Сажевый фильтр на дизеле где находится

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

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.

ТОП статей

• Чем отличаются катализаторы?
• Что ценного в катализаторе?
• Принцип работы катализатора
• Зачем нужно удалять катализатор?
• Можно ли удалять катализатор?
• Признаки забитого катализатора
• Что делают с удаленными катализаторами?
• Состав катализатора
• Удаление катализатора
• Установка обманки катализатора
• Установка пламегасителя
• Нужно ли вырезать катализатор?
• Как проверить забит ли катализатор?
• Как проверить работоспособность катализатора?
• Температура катализатора

Сажевый фильтр – что ты такое?

Всем хорош дизельный мотор. Даже экологам, уже успевшим мертвой хваткой вцепиться в бензиновые автомобили, дизели какое-то время были безразличны: действительно, содержание CO в выхлопных газах у дизелей низкое, и, пока экологи боролись в первую очередь с выбросами монооксида углерода, дизели спокойно вписывались в эти требования чисто конструктивно.

А вот когда речь зашла об оксиде азота, дизелям пришлось туго. Дело в том, что при нормальной настройке дизеля как раз оксид азота-то и образуется активно. Если же добиться его минимального выброса, то растет доля сажи в выхлопных газах, и никуда от этого в дизельном моторе не деться. Но, если оксид азота еще можно «придушить» катализатором, то сажу можно только отфильтровать. Так и появилась еще одна «душилка» — сажевый фильтр, он же DPF или FAP.

Принцип работы сажевого фильтра

Сажевый фильтр дизельного двигателя похож внешне на обычный катализатор: это такая же мелкоячеистая структура. Но, если катализатору это необходимо для максимального увеличения площади контакта отработанных газов с активным материалом, то ячейки DPF просто фильтруют механически.

Отсюда и очевидная проблема. Катализатор при работе не изнашивается и в идеальных (увы, недостижимых) условиях работы практически вечен. Сажевый фильтр же постепенно забивается, увеличивая сопротивление выпуска: на практике автосервиса можно вспомнить случаи, когда при работе двигателя корпус фильтра заметно начинал «играть», раздуваясь из-за чрезмерного давления, вызванного забитыми ячейками. Мотор при этом, естественно, еле тянет и постоянно стремится заглохнуть.

Решение у проблемы простое – сажа по сути состоит из углерода, а в выхлопных газах дизеля практически всегда есть кислород. То есть, если значительно поднять температуру сажевого фильтра, в нем при работе двигателя запустится окисление сажи. Абсолютно чистая сажа полностью уйдет из фильтра в виде углекислого газа, в реальном же мире останется куда меньший объем золы – именно поэтому для дизелей с сажевыми фильтрами указывается применение только малозольных моторных масел. Даже при минимальном угаре масло все равно попадает в фильтр, и соответственно должно обеспечивать как можно меньший твердый остаток при сгорании. Солярка, естественно, тоже нужна качественная.

Регенерация сажевого фильтра

Прожиг, или регенерация, фильтра запускается системой управления двигателем автоматически, как только измеренный объем сажи в фильтре превышает заданный порог. Как он измеряется? Способ замера косвенный – на входе и выходе сажевого фильтра стоит дифференциальный датчик давления. Он передает на ЭБУ именно информацию о том, какова разница между давлениями до и после DPF, а та уже пересчитывается в граммы.

Но для эффективного автоматического прожига необходимо соблюдать ряд условий, и в первую очередь это достаточно долгое равномерное движение машины на повышенных оборотах. То есть, если ваш автомобиль ездит только по городу, регенерация может не запуститься никогда! Чтобы ускорить регенерацию и сделать ее возможной даже в городе, на фильтрах типа FAP (чаще всего встречаются на автомобилях Peugeot/Citroen, так как концерном PSA эта система и разработана) практикуется впрыск в фильтр специальной жидкости, позволяющей сжигать сажу не на 700-800 градусах, как это происходит у DPF, а на 400-500.

