Начиная с 2000 года, впервые на автомобилях с дизельными силовыми агрегатами, в систему отвода выхлопных газов начали внедрять сажевый фильтр. После введения международных норм токсичности отработанных газов ЕВРО-5, использование сажевого фильтра у машин с дизельными моторами стало обязательным. Diesel Particulare Filter (дизельный сажевый фильтр), сокращенно DPF, предназначен для снижения выброса сажи в окружающую атмосферу. Эффективность использования сажевого фильтра доказана многими экспериментами, во время которых было установлено, что доля снижения сажевых частиц уменьшилась на 99,9% процентов.
Замена сажевого фильтра в Москве
Наш автосервис является одним из предприятий СВАО, где замена сажевого фильтра выполняется в максимально сжатые сроки по доступной цене. Мы обеспечим замену фильтра на новое оригинальное изделие с сертификатом качества международного образца. Высокая скорость выполнения работ, качественные запчасти, расходные материалы и профессионализм сотрудников дают нашей компании значительные преимущества перед конкурентами. Мы предлагаем своим клиентам длительные гарантийные обязательства на все наши работы. Найти наши мастерские можно недалеко от станций метро «Алтуфьево», «Медведково», «Бибирево», где предусмотрен удобный подъезд для транспортных средств любых моделей.
Конструкция и принцип работы сажевого фильтра
Дизельный двигатель в процессе работы вырабатывает большое количество сажи, которая является продуктом неполного сжигания топлива. Величина частиц сажи составляет порядка 0,001–1 мкм. Структура каждой частицы содержит углеродное ядро, соединенное с углеводородом, серой, водой и оксидами металла. В каждом индивидуальном случае состав сажи может отличаться в зависимости от модели двигателя и состава топлива. Место установки сажевого фильтра находится за каталитическим нейтрализатором в выпускной системе. Есть модели автомобилей, где каталитический нейтрализатор объединен в одной конструкции с сажевым фильтром и имеет название – сажевый фильтр с каталитическим покрытием. Главные конструктивные элементы фильтра – это керамическая матрица в металлическом корпусе. Она имеет ячеистую структуру с множеством каналов, которые имеют малое сечение и попеременно закрываются с разных сторон. Боковые стенки каналов благодаря своей пористой структуре, выполняют функцию фильтра. Сечение ячеек имеет квадратную форму, но более современные изделия изготавливают с восьмиугольной формой. Они имеют более развитую площадь поверхности и пропускают больше выхлопных газов, что обеспечивает более длительный срок эксплуатации сажевого фильтра.
Работу фильтра можно условно разделить на два основных этапа:
- фильтрация.
- регенерация сажи.
Фильтрация сажи выполняется за счет оседания её частиц на стенках фильтра. Современные сажевые фильтра способны задерживать даже небольшие (порядка 0,1 мкм) сажевые частицы. Значительное скопление сажи на стенках фильтра создает препятствие для потока отработанных газов, что является причиной увеличения аэродинамического сопротивления и снижения мощности мотора. По этой причине периодически требуется проводить очистку фильтра от накопленной сажи или выполнять его регенерацию. Несвоевременная замена сажевого фильтра или его регенерация могут стать причиной серьезных отклонений в работе двигателя. На сегодня различают несколько видов регенерации:
У современных моделей фильтров используется как пассивный, так и активный принцип регенерации.
Пассивная регенерация происходит за счет воздействия высокой температуры выхлопных газов (около 6000С), которую можно получить при работе силового агрегата с номинальной нагрузкой. Еще одним вариантом пассивной регенерации является введение в топливо специальных присадок, которые снижают температурный порог сжигания сажи до уровня 5000С. В режиме холостого хода и при незначительной нагрузке невозможно достичь требуемой для пассивной регенерации температуры. В этом случае прибегают к осуществлению активной регенерации.
