Есть ли сажевый фильтр на бензиновых двигателях?

Принцип работы и особенности эксплуатации сажевого фильтра

Есть ли сажевый фильтр на бензиновых двигателях?

При работе дизельного двигателя, как правило, не происходит полного сгорания топлива. В результате, вместе с выхлопными (отработавшими) газами в атмосферу попадают вредные для человека и окружающей среды компоненты, в том числе сажа. Для уменьшения концентрации последней и используется сажевый фильтр. В англ. варианте – Diesel Particulate Filter (DPF).

Конструкция и расположение в системе

Сажевый фильтр относится к выхлопной системе и может располагаться рядом с нейтрализатором или объединяться с ним в единую конструкцию (в этом случае он находится вблизи выпускного коллектора, что обеспечивает фильтрацию газов при максимальной температуре). Применяется устройство только в автомобилях, работающих на дизельном топливе, и, в отличие от катализатора, который устанавливается на бензиновых двигателях, он очищает выхлоп исключительно от частиц сажи.

Сажевый фильтр

Конструктивно сажевый фильтр состоит из следующих элементов:

  • Матрица. Изготавливается из карбида кремния (керамики) и представляет собой систему тонких каналов с сечением в форме квадрата или восьмиугольника. Торцы ходов попеременно закрыты, а стенки имеют пористую структуру, благодаря чему сажа задерживается внутри и оседает на стенках.
  • Корпус. Выполняется из металла. Имеет входной и выходной канал.
  • Датчики измерения давления (перепадов на входе и выходе).
  • Датчик температуры на входе и на выходе.

Особенности работы и эксплуатации сажевого фильтра

Проходя через сажевый фильтр, загрязнения оседают на стенках матрицы, в результате чего на выходе образуются очищенные газы. Постепенно ячейки фильтра заполняются и забиваются, препятствуя прохождению выхлопных газов. Это приводит к снижению мощности двигателя, что указывает на необходимость его очистки или замены.

Срок службы сажевого фильтра зависит от условий эксплуатации автомобиля. В среднем, производители рекомендуют выполнять проверку состояния каждые 100 тысяч километров пробега. Реальный диапазон загрязнения фильтров составляет от 50 до 200 тысяч километров. Чтобы продлить ресурс, необходимо регулярно выполнять регенерацию и своевременно производить замену масла в двигателе.

Виды и задачи регенерации

Расположение сажевого фильтра в системе выхлопа

Регенерация сажевого фильтра представляет собой процедуру сжигания сажи, оседающей в матрице. Регенерация бывает двух видов:

  • Пассивная – осуществляется за счет повышения температуры отработавших газов. Это может быть реализовано путем разгона мотора до максимальной нагрузки (порядка 15 минут движения при 3000 оборотов в минуту и более) или путем добавления в дизтопливо присадок, снижающих температуру сгорания сажи.
  • Активная – выполняется, когда основной режим работы двигателя не обеспечивает нужных показателей для пассивной регенерации. Для этого выполняется принудительное повышение температуры на некоторое время. Повышение температуры достигается различными способами – за счет позднего или дополнительного впрыска на такте выпуска, электронагревателем или дополнительными присадками в топливо.

Частый прожиг изнашивает керамическую матрицу и приводит к ее разрушению. И поскольку стоимость сажевого фильтра довольно высока, необходимо найти наиболее щадящий режим. Достигается он увеличением количества пройденного расстояния между процедурами регенерации, а также снижением температурных диапазонов сгорания масла.

Выбор масла для дизеля

Неподходящее масло провоцирует дополнительное загрязнение ячеек матрицы фильтра и предварительный износ. При работе двигателя оно сгорает вместе с топливом и при наличии несгораемого осадка блокирует работу системы очистки выхлопных газов.

Для дизельных моторов с сажевыми фильтрами ACEA (Ассоциация Европейских Автопроизводителей) установила определенный стандарт масла, которое удовлетворяет экологическим стандартам не ниже Евро-4 и правилам эксплуатации автомобилей в целом. Моторные масла для современных сажевых фильтров, имеющие допуск ACEA, получили маркировку С (С1, С2, С3, С4). Они применяются для автомобилей с системами очистки выхлопа, а их состав позволяет продлить срок службы матрицы.

Читайте также  С чего начать тюнинг двигателя?