Если же авторегенерация не помогает, на приборной панели загорается соответствующий индикатор, указывающий на необходимость визита в сервис. Там при помощи диагностического сканера ЭБУ двигателя переводится в режим принудительного прожига:
1. Мотор выводится на повышенные обороты, начиная разогревать фильтр и продувать его остаточным кислородом в отработанных газах. Поскольку автомобиль стоит на месте и не обдувается воздухом, нагревается он быстрее.
2. При достижении заданной температуры (за ней следит термопара в корпусе фильтра) открывается специальная форсунка, по которой солярка подается сразу фильтр. Так что прожигается он буквально: его разогревает горящее внутри топливо.
3. Фильтр прогревается до заданной температуры и удерживается на ней запрограммированное время. Со стороны это выглядит специфически: ревущий мотор, рядом (а тем более напротив) с выхлопной трубой невозможно стоять – поднесенная к ее срезу свежая травинка моментально высыхает и начинает обугливаться.
4. Далее обороты сбрасываются, идет фаза охлаждения. По новому замеру дифференциального давления высчитывается количество выжженной сажи.

Удаление сажевого фильтра на дизеле

Но зола в фильтре копится со временем даже при использовании высококачественного топлива и моторного масла, регулярных удачных прожигах. Сажевый фильтр неизбежно приходит в негодность. А его замена – дело отнюдь не дешевое.

Но нужно учесть, что для работы самого дизельного двигателя он не имеет никакого значения. То есть его можно удалить из системы выпуска отработанных газов. Однако просто удалить фильтр нельзя – моментально загорится ошибка, и ЭБУ впрыска перейдет в аварийный режим работы. Поэтому обязательно выполняется перепрограммирование блока управления либо на заводскую (от аналогичной комплектации, но без сажевого фильтра), либо на модернизированную прошивку.

Такой способ решения проблем наиболее востребован, поскольку позволяет избавиться от потенциально «узкого» места раз и навсегда. К тому же, раз уж все равно нужно перешивать «мозги», то можно исправить и программные «душилки» экологов, сделав машину заметно динамичнее: турбодизели вообще очень хорошо относятся к чип-тюнингу. Да и моторное мало можно после этого лить обычное, без заветного значка lowSAPS на канистре: вот и еще одна экономия. На автомобилях с FAP исчезает необходимость к регулярной доливке спецжидкости в бачок под капотом.

Промывка сажевого фильтра

А можно сделать еще дешевле: Интернет пестрит объявлениями о промывке сажевых фильтров, и обойдется это дешевле удаления. Однако не все так просто, и часто такая процедура не более полезна, чем промывка форсунок прямым ходом сольвента прямо на работающем моторе.

Здесь дело в том, что наибольшая часть загрязнений находится в фильтре, естественно, со стороны двигателя. И с этой же стороны при промывке подается сольвент: то есть, размывая отложения сажи, он неизбежно заставит ее проникать глубже в фильтр. Часть ее, конечно, удалится, но часть останется, и останется там, откуда в дальнейшем ее будет удалить труднее. Так что в перспективе большого пробега мы фактически лечим болезнь, лишь глуша ее внешние симптомы: вроде бы становится легче, а в итоге патологоанатом с удивлением разглядывает, до чего мы себя довели. Заметнее всего эффект промывки после длительной езды на низкокачественном топливе: смолистые отложения в фильтре сольвент удаляет хорошо.

Применяются для промывки не только сольвенты. Так, Liqui Moly предлагает для этого специальную жидкость-катализатор, порционно впрыскиваемую перед фильтром между прогонами двигателя на рабочем режиме. Ничего не напоминает? Правильно, фактически речь идет не о промывке как таковой, а о копировании принципа FAP. То есть такая жидкость облегчает «самопрожиг» фильтра, но сама по себе ничего не моет.

В общем случае рекомендация выбора лучшего варианта очевидна – если принудительный прожиг не приводит к достаточному снижению массы сажи в фильтре, а сама система исправна (это важно – негерметичность в трубках дифференциального датчика давления приведет к ошибке расчета, и машина будет постоянно требовать прожиг даже на чистейшем фильтре!), проблему лучше всего решить раз и навсегда, удалив фильтр как таковой (или заменив на новый), а не пытаясь растянуть его остаточный ресурс.

