стандарты экологической безопасности (Евро 3 и выше) требуют, чтобы автомобильный выхлоп проходил обязательную фильтрацию. Это касается двигателей, работающих на дизельном топливе, тоже. Чтобы транспортные средства соответствовали указанным стандартам, производители устанавливают специализированные компоненты, которые называются сажевыми фильтрами. Далее будет рассказано, что это такое, как устроен сажевый фильтр, где расположен, как работает и прочая информация.

Что такое сажевый фильтр

Устройство сажевого фильтра

Как работает сажевый фильтр

Регенерация сажевого фильтра

Неисправность сажевого фильтра

Причины повышения объема сажи в отработанном топливе

Удалять сажевый фильтр можно?

Как продлить жизнь сажевого фильтра

Сигналы о том, что сажевый фильтр требуется заменить

Что такое сажевый фильтр

Работа дизельного мотора сопровождается тем, что используемое топливо не догорает полностью, формируя твердые частицы, параметры которых находятся в пределах от 10 нм до 1 мкм. Такие компоненты сажи принято относить к загрязнениям третьего класса опасности. Если они контактируют с организмом человека, то вызывают обострения различных респираторных заболеваний, могут спровоцировать рак кожи, а в окружающей среде нарушаются условия климата.

Наличие в конструкции авто сажевого фильтра обеспечивает снижение общего объема твердых компонентов в выходящем выхлопе на 80-90%. Добиться подобного результата можно только за счет высокой стоимости системы, которая является технологически сложной. Можно рассмотреть ее структуру и принцип работы.

Устройство сажевого фильтра

Есть несколько типов систем фильтрации:

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

Между собой они различны по принципу работы. Для систем FAP и RPF нужно использовать специальные присадки к топливу, чтобы твердые частицы связывались между собой. Из-за этого они имеют усложненную конструкцию, а значит, и повышенную стоимость эксплуатации, так как нужно добиться воспламенения присадки.  Для фильтров типа DPF присадка не требуется.

Усредненная конструкция фильтра содержит в себе несколько компонентов:

• ЭБУ (электронный блок управления);
• Датчики температуры и давления, подключенные к нему на входе и выходе сажевого фильтра;
• Каталитический блок;
• Сам металлокерамический фильтрующий элемент.

Модели, ориентированные на применение топливных присадок, тоже обеспечиваются бачками для хранения используемой жидкости, а также форсунками для ее впрыска в топливный бак либо в пространство межу фильтром и катализатором.

Для катализатора и сажевого фильтра обычно используется система из сообщающихся корпусов. Определенные модели предполагают установку специальных сажевых фильтров с каталитическим покрытием, чтобы не понадобилось использовать отдельный каталитический блок.

Как работает сажевый фильтр

Выхлопные газы поставляются из ДВС в систему выпуска, проходят сквозь ячеистую структуру катализатора, после чего проникают в сажевый фильтр. Металлический корпус компонента конструкции содержит внутри керамическую фильтрующую систему с совокупностью крипт и глухих канальцев. Сажевые компоненты оседают на стенках, а остальные вещества, находящиеся в состоянии газа, продолжают перемещение по выпускной системе, просачиваясь сквозь фильтрующий материал посредством диффузии. Этот режим функционирования называется фильтрация и является базовым.

Регенерация сажевого фильтра

Эксплуатация фильтра сопровождается тем, что его крипты быстро забиваются сажей. Нецелесообразно менять его каждые 600-2000 км пробега, поэтому фильтры изготовлены так, что в них предусмотрены циклы реинтеграции.

ЭБУ считывает поставляемые от датчиков показатели дифференциального давления и температуры на входе и выходе компонента выпускной системы. Если разница показателей достигла конкретного уровня, то система оценивает это, как забитость фильтра, поэтому активирует регенерацию. Процесс возможен исключительно в определенных условиях: температура мотора составляет не менее 80 градусов, скорость движения более 80 км/ч и время движения 2-15 минут. При отсутствии таких условий невозможен процесс спонтанной регенерации. С этим связан тот факт, что фильтры автомобилей, передвигающихся по городу больше всего, обычно быстрее забиваются.

Регенерация фильтра – это процесс выжигания сажи, которая в нем накопилась. В зависимости от модели это может происходить посредством электрического элемента нагрева либо посредством впрыска некоторого объема топлива в систему выпуска. При регенерации фильтр разогревается намного сильнее, чем обычно, до температуры 700 градусов, и процесс может начаться только в указанных условиях.