Можно ли удалить сажевый фильтр

Многие автомобилисты, желая избавиться от проблемы постоянной очистки и замены и сопряженных с ними дополнительных финансовых расходов, решают удалить сажевый фильтр. Сделать это можно несколькими способами:

  • Демонтаж устройства. Механическое удаление сажевого фильтра позволяет незначительно повысить мощность автомобиля. С другой стороны, при эксплуатации машины ЭБУ двигателя начнет выдавать ошибку, воспринимая отсутствие фильтра как неисправность.
  • Внесение корректив в программное обеспечение ЭБУ двигателя (обновление программы до версии, не содержащей информацию о подключении сажевого фильтра). Обновление программного обеспечения выполняется специальным устройством – программатором, но при этом необходимо быть уверенным в корректности работы новой прошивки, поскольку последствия могут быть непредсказуемы.
  • Подключение эмулятора устройства (без изменения заводской программы), который посылает ЭБУ сигналы, аналогичные работе реального сажевого фильтра.

Однако следует иметь ввиду, что установленные на сегодняшний день экологические стандарты Евро-5 запрещают эксплуатацию автомобиля с дизельным двигателем без сажевого фильтра.

(6 5,00 из 5)
Загрузка…

Вам также может понравиться

Источник: https://techautoport.ru/dvigatel/vypusknaya-sistema/sazhevyi-filtr.html

Причины, по которым в автомобилях может повышаться уровень моторного масла из-за сажевого фильтра

Есть ли сажевый фильтр на бензиновых двигателях?

В дизельных автомобилях, оснащенных сажевым фильтром (DPF), уровень моторного масла может часто повышаться. Это результат неудачного процесса регенерации фильтра DPF. В скором времени автопроизводители массово собираются использовать сажевые фильтры и на бензиновых автомобилях. Так что в ближайшем будущем многие новые автомобили могут столкнуться с такой проблемой.

Что такое процесс регенерации сажевого фильтра?

Это процесс, который направлен на сжигание избытка частиц сажи, собранных в фильтре. Он позволяет очистить этот элемент и восстановить его до полной эффективности, поэтому и называется регенерацией. Работает полностью автоматически, без участия водителя. Иногда трудно догадаться, что процесс регенерации был запущен.

Объемы углекислого газа на планете достигли исторического максимума

За этим фильтром следит блок управления двигателем, который при необходимости активирует процесс регенерации путем подачи топлива в цилиндры двигателя. задача – сделать так, чтобы не все топливо было сожжено в камере сгорания. В этом случае необходимо, чтобы топливо достигло выхлопной системы, где оно и воспламенится.

В результате температура выхлопных газов значительно возрастет, что позволит сжечь сажу, скопившуюся в DPF-фильтре.

Если условия идеальны – правильная частота вращения двигателя и постоянная скорость движения автомобиля, – регенерация сажевого фильтра обычно занимает всего несколько десятков секунд, но может занимать и несколько минут. 

Почему происходит сбой регенерации сажевого фильтра?

Проблема с регенерацией фильтра заключается в том, что водитель не всегда знает, что происходит нечто подобное. Поэтому компьютер «ищет» нужный момент и затем активирует процесс. Обычно это происходит при движении с постоянной скоростью. В некоторых случаях на приборной панели появляется соответствующее сообщение, после чего двигатель должен находиться в среднем диапазоне и, если возможно, двигаться с постоянной скоростью. К сожалению, это не всегда просто, поэтому процесс прерывается.

В некоторых автомобилях информацию о сажевом фильтре можно найти на приборной панели. Это облегчит прогнозирование, когда начнется процесс регенерации.

Что происходит при сбое очистки сажевого фильтра?

Избыток топлива в неблагоприятных для процесса условиях не попадает в выхлопную систему и не сгорает, а остается в цилиндрах и стекает по стенкам блока цилиндров в картер, то есть топливо попадает в систему смазки. После нескольких десятков таких ситуаций дизельное топливо, смешанное с моторным маслом, поднимает уровень последнего до максимального и даже выше.

Как пробки убивают наши автомобили

Это не было бы опасным явлением, если бы этого было достаточно, чтобы удалить избыток масла. Однако смесь масла с топливом вредна для самого двигателя. Смазка теряет свои свойства и не защищает компоненты двигателя от трения. Если уровень масла в двигателе значительно повышается, его необходимо заменить. Это также стоит делать чаще в двигателях с фильтром DPF, потому что всегда некоторая часть топлива поступает в систему смазки.