Активная регенерация выполняется методом искусственного увеличения температуры выхлопных газов в течение определенного времени. При этом накопленные на стенках фильтра сажевые накопления окисляются (перегорают). В зависимости от способа достижения активной регенерации различают несколько основных способов:
- дополнительный впрыск дизельного топлива на выпускном такте;
- запоздалый впрыск горючего;
- установка перед сажевыми фильтрами электрических нагревателей;
- прогрев выхлопных газов микроволновой энергией.
Конструкция сажевых фильтров обеспечивает их работу в течение длительного периода времени. Замена сажевого фильтра происходит по причине образования дефектов в ячеистой структуре устройства и потерей основных его свойств.
Каталитическое покрытие на сажевом фильтре
Каталитическое покрытие на сажевом фильтре обладает уникальными свойствами и может выполнять как активную, так и пассивную регенерацию. При пассивном способе очистки от сажи выполняется регулярное ее сжигание благодаря влиянию высокой температуры отработанных газов (порядка 4000С) и катализатора (платиновой поверхности). Замена сажевого фильтра с этим типом катализатора юридическими лицами и организациями должна сопровождаться оформлением специальных актов об утилизации драгоценных металлов. Химическая реакция при этом происходит в следующей последовательности:
- оксид азота при поддержке катализатора вступает в реакцию с кислородом, после чего образуется диоксид азота;
- диоксид азота реагирует с сажей и образует угарный газ и оксид азота;
- угарный газ и оксид азота вступают в реакцию с кислородом и образуют углекислый газ и диоксид азота.
Система управления дизельным двигателем обеспечивает прохождение активной фазы регенерации путем увеличения температуры выхлопных газов до 6000С. Необходимость проведения активной регенерации происходит на основании информации, поступающей от датчиков системы контроля работы дизельных:
- замеров расхода воздуха;
- замеров температуры газов;
- измерения давления.
Электронный блок управления на основании полученных данных производит дополнительный впрыск дизельного топлива в мотор, снижает количество подаваемого воздуха и прекращает рециркуляцию выхлопных газов. После выполнения всех этих операций происходит увеличение температуры выхлопных газов до уровня, необходимого для активной регенерации. Замена сажевого фильтра с каталитической поверхностью является дорогостоящим мероприятием, которое сопровождается необходимостью выполнять настройку электронного контроллера, получающего информацию с датчиков системы отвода отработанных газов.
Сажевый фильтр с вводом присадок в топливо
Главным разработчиком фильтров этого типа выступает французский концерн Peuqeot-Citroen. Поэтому замена сажевого фильтра этого типа, должна выполняться только на устройствах оригинального европейского производства, во избежание проблем с работой самого фильтровального элемента, выхлопной системы и мотора. В системе этого типа используется специальная присадка с содержанием церия, которая добавляется непосредственно в топливо, обеспечивая сжигание сажи при более низкой температуре (около 5000С). Кроме этого, для повышения очистки фильтрующих элементов применяется периодическая активная регенерация. Местом для установки этих фильтров служит пространство за каталитическим нейтрализатором.
Присадка с содержанием церия хранится в отдельной емкости объемом от 3 до 5 литров. Этого количества присадки достаточно для прохождения порядка 100 000 км пробега без замены фильтра. Конструктивно емкость может располагаться в топливном баке или любом другом месте, близком к топливопроводу. Контроль уровня присадки в емкости выполняется специальным поплавковым датчиком. Для подачи присадки в бак используется небольшой электрический насос. Подача присадки выполняется каждый раз при заправке бака, пропорционально количеству залитого дизельного топлива. Для контроля параметров датчиков и регулировки параметров предназначен специальный электронный контроллер. Главным негативным эффектом добавления присадок в топливо является оседание на стенках сажевого фильтра золы от продуктов её сгорания. Средний срок службы сажевого фильтра с подобной схемой регенерации составляет порядка 120 000 км. Замена сажевого фильтра с системой добавления присадок в топливо потребует перепрограммирования параметров электронного блока управления.