Как известно многие дизельные моторы оборудуются фильтром очистки отработанных газов (DPF) по аналогии с бензиновыми двигателями, в системе выхлопа которых устанавливаются катализаторы. Массовой и обязательной установкой фильтров DPF связано с введением экологических норм Евро 5. Главной задачей сажегового фильтра является очистка выхлопных газов от содержащихся в них частиц сажи, примерно до 90 процентов. Внешне этот фильтр похож на цилиндр из металла. Внутри у него находится жаропрочное керамическое наполнение в виде мелкоячеистой структуры, благодаря которой фильтр способен задерживать мельчайшие частицы, образующиеся в результате сгорания топлива.
По какому принципу работает сажевый фильтр
Работу в выхлопной системе автомобиля сажевого фильтра можно условно разделить на 2-а этапа. Это фильтрация отработанных газов и регенерация фильтра. При фильтрации отработанных газов проходит процесс отсева из выхлопного газа мелких частиц сажи. Говорить о том, что отсеиваются все микрочастицы сажи неправильно... Особо мелкие частицы, которые имеют размер 0.1-0.5мкм отсеву не поддаются и выходят в атмосферу. Но их количество не превышает 5-15 процентов от общего количества выхлопа дизельного автомобиля.
Конечно же, необходимо понимать, что процесс отсева частиц сажи не может проходить бесконечно, фильтр наполняется и забивается, что, как правило, приводит к неправильной работе силовой установки автомобиля. Признаками забитого сажевого фильтра являются такие явления как: падение мощности ДВС, увеличение потребления солярки. Поэтому этап регенерации фильтра DPF очень важен. Этот процесс очень сложен и у разных производителей он смоделирован по-разному, но суть одна - процесс очистки ячеек фильтра от сажи.
Мы рассмотрим работу сажевого фильтра на примере автомобилей компании Фольксваген. В данном случае фильтр DPF представляет собой комбинацию устройств:
- противосажевый фильтрующий элемент;
- катализатор.
При такой комбинации производитель реализует требования по очистке выхлопной системы от сажи и очищает фильтрующий элемент. Такой сажевый фильтр называется комбинированным. В полости фильтра находятся жаропрочные мелкие ячейки из карбида кремния(SiC) с мелкими каналами. Как вы уже знаете - это и есть фильтрующий элемент. Внутренние боковины корпуса фильтра сделаны из титана, что способствует окислению и сгоранию угарного и углекислого газов. Это, как вы уже наверное догадались - катализатор. Очень важна способность катализатора разогревать фильтр DPF до температуры порядка 500 градусов по Цельсию. При такой температуре идет процесс пассивной регенерации сажевого фильтра, т.е. частицы сажи, которые скапливаются на мелкоячеистой структуре, сгорают. Правда есть одно условие... Пассивная регенерация возможна только при условии достижения мотором определенных нагрузок, благодаря которым в фильтре DPF достигается высокая температура так необходимая для сжигания сажи. Необходимая температура может быть достигнута, например, более или менее, длительной поездкой на высоких скоростях на трассе. В случае, если пассивная регенерация не возможна, т.к. автомобиль постоянно используется в черте города и на коротких расстояниях, а датчик уровня загрязнения уже начал сигнализировать о забитом фильтре, то в таком случае в работу вступает процесс активной регенерации. При таком варианте очистки фильтра ЭБУ начинает подавать дополнительную порцию солярки в цилиндры мотора при этом происходит закрытие клапана ЕГР. Избытки солярки попадают из впускного коллектора в катализатор, где идет процесс дожига этого избытка. За счет этого дожига существенно повышается температура выхлопа (до 500-600 градусов по Цельсию), благодаря которой и происходит сжигание сажи из мелкоячеистой структуры сажевого фильтра. Явным сигналом об активной регенерации, как правило, являются такие кратковременные признаки как:
- кратковременный выхлоп черного цвета;
- повышение оборотов ХХ;
- увеличение потребления топлива.
Весь этот процесс полностью автоматизирован и вмешательство в него владельца автомобиля не требуется.
Есть производители, которые не используют комбинированный сажевый фильтр. Они используют конструкцию выпуска с отдельными друг от друга устройствами - фильтр DPF и каталитический нейтрализатор. В такой конструкции необходимое очищение фильтра от сажи проходит путем автоматического впрыска в солярку специальной присадки, благодаря которой возможно повышение температуры выхлопа (до 600 градусов по Цельсию). Плюс ко всему, присадка не сгорает полностью при взаимодействии с топливом, и небольшая ее часть попадает в сажевый фильтр, где она еще больше увеличивает температуру (до 900 градусов по Цельсию). Этот высокотемпературный процесс кратковременный и позволяет выжигать сажу из фильтра, но при этом не наносить урон выхлопной системе.
Для чего удаляют сажевый фильтр
Есть и отрицательная сторона работы фильтра DPF. Во время процесса регенерации топливная смесь сгорает не в полном объеме, и ее не сгоревшая часть проникает в моторное масло. Из-за этого моторное масло теряет свои полезные свойства и увеличивается в объеме. Снижаются защитные и смазывающие характеристики. А избыточная текучесть повышает риск просачиваемости сквозь резиновые уплотнения, тем самым появляется возможность попадания масла в цилиндры и интеркуллер.
Несмотря на использование процесса регенерации, средний срок службы фильтров DPF, который заявляется производителем равен 150-200 тыс.км. Но на практике использования дизельных двигателей на просторах стран СНГ, где качество солярки нельзя назвать высоким, срок службы фильтра может упасть и до 15-40тыс.км. Стоимость сажевого фильтра в зависимости от марки и модели автомобиля может достигать и 2-х и 3-х тыс. у.е. Ввиду такой дороговизны замены старого сажевого фильтра на новый, многие владельцы идут на его удаление из выхлопной системы. Плюсами в таком действии являются:
- экономия денежных знаков;
- повышается тяговитость автомобиля;
- понижение расхода топлива;
- не нужно использовать дорогие моторные масла, которые выпускаются для ТС с фильтром DPF.
При демонтаже сажевого фильтра всплывает только один минус - это экологичность автомобиля. Убрав сажевик, вы тут же с экологического стандарта Евро 5 или Евро 6 упадете на Евро 3.
Немаловажным значением будет то, где именно вы будете удалять сажевый фильтр. Очень важно, во избежания проблем, которые могут вас постигнуть в будущем, выбрать действительно профессионала в своем деле. Процесс удаления фильтра не так просто, как может показаться простому обывателю. Его удаление сопровождается компьютерной диагностикой, удалением самого сажевика и перепрошивкой ЭБУ. Так же во многих случаях рекомендуется удалить
систему ЕГР.
Видео по удалению ЕГР и сажевого фильтра на автомобиле BMW:
Видео по удалению ЕГР и сажевого фильтра на автомобиле Renault: