Фильтр твердых частиц что это

фильтр твердых частиц (DPF)

ФИЛЬТР ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ (DPF или FAP)

Назначение и эксплуатация

DPF- фильтр твердых частиц или фильтр FAP – элемент выхлопной системы дизельных двигателей. Фильтр для твердых частиц подключается к каталитическому конвертеру или отдельно позади него. Фильтр DPF устраняет необработанные твердые частицы, образующиеся при сжигании дизельного топлива в двигателях. Фильтр твердых частиц является обязательным компонентом любого дизельного автомобиля, принадлежащего группе EURO IV и выше. Фильтр твердых частиц был разработан для снижения загрязнения воздуха выхлопными газами или твердыми частицами дизельных двигателей.

DPF фильтр начали использовать в 1970 году, из-за опасений относительно воздействия ингаляционных частиц. Через десять лет, в 1980 году, фильтры DPF начали использоваться на обычных машинах. С 1985 года, они были также и в автомобилях.

В 2009 году был введен стандарт EURO 5, который был нацелен на сокращение выбросов на 80 процентов.

В нашей компании мы также согласились сократить выбросы и начали выпускать фильтры DPF в 2009 году. Фильтр твердых частиц состоит из фильтрующих элементов – керамического сердечника, который может быть изготовлен из различных материалов. Когда фильтр твердых частиц достигает определенной степени насыщения твердыми частицами, активируется регенерация. Когда температура выхлопных газов возрастает, происходит сжигание и выброс сажи, это называется регенерацией или очисткой фильтра. Процесс регенерации фильтра DPF или FAP отличается от разных фильтров, брендов …

Активация автоматической регенерации фильтра DPF или FAP зависит от стиля вождения и размера фильтра твердых частиц DPF или FAP. Согласно правилам, регенерация должна происходить один раз, между 700 и 1400 километрами пробега. Регенерация длится от 20 до 30 километров. В дополнение к забитому фильтру DPF, основным условием начальной регенерации является достаточно высокая температура, высокая частота оборотов двигателя и длительность процесса. Если регенерация фильтра DPF или FAP не протекает должным образом и повторяет этот процесс несколько раз, в автомобилях большинства брендов загорится сигнальная лампа, сигнализирующая необходимость замены фильтра DPF или FAP. Сигнальная лампа, необходимая для процесса регенерации фильтра DPF или FAP, является признаком того, что владельцы дизельных двигателей имеют последний вариант автоматической регенерации с приводом на открытой дороге при более высоких оборотах двигателя. В наших мастерских они могут принудительно компьютеризировать регенерацию фильтра твердых частиц.

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРОБЛЕМ с фильтрами твердых частиц

Использование неправильного моторного масла

Все транспортные средства, в которых есть фильтр твердых частиц, имеют определенные стандарты, которые должны соблюдаться моторными маслами. Масла не должны содержать серу, потому что сера в масле вызывает еще большую адгезию к пористой структуре фильтра. Сера разрушает качество регенерации фильтра DPF.

Клапаны EGR, повреждение всасывающих и напорных труб вокруг турбонагнетателя (фильтр DPF)

Если клапан EGR в фильтре DPF не работает должным образом или неисправен, это вызывает неправильное сгорание топлива и увеличение дыма двигателя, что вызывает засорение DPF. В случае повреждения или утечки воздуха на всасывающих и напорных трубках двигателя это также может привести к засорению фильтра DPF.

Поврежденная трубка датчика давления (фильтр DPF)

Фильтр твердых частиц имеет фиксированные трубы давления для плавной работы и контроля засорения. Давление прикладывается к отдельной точке фильтра DPF через установленную напорную трубу. Если установленные напорные шланги повреждены, записанные параметры являются неправильными, что приводит к неправильной работе регенерации фильтра DPF или FAP.

Сбой турбонагнетателя (фильтр DPF)

Неисправность или неправильная работа турбонагнетателя могут нарушить правильную работу фильтра твердых частиц (DPF или FAP). Все это может привести к повреждению сердечника фильтра твердых частиц и, следовательно, к разрушению.