Сажевый фильтр дизельного двигателя

С дизельными двигателями есть определенные ассоциации, которые сложились исторически. Хорошая тяга, экономичность, черный дым и парафинизация ДТ. Современные дизели не перестали экономно развивать повышенный крутящий момент, но проблем зимой с соляркой стало меньше, так как в конструкцию автомобилей добавили систему проточного подогрева дизельного топлива, есть подогреватель бака с топливом. А понятие «чадить» таким моторам уже чуждо. Теперь характерный запах «соляры» сменился на еле уловимый кисловатый аромат, а внутри глушителя больше не образуется черная копоть. Это все стало возможно благодаря использованию сажевых фильтров.

Что такое сажевый фильтр?

Любой фильтр предназначен для того, чтобы что-то отлавливать. Приставка «противосажевый» указывает на то, что данный фильтр способен удерживать в себе частицы сажи, образующиеся в результате неполного сгорания дизельного топлива.

По конструкции он имеет вид керамической матрицы, которая состоит из множества глухих каналов с перфорацией. Эта дорогостоящая компоновка размещена в банке овального или круглого сечения, которая по размерам довольно крупная.

Отработанные газы движутся по выхлопной системе, при этом частички сажи остаются в этих каналах, так как они не преодолевают мелкую перфорацию. Вполне логично, что этот отстойник может забиться довольно быстро, если скопившаяся сажа не будет удаляться. Ее удаляют методом выжигания, для чего предусмотрено особый режим работы мотора.

Где установлен фильтр

Сажевый фильтр находится в выпускном тракте, совсем неподалеку от впускного коллектора. Если имеется катализатор, то фильтр размещен сразу после него. В некоторых случаях они объединены в единый корпус для того, чтобы разместить отсеянную сажу максимально близко к двигателю. Эта компоновка рассчитана так, чтобы обеспечивать нагрев внутренностей противосажевого фильтра до высоких температур – только так можно обеспечить выжигание сажи.

Узнать, удален ли компонент, обычно желают владельцы бу автомобилей. Определить, есть ли он в конструкции авто, можно на специализированном диагностическом оборудовании. Если он удален, то модель контроля и анализа заполнения фильтра сажей отключена. Обычно заводская банка остается на месте, а удаляется только внутренняя часть, поэтому следы вмешательства видны – это замкнутый сварной шов, находящийся в неположенном месте.

Признаки и последствия того, что сажевый фильтр на дизеле забит

Роль фильтра такова, что он отнимает у мотора силы. Это связано с тем, что сажа в нем постоянно накапливается, формируя сопротивление движению отработанных газов. Это не так заметно при езде в городе, но на трассе автомобиль с немного заполненным фильтром будет набирать ускорение совсем неохотно. Езда по загородным шоссе не сильно полезна для дизельных моторов.

Сложно заметить незначительное падение тяги. Намного легче и полезнее обратить внимание на приборное табло, где особая лампа или комбинация светодиодов обрисуют тяжесть сложившейся проблемы. Точный ответ, что означает определенный значок, доступен только в инструкции к автомобилю. Можно рассмотреть пример с алгоритмом сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG:

• Иконка DPF говорит о том, что фильтр почти заполнен, за плечами много безуспешных регенераций, но еще есть шансы выжечь сажу привычными средствами. Как только подсветился такой значок, рекомендуется как можно скорее выехать на трассу.
• Чек + DPF – это уде признак забитости сажевого фильтра. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу только возможность выжечь сажу особым режимом.

Оповещение на приборной панели дублирует реальные вещи, в частности, расход топлива, уровень масла в моторе, реакцию на нажатие педали газа. Например, можно понять, что сажевый фильтр в ближайшем будущем выйдет из строя, можно по нескольким признакам:

• Средний показатель расхода топлива на 100 км стал на 1-2 литра больше;
• Уровень масла в моторе вырос, так как в картер попала солярка.

Это событие можно объяснить – произошло несколько безуспешных попыток регенерации (выжигания сажи с помощью стандартных средств). Цель прожига состоит в том, чтобы увеличить температуру внутри компонента, чтобы сажа выгорела и каналы матрицы стали свободными. Эта температура повышается преимущественно за счет послевпрыска топлива, чтобы дизельное топливо догорело уже в фильтре. Если игнорировать рекомендации производителя по поводу того, какой режим соблюдать во время реинтеграции, то не получится добиться успешного результата. Попытки прожига станут повторяться и часто, результатом чего станет увеличение расхода топлива и повышение уровня масла.