Читайте также  Можно ли доливать масло в горячий двигатель?

Как предотвратить эту ситуацию?

Проблема касается только автомобилей, эксплуатируемых на небольших расстояниях, без должного прогрева двигателя и в городских условиях. Это не относится к автомобилям, которые используют FAP-фильтры. Однако если в вашей машине используется сажевый фильтр DPF и вы эксплуатируете ее на коротких расстояниях и преимущественно на маленькой скорости, вам стоит хотя бы раз в неделю выезжать на скоростное шоссе или другую дорогу, на которой возможно проехать несколько километров на 4-й передаче, поддерживая частоту вращения двигателя между 2000 и 3000 оборотов в минуту. 

Почему появление сажевых фильтров неизбежно на бензиновых автомобилях?

Обычно те, кто владеет дизельными автомобилями, знают, что такое сажевый фильтр. Но, судя по всему, о сажевых фильтрах скоро могут узнать многие автовладельцы бензиновых машин. Уже сегодня сажевые фильтры начали появляться на бензиновых машинах. В будущем, скорее всего, все современные автомобили будут оснащаться фильтрами DPF. 

Все дело в ужесточении европейских экологических норм. Напомним, в 2017-м году новые экологические требования коснулись бензиновых автомобилей. Теперь предельное значение количества твердых частиц в выхлопе бензиновых автомобилей должно быть в 10 раз меньше, чем при прошлых экологических нормах, введенных в 2014 году.

Стоит отметить, что до новых норм количество твердых частиц в бензиновых автомобилях соответствовало норме.

Но с ужесточением требований автопроизводителям для уменьшения количества сажи в выхлопе, чтобы ее содержание соответствовало новым стандартам, придется в скором времени оснащать все автомобили, работающие на бензине, сажевыми фильтрами.

Источник: https://1gai.ru/baza-znaniy/521922-pochemu-v-avtomobilyah-mozhet-povyshatsya-uroven-motornogo-masla-iz-za-sazhevogo-filtra.html

Сажевый фильтр

Есть ли сажевый фильтр на бензиновых двигателях?

Борьба за чистый выхлоп автомобиля идет не на шутку, оно и понятно машин все больше и они сильнее загрязняют нашу с вами атмосферу. Поэтому разрабатываются различные устройства, которые призваны снизить вредные вещества в выхлопе. У бензинового двигателя это катализатор (каталитический нейтрализатор) отработанных газов. Но вот у дизеля совсем другое строение, и выхлоп нужно очищать по-другому, ведь там очень много сажи, поэтому был создан сажевый фильтр. Про него я и хочу подробно рассказать в этой статье …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Принцип зажигания топлива у дизеля сильно отличается от бензинового двигателя, там нет свечей зажигания (в том понимании, что у бензина), а топливо воспламеняется из-за высокого давления и быстрого нагрева. Поэтому понятно, что очищать отработанные газы от такого цикла должен другой фильтр. Но для начала определение.

Определение

Сажевый фильтр – это устройство, которое очищает выхлоп дизельного мотора от выбросов сажи в атмосферу. При его применении количество сажи уменьшается на 80 – 90 %.

Такие устройства применяются с 2001 года, поначалу они устанавливались на тяжелых грузовиках. Однако с 2009 года была введена норма ЕВРО5 и применения этого фильтра стала обязательной на всех автомобилях использующих «солярку».

Как работает

Основная задача это улавливать сажу при выхлопе автомобиля. По сути это также часть глушителя, которая очищает выхлоп. Только вот это совсем не катализатор, он борется с сажей, а не с отработанными вредными газами.

Работа состоит из двух этапов:

1) Захват сажи – как становится понятно, на этом этапе происходит захват частичек сажи. Внутри фильтр похож на ячеистый материал, на стенках которого и оседают частички. Однако нужно отметить — что совсем мелкие, не улавливаются – их размер может составлять всего 0,1 – 0,5 мкм, но их в выхлопе всего 5 – 10 %. После улавливания фильтр постепенно начинает забиваться, что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому время от времени его нужно прочищать, или делать регенерацию.