Повреждение каталитического конвертора (фильтр DPF)

Каталический конвертер непосредственно расположен до или вблизи фильтра твердых частиц (DPF или FAP), что значит, что каталитический конвертор находится под прямой загрузкой всех выбросов двигателей, что может привести к частичному потоку дымовых газов в фильтре DPF или FAP. Следовательно, это означает снижение эффекта регенерации фильтра твердых частиц, а затем засорение фильтра DPF и необходимость замены и очистки.

Городское вождение (фильтр DPF)

Фильтр твердых частиц чаще всего блокируется в условиях городского вождения, так как автомобиль работает на низких оборотах и температурах, что не позволяет запускать оптимальную регенерацию. Количество засорения постоянно накапливается и в конечном итоге приводит к замене фильтра DPF или его очистке.

РЕКОМЕНДАЦИИ КОМПАНИИ NOVAK (фильтр DPF или FAP)

Все вышеупомянутые причины возникновения проблем с фильтрами твердых частиц (DPF или FAP) объясняются недостаточным знанием этого сегмента водителями автомобилей с дизельным двигателем. Когда горит сигнальная лампа для фильтра твердых частиц в автомобиле, требуется обслуживание. Перед заменой или очисткой фильтра DPF, необходимо сначала устранить неисправность, которая вызвала засорение фильтра, иначе фильтр снова будет засорен. Мы советуем диагностировать причину засорения фильтра на СТО. При необходимости замените или очистите фильтр твердых частиц.

Мы рекомендуем вам очищать, ремонтировать или заменять фильтр твердых частиц. Благодаря этому действию вы будете работать экологически безопасно. Это помогает окружающей среде и здоровью. В нашей компании, Novak, izpušni sistemi d. о. о., мы предлагаем вам все решения для выхлопных систем, включая экологию и выбросы токсичных газов.

Фильтр твердых частиц (DPF или FAP) является последней станцией, указывающей, что двигатель в автомобиле не работает оптимально.

В любое время мы можем предложить вам ответы на любые вопросы. Мы всегда будем помогать вам найти правильное решение вместе.

Фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей DPF

DPF (Diesel Particular Filter) — это фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей, встроенный в выхлопной трубопровод за окислительным катализатором. Он отфильтровывает из выхлопной системы двигателя частицы сажи, которые образуются при сгорании дизельного топлива. На размещенной ниже иллюстрации показаны основные компоненты фильтра твердых частиц выхлопа дизельных двигателей:

1. Приборы панели управления
2. Панель управления силовым агрегатом
3. Бак с топливной смесью
4. Датчик уровня горючей смеси в баке
5. Деталь фильтра насоса топливной смеси
6. Топливный бак
7. Дизельный двигатель
8. Датчик температуры турбины

1. Турбина
2. Лямбда-зонд
3. Окислительный катализатор
4. Датчик температуры фильтра дизельного двигателя
5. Фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей
6. Датчик давления выхлопных газов
7. Глушитель
8. Измеритель массы воздуха

Матрица сажевого фильтра представляет собою ячеистую структуру из керамики на базе карбида кремния. Керамическая матрица заключена в металлический корпус. Она пронизана множеством параллельно расположенных каналов малого сеченья, закрытых попеременно с одной или другой стороны. Поэтому различают впускные и выпускные каналы, разделенные между собой фильтрующими стенками.

Фильтр DPF не обслуживаемая деталь, однако существуют некоторые тонкости, позволяющие избежать замены сажевого фильтра.

Фильтрующие стенки состоят из пористого карбида кремния. Они покрыты смесью оксидов алюминия и церия, выполняющих функцию подложки для катализатора, в качестве которого используется благородный металл — платина. Катализатор — это вещество, которое способствует протеканию химической реакции, но само при этом не изменяется и новых соединений не образует.

Так как каналы фильтра закрыты попеременно со стороны впуска и выпуска, содержащие частицы сажи газы вынуждены проходить через пористые стенки из карбида кремния. При этом частицы сажи задерживаются во впускных каналах, а газ свободно проходит через поры стенок каналов.