Есть процедура принудительной регенерации, осуществляемая на специальных стендах в рамках сервисных центров. Из-за того, что для нее нужны высокие температуры, не каждый сервисный центр готов предложить такую услугу. Промывка фильтров – это не альтернатива регенерации. Если штатная спонтанная регенерация не справляется с задачей по дожигу осевшей сажи, то это говорит о необходимости удаления изи замены фильтра.

Неисправность сажевого фильтра

У сажевого фильтра основная проблема состоит в том, что есть высокая вероятность заполнения сажей. Это проявляется густым выхлопом черного цвета и несколькими характерными симптомами:

• Повышенный топливный расход при езде;
• Снижение тяги;
• Увеличение уровня масла в картере;
• На холостом ходу двигатель работает нестабильно.

О возникновении любых неполадок будут сообщать соответствующие индикаторы на приборной панели.

Причины повышения объема сажи в отработанном топливе

Есть несколько причин повышенного выделения сажи при работе мотора:

• Избыток топлива. Такая ситуация сопряжена с неисправностью работы топливной системы, например, если имеет место подтекание форсунок.
• Недостаточно воздуха. Такая ситуация возникает по различным причинам, например, некорректное функционирование турбины, утечка воздуха либо просто слишком засоренный воздушный фильтр в системе.
• Топливо низкого качества. Во время сгорания такого топлива система очистки заполняется не только сажей, но и частицами углеводородов, не сгорающих в рабочей камере. Это приводит к тому, что фракции сажи склеиваются, формируя смолистые отложения.
• Естественный износ компонента.

Из-за перечисленных изменений на сажевом фильтре формируется плотный нагар, который не получается удалить способом регенерации.

Удалять сажевый фильтр можно?

Автомобилисты часто не желаю больше возиться с постоянной очисткой и заменой сажевого фильтра, а также сопряженными с этим дополнительными финансовыми расходами, поэтому решаются на удаление компонента. Это можно сделать несколькими способами:

• Демонтаж устройства. Удаление сажевого фильтра механическим способом позволяет повысить мощность авто, хоть и незначительно. При эксплуатации транспортного средства ЭБУ будет выдавать ошибку, так как отсутствие фильтра будет восприниматься аналогично неисправности.
• Внесение корректива в софт ЭБУ мотора (обновление программы до той версии, в которой нет сведений о наличии сажевого фильтра). Для этого используется специальный программатор, но требуется полная уверенность в корректности работы обновленной прошивки, так как последствия подобных вмешательств могут оказаться непредсказуемыми.
• Подключение эмулятора устройства (не меняя заводскую прошивку), транслирующего ЭБУ сигналы, которые аналогичны сигналам от датчиков реально работающего фильтра.

Требуется понимать, что экологические стандарты Евро-5, действительные на данный момент, не позволяют эксплуатировать автомобиль, у которого установлен дизельный мотор, без сажевого фильтра.

Как продлить жизнь сажевого фильтра

Замена фильтра на новый оригинальный компонент – это не дешевое дело, поэтому намного проще максимальное внимание уделить качественной регулярной очистке. Для этого требуется соблюдать несложные рекомендации:

• Отслеживать регулярность регенерации, и если это требуется сделать принудительно, то не экономить время и деньги.
• После прохождения каждого техосмотра или после ремонта топливной системы либо мотора нужно проводить принудительную чистку с профилактической целью.
• Можно пользоваться различными присадками для дизельного топлива. Определенные компоненты присадок ответственны ха снижение образования нагара. С такими присадками солярка сгорает эффективнее в цилиндрах практически полностью, не давая образоваться саже в большом объеме. Помимо этого, достигается снижение степени нагрева катализатора, чтобы он выгорал не настолько быстро. Каждые 2-3 тысячи километров пробега рекомендуется добавлять специальные присадки.

Сигналы о том, что сажевый фильтр требуется заменить

Сажу можно выжечь, но внутри фильтра накапливается не только она. Существует еще компонент, называемый золой, он скапливается с первого запуска мотора и не исчезает. Она формируется из металлизированных присадок и остатков масла, присутствующих в низкосортном топливе. По такой причине дизельные двигатели с сажевыми фильтрами рекомендуется заправлять маслами с пониженной зольностью.

Сигналом о том, что в ближайшее время потребуется заменить сажевый фильтр, становится внушительный пробег, значение которого уже достигает 200 тысяч километров, а также частые попытки системы провести активную регенерацию. Сокращение интервалов с 1500-3000 км до 150-300 км свидетельствует о том, что компонент уже израсходовал свой ресурс.