2) Регенерация — этот процесс достаточно сложный, и у каждого производителя реализован по-своему. Однако эффект от него один, очищение ячеек от сажи. Теперь немного подробнее.

Читайте также  Как увеличить крутящий момент двигателя?

«Сажевик» и катализатор

Многие, наверное сейчас начали задаваться вопросом – что же это получается сажа улавливается, а отработанные газы нет, ведь нет катализатора? Не совсем это так. Некоторые компании (например Volkswagen) разрабатывают комбинированные варианты. В одном устройстве совмещены оба очищения.

Суть здесь вот в чем: — внутри как обычно идут ячейки с каналами малого сечения (делаются из карбида кремния), они борются с «частичками». А вот боковины корпуса ячеек, сделаны из каталитического материала (обычно наносят титан), который способствует сгоранию и окислению вредных – углекислого и угарного газов.

Таким образом, в одном устройстве совмещают сразу два фильтра.

Пассивная регенерация

Про совмещение я вам рассказал не просто так. МЫ уже поняли что рано или поздно нужна регенерация, и как раз катализатор способствует этому процессу.

Все дело в том, что нейтрализатор способен разогревать сажевый фильтр до высоких температур, около 300 – 500 градусов. При этом частички сажи окисляются и сгорают.

Если химически расписать процесс то получается:

— Соединения азота вступают в реакцию с кислородом в катализаторе – образуется диоксид азота

— Диоксид азота вступает в реакцию с сажей – образуется оксид азота и угарный газ

— Оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом – образуется диоксид азота и углекислый газ.

Таким образом, сажевый фильтр, очищается от сажи. Вот небольшая схема.

Однако если не достаточно ездить, частые короткие поездки то частички могут не сгорать, им попросту не хватает температуры. Тогда автомобиль может потребовать принудительную регенерацию – есть специальная функция на дизелях.

Такая процедура происходит при высоких оборотах и фильтр разогревается до 600 – 650 градусов Цельсия. В нем проходит все химические реакции, которые я описал выше, и ячейки очищаются.

Система полностью автоматическая и не требует присутствия человека. Автомобиль считывает информацию с датчиков (воздуха, температуры отработанных газов до фильтра, после фильтра и самое важное давления сажевого фильтра). Когда (при очищении) давление восстанавливается, система автоматически заканчивается – это говорит о том, что регенерация закончена.

Сажевый фильтр без катализатора и автоматическая регенерация

Есть другие типы, они не имеют в своем строении катализатора. Если точно подметить, то можно сказать что он есть, однако устанавливается перед «сажевиком» и никак с ним не соприкасается (два отдельных элемента). Такими типами пользуются производители концернов Peuqeot — Citroen, а также FORD, TOYOTA и некоторые другие.

Здесь очистка устроена совершенно по-другому. Раз в несколько сот километров, автомобиль в автоматическом режиме впрыскивает специальную присадку в топливо, (обычно она основана на таком веществе как Церий).

При наполнении фильтра сажей, система впрыска дизеля нагнетает эту присадку в цилиндры. Причем при выхлопе внутри фильтра создается очень высокая температура примерно + 650, +750 градусов. Сам «сажевик» раскаляется.

Церий при этом не распадается в топливе, он доставляется с газами в фильтр, после того как он попадает на раскаленный «сетчатый» элемент, он начинает сгорать поднимая температуру до 900 — 1000 градусов. Сажа окисляется и сгорает. При такой температуре происходит регенерация фильтра, то есть он очищается. Материалы выпускной системы достаточно прочные, поэтому разрушение выхлопного тракта не происходит.

Посмотрите познавательный ролик, там все расписано на пальцах.

Присадка в топливо хранится в отдельной емкости, причем ее хватает достаточно на длительный срок, как заверяют производители должно хватить на 90 – 100000 километров, однако при использовании некачественного «дизеля» пробег может значительно уменьшиться.

Сажевый фильтр это очередное устройство, которое призвано сделать наш с вами воздух чище в угоду экологии. Если его убрать, машина будет работать немного лучше – потому как нет никаких преград в выхлопном тракте.

Кстати на многих дизелях, реализованы системы отключения цилиндров, для экономии топлива, советую почитать.

НА этом у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

(6 , 5,00 из 5)

Источник: http://avto-blogger.ru/texchast/sazhevyj-filtr.html