Сажевый фильтр DPF

С 1 сентября 2009 года в Европейском союзе был введен в действие новый экостандарт выхлопа для легковых автомобилей – Евро-5. В России применение данного стандарта стало обязательным с 1 января 2016 года. С этого момента импортируемые или производимые на территории нашей страны автомобили должны соответствовать установленным ограничениям на содержание вредных примесей в продуктах отработки двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Для автомобилей с дизельным двигателем это означает обязательное наличие так называемых сажевых фильтров.

Сажевый фильтр (его еще называют фильтр твердых частиц, от англ. Diesel Particulate Filter, DPF) – это устройство, предназначенное для фильтрации продуктов горения дизельных ДВС от мелких частиц сажи. Качественные сажевые фильтры снижают выброс сажи в окружающую среду практически на 99,9%.

В зависимости от различных параметров (качество используемого топлива, режим работы ДВС и т.п.) частицы сажи могут иметь различный химический состав. Сажевые частицы представляют собой аморфный углерод с примесью частиц металлических окислов, воды, углеводородов, серы и других химических элементов. Размеры этих частиц варьируются от 10 до 1000 нанометров. Образование сажи происходит из-за неполного сгорания топлива, что может быть вызвано рядом причин (большое количество примесей в топливе, затрудняющих самовоспламенение, недостаток кислорода и т.п.). Образуясь в ходе горения топлива в цилиндрах ДВС, частицы сажи поступают в выпускную систему, где улавливаются сажевым фильтром.

• Конструктивно сажевые фильтры состоят из керамической матрицы, помещенной в герметичный металлический корпус.
• Матрица состоит из множества ячеек квадратной формы (имеются модификации с усовершенствованными восьмиугольными ячейками), которые представляют собой узкие каналы, поочередно закрытые с обеих сторон.
• Внутренняя поверхность каждого канала выполнена из пористого материала, который и представляет собой фильтрующий элемент. Расположение сажевого фильтра в выпускной системе зависит от его модели и конфигурации.

Чаще всего он расположен непосредственно после каталитического нейтрализатора, однако в некоторых модификациях эти два элемента объединены. В нейтрализаторах окислительного типа сажевый фильтр располагается после выпускного коллектора. Данное расположение неслучайно, т.к. именно здесь температура отработанных газов, поступающих из ДВС, имеет максимальное значение. Каналы ячеек матрицы в этом случае покрывают катализатором, который окисляет несгоревшие частицы топлива.

В процессе работы фильтра частицы сажи постепенно заполняют собой фильтрующий материал стенок каналов матрицы. Когда их концентрация достигает критического значения, они затрудняют продвижение отработанных газов по выпускной системе, что негативно сказывается на КПД двигателя (снижается мощность). Отдельную проблему представляют малые частицы сажи размерами порядка 0,1 мкм, т.к. они очень тяжело улавливаются сажевым фильтром. И хотя их доля в общем объеме выбрасываемой ДВС сажи составляет около 5%, данные частицы представляют наибольшую опасность для человека: частицы размером менее 5 микрон не отфильтровываются в верхних дыхательных путях, в результате чего сажа накапливается в легких. Поэтому помимо этапа фильтрации в работе сажевого фильтра выделяют этап регенерации. Регенерация позволяет избавлять фильтр от накопившейся сажи и повышать его фильтрующую способность.

Регенерация сажевого фильтра может быть выполнена в двух вариантах: активном и пассивном.

• При пассивной регенерации размещенный в ячейках катализатор при воздействии температуры выхлопных газов ускоряет процесс окисления (сгорания) отфильтрованных частиц сажи. Иногда для улучшения данного эффекта в дизельное топливо добавляют специальные присадки, которые позволяют запустить реакцию окисления сажи при меньших значениях температуры. Однако в ряде случаев (работа ДВС на холостом ходу, малые нагрузки, движение в пробках и т.п.) необходимое значение температуры для запуска пассивной регенерации не достигается. В таких случаях применяют активную регенерацию.
• Активная регенерация подразумевает применение более высоких значений температуры. При использовании принудительной регенерации температура газов в фильтре повышается до 600 градусов по Цельсию. Это может достигаться несколькими способами, которые используются как комплексно, так и по отдельности. К ним относят задержку времени подачи дизельного топлива в камеру сгорания ДВС, дополнительную подачу топлива в цилиндры на такте выпуска отработанных газов, распыление небольшого количества топлива в отработанные газы, поступающие в сажевый фильтр, разогрев газов перед фильтром различными способами (нити накаливания, микроволны) и другие.

В современных сажевых фильтрах используются как пассивная, так и активная регенерации. Разработка новых экологических стандартов требует постоянной оптимизации и усовершенствования конструкции и принципов работы сажевых фильтров. На сегодняшний день наиболее распространенными являются сажевые фильтры с каталитическим покрытием и сажевые фильтры с системой ввода присадок в топливо.

Фильтры первого типа устанавливаются на автомобили, производимые концерном Volkswagen, а также некоторыми другими производителями.

В качестве катализатора в этих фильтрах используют платину и ее соединения. За счет работы катализатора находящаяся в фильтре сажа сгорает под воздействием температуры отработавших газов, после чего удаляется из фильтра. В процессе окисления частиц сажи оксиды азота NO за счет присутствия катализатора окисляются до диоксида NO2. Диоксид азота, взаимодействуя с сажей (основную часть которой составляет углерод), образует два соединения – оксиды азота и углерода (угарный газ). Затем образовавшиеся оксиды оксиляются кислородом и образуют соответствующие диоксиды. Температура протекания процесса обычно не превышает 500 градусов по Цельсию.

В случаях, когда отдельные компоненты системы управления (например, датчик измерения расхода воздуха (расходомер), датчики температуры на входе и выходе фильтра, датчики давления и т.п.) сигнализируют о падении пропускной способности фильтра, требуется проведение активной регенерации, во время которой температура внутри сажевого фильтра достигает 650 градусов по Цельсию. Когда датчики системы управления сигнализируют о снижении пропускной способности, блок управления увеличивает объем подаваемого топлива в цилиндры, одновременно ограничивая объем поступающего воздуха (кислорода). В таких условиях температура газов повышается до необходимых для активной регенерации значений.

Сажевые фильтры с системой ввода присадок в топливо функционируют по иным принципам. Этот тип сажевых фильтров был разработан концерном Peugeot-Citroen (PSA). В связи с тем, что активно внедряли в массовое производство данные фильтры именно французские производители, за такими фильтрами закрепилась не англоязычная аббревиатура DPF, а франкоязычная FAP (Filtre A Particules). Спустя некоторое время эти фильтры на своих автомобилях стали устанавливать Ford и Toyota.

В связи с отсутствием в фильтрующих ячейках фильтра катализатора для горения сажи, конструктивно такие фильтры устанавливаются отдельно от каталитического нейтрализатора. При этом в топливо добавляется специальная присадка (на основе церия и его соединений), которая снижает минимально необходимую температуру горения частиц сажи до 450-500 градусов по Цельсию. В ряде случаев подобные значения температуры во время пассивной регенерации недостижимы, поэтому в фильтре происходит постепенное накопление сажевых частиц. При достижении их критического значения необходимо применять активную регенерацию.

Вводимая в топливо для обеспечения горения сажи присадка располагается в отдельной емкости объемом до пяти литров. Этого количества присадки обычно хватает на 80-120 тысяч километров пробега автомобиля и характеризует срок службы сажевого фильтра. Количество оставшейся присадки постоянно мониторится с помощью поплавкового датчика. Количество добавляемой присадки контролируется электроникой и пропорционально объему топлива, поступившему в топливный бак во время заправки автомобиля.