Не рекомендуется пускать все на самотек, так как машина при почти забитом сажевом фильтре ведет себя не лучшим образом, так как в аварийном режиме включаются ограничения по скорости и текущему топливному расходу. Если не останавливает этот факт, то экстренное оповещение все равно сработает: если очиститель забит полностью, то машина глохнет, не заводится, либо заводится и останавливается сразу.

Регенерация: что это?

О том, что собой представляет регенерация сажевого фильтра и для каких целей она проводится, уже сказано выше. Это мероприятие ориентирована на то, чтобы выжечь скопившуюся в каналах сажу. Матрица после опустошения позволяет мотору вздохнуть, поэтому он теряет меньше мощности. Для выжигания сажи требуется, чтобы температура отработанных газов повысилась. Это делается одним из способов:

• Пассивным. Температура выхлопа повышается с ростом оборотов, но возрастает топливный перерасход. Оптимально поддерживать обороты на среднем уровне. Газы будут горячими, а недожженной солярки будет мало. При движении по трассе с постоянной скоростью обеспечивается такой режим.
• Активным. Температура в фильтре увеличивается за счет дожигания дизельного топлива перед ним. Перед тем, как из цилиндра будут выпущены отработанные газы, реализуется послевпрыск ДТ. Низкая температура его самовоспламенения приводит к тому, что перед сажевым фильтром образуется факел пламени и горячий поток выхлопа, что приводит к нагреву до 600-650 градусов.

Активный прожиг

Остается рассмотреть, как прожечь сажевый фильтр в движении без электроники, а только с соблюдением определенной скорости езды и поддержки оборотов на заданном значении. При движении со скоростью 70-90 км/ч и поддержке оборотов выше 2500 об/мин вполне можно немного опустошить фильтр от сажи. Частота и количество времени на этот процесс выбирается в зависимости от того, как часто будет использоваться автомобиль. Есть рекомендация по стандартному циклу: на 5 дней толкучки в городе 2-3 поездки в выходной по 40 минут или больше.

Активная регенерация направлена на то, чтобы раскалить матрицу сажевого фильтра до 600-650 градусов. Для этого требуется изменить работу турбокомпрессора, заглушить систему рециркуляции и обеспечить топливный впрыск перед тактом выпуска газов. Такая ситуация является пожароопасной.

Электроника сама выбирает момент, когда требуется активный прожиг. Это делается на основании сведений, поступающих от датчиков:

• Сенсора температуры выхлопных газов.
• Датчика дифференциального давления. Он необходим для измерения давлений между выходом и входом.

Активация прожига осуществляется по-разному. На некоторых автомобилях это случается незаметно для водителя, вне зависимости от места движения авто, а в других светится лампа, которая показывает, что нужно остановиться, чтобы нажать особую кнопку.

Есть несколько признаков активной регенерации:

• Температура двигателя увеличивается;
• Нарастает расход топлива;
• Температура масла растет;
• Банка громко цокает, что слышно снаружи;
• Выхлоп получает густой белый оттенок;
• Двигатель «басит» на холостых оборотах.

Пора ли менять фильтр?

Сажа выжигается, как уже было сказано выше. Но фильтр собирает в себе не только сажу, а еще и золу, которая накапливается с момента первого пуска мотора и не исчезает. Она формируется из масла, металлизированных присадок, которые содержатся в топливе низкого качества. Поэтому дизельные моторы с сажевым фильтром рекомендуется заполнять маслом с пониженной зольностью.

О том, что скоро нужно будет заменить фильтр, можно судить по внушительному пробегу авто, а также по частым попыткам активной регенерации. В норме она происходит каждые 500-1000 км, а если интервалы сокращаются до 150-300 км, то это уже аномально.

Чтобы продлить срок эксплуатации сажевого фильтра, рекомендуется заправляться только качественным топливом, заливать специальное масло для дизельных моторов, которое имеет пониженную зольность.

Отзывы о нас на сторонних ресурсах