Применение присадки в топливо для горения сажи обуславливает наличие в отработавших газах продуктов горения церия, которые также улавливаются фильтром, но в отличие от частиц сажи, они не сгорают даже при активной регенерации. Это ограничивает период работы сажевого фильтра. Современные сажевые фильтры с системой присадок в топливо поддерживают свою работоспособность на протяжении 120 000 км пробега, однако уже сегодня производители заявляют о появлении в скором времени фильтров, способных эффективно выполнять свои функции на протяжении 250 000 км пробега.

После того, как сажевый фильтр выработал свой ресурс, его необходимо заменить на новый. Однако из-за их высокой стоимости зачастую автолюбители не устанавливают в автомобиль новый сажевый фильтр, а перепрограммируют систему управления дизелем на работу без сажевого фильтра.

Фильтр частиц

Автомобильная промышленность приложила усилия для разработки экологически чистых транспортных средств, отвечающих строгим требованиям Европейского Союза к качеству воздуха. Уже более десяти лет компания фильтры твердых частиц Это имеет жизненно важное значение, особенно для автомобилей с дизельным двигателем, которые работают при более высокой температуре и, следовательно, более подвержены сгоранию частиц перед выходом из выхлопной трубы.

Когда-то некоторые дизельные автомобили было легко заметить на дороге по густому черному дыму, который вырывался из выхлопной трубы, когда они разгонялись. На отсутствие технического обслуживания указывал черный дым, который выбрасывал в окружающую среду вредные частицы. В 2006 году было введено сажевый фильтр (также известный как FDP или FAP по его аббревиатуре на английском языке), чтобы предотвратить попадание пепла от масла, сгоревшего в двигателе, непосредственно через выхлопную трубу в окружающую среду. Он был создан для очистки загрязнений, образующихся при сгорании в двигателе автомобиля.

• 1 Что такое сажевый фильтр
• 2 Работа сажевого фильтра
• 3 дизельный сажевый фильтр
• 4 Бензиновый сажевый фильтр
• 5 Неисправности сажевого фильтра
• 6 Как ухаживать за сажевым фильтром
• 7 Замените сажевый фильтр

Что такое сажевый фильтр

Выхлопная труба автомобиля содержит грубые стены под названием FDP который удерживает твердые частицы топлива. В процессе горения все цепочки атомов углерода, которые связаны с кислородом, должны разорваться. Однако так бывает не всегда, и оставшиеся частичные цепи превращаются в сажу, которая утилизируется через выхлопную трубу.

Cuando копоть накапливается в приборе, запускается процесс «регенерации», контролируемый электронной системой, которая сжигает сажу. Загрязняющие газы не удаляются должным образом, когда сажевый фильтр не работает должным образом, и в некоторых случаях это может повлиять на работу двигателя. Поэтому важно не только избежать выброса в атмосферу тех или иных частиц, но и для правильного функционирования транспортного средства.

Работа сажевого фильтра

Есть датчики, которые определяют, когда сажевый фильтр перегружен сажей (нагаром) возле двигателя и перед выхлопной трубой. сажа, образующаяся при сгорании, фильтруется через мелкие ячейки сажевого фильтра.

Эта сажа, как я упоминал ранее, представляет собой вещество, которое вырабатывается химическое разложение (пиролиз) материала, скапливающегося в фильтре. Когда фильтр насыщен сажей на 40%, температура внутри двигателя повышается до тех пор, пока сажевый фильтр не будет принудительно регенерирован. Когда термометр достигает 700 °C, сажа сгорает, и, следовательно, снаружи она подвергается воздействию в более чистом виде.

Каждые 1.000 км примерно, автомобиль регенерирует сажевый фильтр автоматически. Вы можете услышать срабатывание реле внутри автомобиля или заметить гнилостный запах, исходящий из выхлопной трубы. Все это нормально. Очень важно не останавливать машину во время очистки фильтра, иначе он будет не таким чистым.

дизельный сажевый фильтр

Если вы планируете купить сажевый фильтр для дизельного автомобиля, то вы можете проверить фильтр, соответствующий вашей марке и модели. Однако вы также можете использовать этот продукт для очистки фильтра, чтобы отсрочить замену: