Практически во всем мире ведется активная борьба за сокращение выбросов вредных веществ в окружающую среду. С целью уменьшения негативного влияния автомобильного выхлопа на экологию, с 2000 года началось внедрение нового компонента в систему выпуска отработанных газов легковых дизельных авто — установка сажевого фильтра (СФ). Таким образом появился экологический стандарт Евро-4. В январе 2011 года, с введением нормы Евро-5, использование сажевого фильтра на легковых автомобилях с дизельным двигателем стало обязательным. Сейчас же многие автовладельцы задумываются о том, как удалить сажевый фильтр и стоит ли это делать. Чтобы принять верное решение, стоит основательно разобраться в теме.
Общие сведения, конструктивные особенности, виды устройств
При работе дизельного ДВС, солярка всегда сгорает не полностью, в результате чего образуются оксиды азота, оксиды углерода, а также непосредственно сажа, частицы которой имеют размер от 10 нм до 1 мкм. В состав каждой частицы входит углеродное ядро, с которым соединены углеводороды, оксиды металлов, сера и вода. Как понятно из названия, задачей сажевого фильтра является уменьшение выброса в атмосферу частичек сажи вместе с выхлопными газами.
Конструктивно устройство представляет собой металлическую колбу, внутри которой находятся мелкие ячейки, похожие на многоуровневую сетку. Благодаря пористой структуре стенок, вредные вещества задерживаются и оседают на них. Также устройство оснащено датчиками, контролирующими температуру, дифференциальное давление и количество кислорода. Располагается фильтр за выпускным коллектором, неподалеку от приемной трубы глушителя. Применение СФ очень эффективно, поскольку позволяет добиться практически полного очищения выхлопных газов — задерживается порядка 90 - 99% частиц.
Противосажевые фильтры современных дизельных двигателей можно разделить на три основные группы:
- PM (Particulare Matrix) — фильтры открытого типа;
- DPF (Diesel Particulare Filter) — фильтры закрытого типа;
- FAP (Filtre a Particules) — фильтры закрытого типа с функцией активной регенерации.
Стоит отметить, что PM, по сути, являются даже не фильтрам, а уловителями частиц сажи, и устанавливаются опционально. Ввиду несовершенства и наличия различных побочных эффектов, в нынешнее время фильтры открытого типа практически не используются и потому не требуют детального рассмотрения.
Фильтры типа DPF имеют каталитическое покрытие, и устанавливаются на автомобилях, выпускаемых концерном Volkswagen, а также некоторыми другими производителями. Такие устройства не имеют возможности прочистки и при засорении подлежат замене. Единственным способом восстановления и очистки фильтра, служит пассивная регенерация, происходящая при работе двигателя на предельных нагрузках. Это связано с тем, что при достижении выхлопными газами температуры в 400-600 градусов, происходит сгорание скопившейся сажи.
FAP-фильтры являются разработкой французского концерна PSA (Peuqeot-Citroen), а также применяются в автомобилях марок Ford, Toyota и т.д. Удаление накопленной сажи с устройства выполняется аналогичным DPF способом, однако инициируется процесс регенерации принудительно. В системе используется специальная присадка, содержащая церий и хранящаяся в отдельном бачке. При сгорании церий выделяет огромное количество тепла — температура может достигать 700-1000 градусов, чего недостаточно для разрушения самого устройства, но с лихвой хватает для ликвидации сажи. При заполнении FAP фильтра, системой управления подается команда на впрыск присадки в топливо, за счет чего и происходит активная регенерация сажевого фильтра.
От чего зависит срок службы фильтра?
Согласно заявлениям производителей, эксплуатационный ресурс сажевых фильтров составляет 100-150 тысяч километров. Однако важно учитывать что, как это нередко бывает, данные приводятся с расчетом на использование авто в буквально идеальных условиях. Как показывает практика, в отечественных реалиях, соты устройства забиваются существенно раньше. Отсюда и возникают вопросы о том, как правильно отключить сажевый фильтр.
Наибольшее влияние на продолжительность «жизни» агрегата оказывают качество дизельного топлива и качество моторного масла. Дело в том, что масло проникает в цилиндры всегда, даже у неизношенного двигателя, а в нем содержатся всевозможные присадки. И если эту проблему можно решить путем применения исключительно подходящих смазочных материалов с обозначением «DPF» или «FAP», то эффективных способов изменить состав солярки, практически нет. Все дизтопливо, заливаемое на российских АЗС, отличается повышенным содержанием серы. Именно по этой причине работоспособность фильтра снижается крайне стремительно.
Признаки засоренности фильтра
К характерным симптомам выхода из строя сажевого фильтра следует отнести:
- Ощутимый рост потребления горючего;
- Повышение уровня моторного масла;
- Существенное снижение динамики разгона, отсутствие тяги;
- Неустойчивую работу двигателя на холостых оборотах;
- Возникновение неестественных звуков и шипения, во время работы ДВС;
- Периодическую избыточную едкость и дымность выхлопных газов;
- Включение предупреждающего сигнала на приборной панели.
Нужно понимать, что все вышеперечисленные факторы могут присутствовать отдельно и незакономерно, вплоть до отсутствия какого-либо из них.
Самостоятельная вырезка сажевого фильтра
Сажевый фильтр, безусловно, полезная для экологии вещь, однако неудобства, возникающие при его засорении, зачастую подталкивают автовладельцев к ликвидации устройства. Одним весьма сомнительных, но распространенных способов попытаться решить проблему, является вырезание сажевого фильтра своими руками или с привлечением «экспертов» из соседнего гаража.
Сразу стоит оговориться, что как для систем FAP, так и для DPF, процесс отключения включает в себя два этапа. Первым делом фильтр удаляется программно, то есть вносятся изменения в систему автомобиля, а затем уже вырезается физически.
Безусловно, механически убрать сажевый очиститель достаточно просто, и эта процедура не занимает много времени. При этом в кустарных условиях, на место фильтра, скорее всего, будет просто впаян кусок трубы. О датчиках температуры и дифференциального давления в данном случае можно забыть — их либо сломают, либо не сумеют подключить обратно. Но это далеко не самое страшное. Физическое удаление все же является лишь второстепенной частью операции, поскольку не имеет смысла без отключения устройства из компьютера. А вот с внесением изменений в программную составляющую дела обстоят значительно сложнее.
Существует колоссальный риск, что частные автомеханики, берущиеся за скромное вознаграждение перепрошить бортовой компьютер, окажут владельцу машины медвежью услугу. Для каждой модели автомобиля с СФ производителями разработано соответствующе ПО. Некорректное вмешательство в сложную систему и использование дешевого софта, скаченного из Интернета по принципу "похожее приблизительно" или "вроде оно" — гарантия плачевного результата и огромных финансовых затрат на исправление ошибки. Итогом подобных манипуляций становится:
- Отсутствие возможности контролировать работоспособность датчиков;
- Некорректная работа двигателя;
- Удаление карты ошибок, вследствие чего машина теряет возможность выявлять ошибки даже при подключении дилерского сканера. По факту, это означаете невозможность ремонта автомобиля в будущем.
- Активация аварийного режима «Check Engine» с ограничением мощности автомобиля.
Из этого вытекает, что отключение сажевого фильтра своими руками, непрофессиональное и едва ли качественное из-за отсутствия серьезных знаний в программировании — это верный шаг на пути к проблемам и постоянной головной боли. Чтобы потом вернуть «как было», потребуются невероятные усилия, уйма времени и солидные денежные вложения.
Замена сажевого фильтра
Перед тем, как заглушить сажевый фильтр, непременно нужно учесть, что самым правильным способом решения проблемы является простая замена устройства. Установка нового оригинального изделия с сертификатом качества международного образца — идеальный вариант борьбы с неисправностью СФ. Ключевым недостатком в данном случае выступает лишь высокая стоимость запчасти. В зависимости от марки и модели авто, цена детали может колебаться в пределах 1000-3000 долларов. Такой ремонт оказывается если ни неподъемным, то по крайне мере нежелательным для большинства отечественных водителей. Также омрачает ситуацию тот факт, что на качество заливаемого дизтоплива замена фильтра никак не повлияет. Поэтому забыть о трудностях можно будет только на очередные 100-150 тысяч километров.
Оптимальный компромисс
Проблема сажевого фильтра на дизельных автомобилях в наше время получила масштабное распространение. Это стало причиной разработки действительно эффективного решения, подразумевающего физическое удаление устройства, заглушку клапана EGR и деликатную программную перепрошивку.
Как правильно удалить сажевый фильтр, знают только узкопрофильные специалисты, так как работа с электронным блоком управления требует осознанных действий, наличия определенного опыта и навыков, а также сертифицированного программного обеспечения. Все операция состоит из:
- Компьютерной диагностики (считывание ошибок). В первую очередь определяется истинная причина неисправности, исчезновения тяги, повышения дымности и т.д. Если проблема кроется именно в СФ, процедура продолжается.
- Перепрограммирования ЭБУ. Считывается файл из ЭБУ авто (через разъем OBD или путем выпаивания чипа), в нем изменяются нужные файлы, корректируются данные, после чего полученный софт устанавливается на автомобиль.
- Механического вырезания фильтра, заглушки клапана EGR. В зависимости от специфики машины, этот этап может занять от 1 до 6 часов. Затем осуществляется подключение всех датчиков обратно.
- Стирания ошибок и контрольной компьютерной диагностики.
При отключении фильтра профессионалами, блок управления перепрошивается таким образом, что само устройство и ЕГР полностью извлекаются из программного алгоритма работы авто. Параллельно с этим редактируется стандартная карта впрыска, что позволяет убрать подвпрыск топлива и функцию регенерации, перенастроить датчики.
Достоинства и недостатки удаления
Как и любое компромиссное решение, удаление сажевика с перепрошивкой имеет свои сильные и слабые стороны. Наиболее значительные минусы удаления сажевого фильтра это:
- Проблемы с эксплуатацией транспортного средства в странах с обязательным соблюдением экологических стандартов. Если при въезде в Европе пограничные или патрульные службы захотят проверить состояние ДВС на предмет его соответствия классу Евро-5, то факт отсутствия фильтра сразу же будет обнаружен и на территорию Евросоюза такой автомобиль не въедет. В крайнем случае, придется отправиться на СТО, чтобы провести дорогостоящую установку оборудования.
- Резкое ухудшение экологических показателей, повышение количества вредных выбросов, пагубное влияния на экологию. Уровень выброса сажи в атмосферу действительно резко повысится, однако технический осмотр пройти все же можно будет.
Перечень преимуществ отключения сажевого фильтра выглядит более внушительно. Сюда стоит отнести:
- Избавление от подобных проблем в будущем. Потребность в замене устройства отпадет навсегда;
- Восстановление динамических характеристик двигателя, так как устранится лишнее сопротивление для системы выхлопных газов;
- Уменьшение среднего расхода топлива, снижение чувствительности двигателя к топливу второсортного качества;
- Отсутствие необходимости использования специальных дорогостоящих моторных масел;
- Черного или сизого дыма при движении в плотном транспортном потоке не будет, так как регенерация больше не активируется;
- Стоимость процедуры удаления и перепрограммирования многократно ниже цены нового фильтра.
При правильном отключении устройства, исправный дизельный двигатель работает так же стабильно, как и с ним. Большинство мировых производителей автомобилей, имеют экспортируемые модификации дизельных двигателей без сажевого фильтра. При грамотном отключении агрегата, специалистами за основу берутся именно заводские образцы.
Если Вы приняли решение удалить сажевый фильтр и хотите навсегда избавиться от связанных с ним проблем, мы знаем, как Вам помочь. Нашей компанией разработаны прогрессивные технические и программные решения, позволяющие быстро заставить ЭБУ «забыть» о существовании противосажевого очистителя. В своей работе нашими опытными мастерами используется только лицензионное оборудование и строго совместимое ПО. У нас можно профессионально отключить и вырезать сажевый фильтр практически любого автомобиля, без как-либо неприятных последствий на протяжении всего срока эксплуатации. В работу принимаются как легковые, так и с грузовые дизельные ТС. Предлагаемые нами расценки максимально доступны, а на все проведенные работы предоставляется гарантия. Узнать стоимость процедуры для своей марки и модели автомобиля Вы можете странице .
Появление дизельного двигателя на массовом потребительском рынке заставило разработчиков таких моторов привести их к мировым экологическим стандартам. Дизельные двигатели должны эффективно бороться с отработавшими газами, задерживая опасные для выброса в атмосферу элементы. В ходе модернизации системы отработавших газов дизельных двигателей повсеместно начали устанавливаться сажевые фильтр DPF, которые эффективно очищают выхлоп. В ходе эксплуатации дизельного двигателя сажевый фильтр загрязняется и требует очистки или замены.
Оглавление:Что такое сажевый фильтр DPF: задача и принцип работы
Как можно понять из названия, задача сажевого фильтра - удерживать частички сажи при их появлении в выхлопе. В нем накапливается сажа, которая после дожигается, тем самым достигается менее вредный для окружающей среды выхлоп.
Принцип работы фильтра DPF в следующем:
- В фильтре накапливается сажа до критического момента, который зависит от разницы давления до фильтрующего элемента и после него;
- Когда данное давление отклоняется от нормы, то есть снижается пропускная способность фильтра, электронный блок управления двигателя получает об этом информацию и активирует режим дожигания накопившейся сажи;
Обратите внимание: В зависимости от производителя двигателя, процесс дожигания может активироваться при различных условиях. - Процесс дожигания происходит при повышенной частоте вращения коленчатого вала и усиленном впрыске топлива, команда на который подается блоком управления;
- Тем самым увеличивается температура выхлопных газов до значений, при которых происходит догорание сажи.
Несмотря на наличие режима догорания сажи, тем не менее, она может скапливаться в фильтре DPF и не сгорать. Особенно это актуально для водителей, которые редко эксплуатируют автомобиль при повышенных оборотах, передвигаясь, в основном, в городской черте.
Поскольку стоимость сажевого фильтра DPF достаточно высока, водителям нужно следить за этим элементов и своевременно его чистить, чтобы не столкнуться с необходимостью замены.
Причины засорения сажевого фильтра дизельного двигателя
Сажа - побочный продукт отработки дизельного топлива в цилиндрах двигателя. В выхлопных газах она представлена в консистенции мелкого порошка, который задерживается практически полностью сеткой сажевого фильтра.
При рабочем цикле в камере не сгорают частицы углеводородов, которые уходят в выхлоп. Из-за них начинаются образовываться смолистые отложения. Эта смола склеивает мелкие частицы сажи, что приводит к образованию нагара. В месте с сажей в данном нагаре присутствуют и другие элементы гарения дизельного топлива, а также сульфаты металла, возникающие в выхлопе из-за сгорания масла, попавшего в цилиндр.
Обратите внимание: Сульфаты металла являются продуктом сгорания присадок для топлива, содержащих металлические элементы. Особенно много металлосодержащих присадок находится в универсальных маслах, которые могут быть использованы для дизельных и бензиновых моторов. Это одна из причин, почему такие масла не рекомендуется применять на регулярной основе для дизелей.
Итогом описанных выше процессов становится образование сажевого нагара с частицами других элементов, которые оседают на фильтре и не сгорают в режиме догорания сажи.
От чего зависит срок службы сажевого фильтра
В зависимости от того, насколько внимательно подходит владелец автомобиля к вопросу засорения сажевого фильтра, напрямую коррелируется срок службы элемента. Также на срок службы влияет количество активации режимов догорания сажи. Чем чаще двигатель автомобиля активирует режим догорания сажи, тем меньше прослужит сажевый фильтр.
Специалисты рекомендуют для повышения срока службы сажевого фильтра, особенно если автомобиль с дизельным двигателем эксплуатируется в пределах города, на каждом ТО проводить чистку данного элемента. Особенно важно это делать, если имеют место быть неполадки в работе двигателя, которые могут привести к образованию массового нагара на фильтрующем элементе.
Обратите внимание: Чистый сажевый фильтр эффективен и с экономической точки зрения. Если фильтр загрязнен, снижается мощность двигателя, из-за чего повышается расход мотора для движения автомобиля с прежней динамикой.
Повысить срок службы сажевого фильтра возможно, если использовать специальные присадки для дизельного топлива.
В автомобильных магазинах можно найти присадки, которые нацелены на снижение количества образуемого нагара в результате работы мотора. Это достигается за счет максимального сгорания топлива в цилиндрах двигателя, что приводит к уменьшению количества сажи в выхлопных газах. Использовать такую присадку рекомендуется не реже, чем 1 раз в 3000 километров пробега автомобиля.
Также на процесс образования нагара на сажевом фильтре сильно влияет качество используемого топлива, поэтому нужно заправляться качественным дизелем, чтобы максимально продлить срок службы данного элемента.
Как очистить сажевый фильтр DPF
Есть два основных способа очистки сажевого фильтра DPF от образовавшегося нагара. Первый подразумевает необходимость снятия фильтрующего элемента с автомобиля, а второй предполагает выполнение действий прямо на автомобиле. Оба способа имеют свои преимущества и недостатки, поэтому рассмотрим их отдельно.
Очистка сажевого фильтра со снятием
Сложность данного способа заключается в необходимости демонтажа сажевого фильтра дизельного двигателя, а также в продолжительности процедуры. В среднем, на очистку фильтра потребуется около 8 часов.
Для очистки используются специальные жидкости промывки сажевого фильтра, которые можно приобрести в автомобильных магазинов. Лучше выбирать составы проверенных брендов, таких как Luffe, Pro-tec, Liqui Moly и подобные. Данные жидкости представляют собой составы нефтяных компонентов и различных присадок, которые способны растворить сажевый нагар. Поставляются жидкости в 5-литровых канистрах, в среднем, на одну промывку потребуется вся канистра. Канистры сверху могут иметь место для крепления шланга, некоторые из них имеют шланг в комплекте. Шланг позволяет удобнее наполнить сажевый фильтр жидкостью для промывки.
Корпус снятого сажевого фильтра нужно заполнить жидкостью для промывки полностью и оставить на время, указанное в инструкции по применению состава (около 8 часов). После этого достаточно промыть фильтр струей воды, чтобы смыть остатки грязи, а также остатки средства для очистки.
Обратите внимание: К вопросу промывки водой нужно подойти серьезно, поскольку средство для очистки горючее и может воспламениться при поступлении выхлопных газов.
После промывки сажевого фильтра водой остается его подсушить и установить на место.
Очистка сажевого фильтра без снятия
Способ промывки сажевого фильтра без снятия более быстрый, поскольку работы ведутся непосредственно на автомобиле. Конструктивные особенности фильтра позволяют подать жидкость для очистки через отверстие для установки датчика давления или температуры, предварительно их сняв.
Важно отметить, что для очистки сажевого фильтра без снятия используется другой состав. Связано это с тем, что работы ведутся прямо на автомобиле, и нет возможности убедиться, что полностью нефтепродукты будут удалены из сажевого фильтра. Поэтому для очистки используется состав на водно-щелочной основе. со смывающей жидкостью. Жидкость позволит после очистки нейтрализовать оставшуюся щелочь.
Для промывки сажевого фильтра без снятия потребуется обзавестись пистолетом-распылителем.
Обратите внимание: Также можно найти изначально жидкости для промывки в аэрозольных баллончиках. Для эффективного использования жидкости в баллончике обязательно ознакомьтесь с инструкцией к ней.
Перед промывкой сажевого фильтра двигатель автомобиля нужно обязательно прогреть, после чего необходимо дождаться пока в фильтрующем элементе установится температура около 40 градусов по Цельсию. Это необходимо сделать для повышения эффективности работы щелочного состава.
Распыление состава на сажевый фильтр происходит под давлением около 8 бар. При этом процесс распыления должен быть интервальным: 10 секунд жидкость впрыскивается, потом 10 секунд нужно подождать перед впрыском новой дозы. Таким образом потребуется ввести около 1 литра жидкости для чистки. При этом важно также вращать и перемещать распылительный зонд, чтобы очистить сажевый фильтр целиком. После того как промывка щелочным составом проведена, аналогичным образом распыляется чистая вода.
После выполнения работ по очистке сажевого фильтра жидкостными средствами рекомендуется провести процедуру дожига остатков сажи, путем эксплуатации автомобиля при повышенных оборотах на протяжении 20-30 минут.
Сажевый фильтр отработанных газов – фильтрующий элемент выпускной системы дизельного автомобиля расположенный за выпускным коллектором. На английском, звучит как Diesel Particulate Filter , а иногда его называют сажевик – предназначенный снижать выброс частиц сажи (размер от 10 нм до 1 мкм) в атмосферу вместе с ОГ. Все современные дизельные автомобили оборудованы данным фильтром, так как принятые экологические нормы «Евро 4 и 5» предполагают обязательное его наличие.
Конструктивно может быть как простой фильтр сажи (ячеечная матрица из карбида кремния), так и достаточно сложный. Поскольку многие объединенные с каталитическим нейтрализатором ().
Конструкция и принцип действия
Сажевый фильтр выполняется из специального ячеистого фильтрующего элемента, основой которого является керамика, помещенная в металлический корпус. Керамическая фильтрующая система состоит из большого количества микроскопических каналов, попеременно закрытых то с одной, то другой стороны, а стенки имеют пористую структуру, через которые проходит газ, но не может просочиться сажа. Ответ на вопрос где находится сажевый фильтр, очевиден: он встраивается в выхлопную систему автомобиля, а вот точное расположение уже зависит от конкретной модели.
Принцип действия данного устройства довольно прост. Отработанные газы просачиваются через пористую структуру фильтрующего элемента. При этом практически все частицы сажи остаются на входе, то есть в виде выхлопа из автомобиля выходит практически чистый газ, лишенный тяжелых примесей.
Принцип работы сажевого фильтра. Пассивная и Активная регенерация.
Накопленные при фильтрации сажевые частицы создают сопротивление отработанным газам, что в свою очередь приводит к понижению мощности двигателя автомобиля. В связи с этим любой сажевый фильтр нуждается в периодической чистке от сажи. Данный процесс называется регенерацией.
Проблемы с работой сажевого фильтра
Существует два вида регенерации: пассивная и активная.
Пассивная регенерация происходит без участия водителя (происходит незаметно). Мелкие отложения сгорают при температуре около 350 градусов. Такая чистка может сопровождаться резким дымлением. Но чтобы достигнуть этакого нужного температурного режима необходимо периодически давать поработать дизельному двигателю на оборотах более 2000 об. продолжительностью 5 - 10 мин. Такой вид регенерации выполняется каждые 500 - 700 км пробега.
Поскольку в городских условиях, какой режим вождения возможен не всегда, происходит постепенное засорение с последующим выходом из строя.
В связи с этим водители часто периодически добавляют в топливо специальные присадки позволяющие сгорать саже при меньших температурах около 450 °C. Применение другого вида восстановления работоспособности сажевика вызывается загоранием на приборной панели соответствующего заначка, а при диагностике выскочит ошибка.
Значок сажевого фильтра (он же неисправность выхлопной системы) загорается в нескольких случаях: когда требуется активная регенерация элемента выхлопной системы или если он уже пришел в негодность.
Активная регенерация сажевого фильтра происходит при температурах более 600 градусов (ЭБУ защёт данных с датчиков сам производит необходимые процедуры), таких как:
- поздний впрыск топлива;
- дополнительный впрыск;
- используется дополнительный нагревательный элемент перед фильтром;
- впрыскивается топливо перед фильтром;
Именно при таких процедурах выхлоп нагревается до такого значения при максимальной нагрузке дизельного двигателя. После такой регенерации работоспособность сажевого фильтра восстанавливается.
Аварийная регенерация не запускается, если фильтр заполнен сажей боле определенного значения (около 68 гр).
Но как бы там ни было, ресурс фильтра отработанных газов составляет около 250 тыс. км пробега. А как долго не понадобится полное удаление или замена сажевого фильтра зависит от качества топлива и смазочных материалов.
Симптомы засорения сажевого фильтра
Когда фильтр очистки сажи засорен или полностью вышел из строя, то о его состоянии водителю будут сигнализировать такие признаки:
Особенности эксплуатации
Довольно часто причиной поломки сажевого фильтра становятся неисправные клапана EGR. В современных автомобилях электронные системы управления автоматически подсчитывают количество завершенных циклов регенерации и при необходимости извещают водителя о необходимости замены фильтра. В любом случае для нормальной эксплуатации сажевика необходимо использовать качественное топливо (содержание серы не должно превышать нормы), отвечающее требованиям стандарта Euro-4,5. Также владельцам автомобилей оборудованных таким фильтром не стоит заливать био-дизель.
В автомобилях оборудованных сажевым фильтром очень важно использовать ту марку масла, которая преднаписана в инструкции заводом изготовителем. Когда она не соответствует то вероятность его выхода из строя через засор продуктами угара масла, очень высока.
Стоит помнить что авто с сажевым фильтром требует определенных правил обслуживания и эксплуатации.
Удаление или отключение сажевого фильтра требует программного вмешательства.
Особенности ремонта
В большинстве случаев сажевые фильтры не являются ремонтируемыми устройствами, но при этом они размещаются под днищем автомобиля или возле двигателя, поэтому их замена не выглядит сложной задачей, но довольно дорогостоящая. Именно поэтому основная масса автовладельцев обращаются на СТО с целью вырезать фильтр очистки выхлопных газов, нарушая тем самым экологические нормы выбросов вредных веществ в атмосферу. На некоторых машинах сажевый фильтр можно вовсе отключить (если не установить дополнительный резонатор, то появится громкий звук выхлопа), но только там, где его наличие и состояние не контролируется электроникой. Такой выход из ситуации называется чип-тюнинг.
Связанные термины
В законодательстве по токсичности ОГ EURO 6c предельные значения массы частиц (PM) и количества частиц (PN) ограничены еще жестче. Основанием для этого служит тот факт, что у современных ДВС с непосредственным впрыском не создается такая однородная топливо-воздушная смесь, как с впрыском во впускной коллектор.
Поэтому при сгорании топлива образуется больше частиц. Для соответствия предельным значениям, среди прочего, устанавливается сажевый фильтр для бензинового двигателя.
Пример: Двигатель B48 у F22/F23
Описание функционирования
Монтажное положение сажевого фильтра для бензинового двигателя
Сажевый фильтр для бензинового двигателя устанавливается на месте среднего глушителя за катализатором. В будущем у т/с сажевый фильтр для бензинового двигателя будет устанавливаться ближе к двигателю в общем корпусе с катализатором.
Для однозначной идентификации следует проверить монтажное положение датчика давления наддува.
Если датчик давления ОГ расположен на выходе катализатора, то сажевый фильтр для бензинового двигателя расположен дальше от двигателя в днище т/с вместо среднего глушителя. Если датчик давления ОГ расположен по центру на корпусе катализатора, то сажевый фильтр для бензинового двигателя установлен ближе к двигателю.
Монтажное положение сажевого фильтра для бензинового двигателя ближе к двигателю способствует регенерации (обгорание сажи), поскольку проще достигаются необходимые для этого температуры ОГ.
Конструкция и функционирование сажевого фильтра для бензинового двигателя
Сажевый фильтр для бензинового двигателя пронизан множеством каналов, по которым проходят ОГ. Стенки сажевого фильтра для бензинового двигателя пористые для прохождения ОГ. Частицы (сажа и зола) оседают в каналах.
Каналы сажевого фильтра для бензинового двигателя закрыты по краям. Каждый впускной канал окружен 4 выпускными каналами. Частицы оседают в покрытии впускных каналов. Там остаются частицы, которые сгорают при повышении температуры отработавших газов и необходимом количестве кислорода. Очищенный отработавший газ проникает через пористые стенки с покрытием из выпускных каналов.
Отложения сажи со временем забивают сажевый фильтр для бензинового двигателя. Поэтому их следует сжигать. Это происходит, когда температура отработавших газов превышает температуру воспламенения сажи. Данный процесс называется регенерацией. При этом частицы углерода превращаются в газообразную двуокись углерода (CO2 ) при помощи окисления.
Отложения сажи начинают сгорать при температурах от 600 °C. Быстрая и эффективная регенерация достигается только от температуры 700 °C. Так как данная температура достигается только при соответствующей высокой нагрузке, наряду с естественной регенерацией (обгорание сажи при избытке воздуха в режиме принудительного холостого хода) сажевого фильтра для бензинового двигателя применяются дополнительные меры. Так температура отработавших газов искусственно повышается путем регулировки угла зажигания. Как правило, водитель не ощущает этих процессов.
Датчик давления ОГ
В бензиновом двигателе по сравнению с дизельным перепад давлений не измеряется до и после сажевого фильтра. Вместо этого датчик давления ОГ в бензиновом двигателе измеряет давление ОГ перед сажевым фильтром для бензинового двигателя и давление окружающей среды.
Цифровая электронная система управления двигателем (DME) по сигналам от датчика давления наддува и по другим сигналам (например, воздушной массы) рассчитывает поток отработавших газов.
На основе потока отработавших газов в сочетании с измеренным давлением окружающей среды рассчитывается значение давления ОГ после сажевого фильтра для бензинового двигателя. Рассчитанный перепад давлений до и после сажевого фильтра для бензинового двигателя сообщает о степени загрузки сажевого фильтра для бензинового двигателя. цифровая электронная система управления двигателем (DME) активирует регенерацию при превышении допустимой степени загрузки.
Системные функции
Регенерация
В зависимости от манеры езды и состояния обслуживания т/с сажевый фильтр для бензинового двигателя рассчитан на пробег около 240000 км. По достижении этого пробега сажевый фильтр для бензинового двигателя следует заменять вместе с корпусом. Для этого система выпуска отработавших газов снимается и ставится новый сажевый фильтр для бензинового двигателя.
Информацию о степени загрузки предоставляет диагностическая система. По достижении максимального пробега регистрируется ЗУ неисправностей, которое считывается диагностической системой. В т/с по достижении максимального пробега сервисная информация не отображается.
Для сохранения давления ОГ в допустимых пределах увеличивается количество циклов регенерации по мере повышения степени загрузки сажевого фильтра для бензинового двигателя золой. При максимальной степени загрузки золой сажевого фильтра для бензинового двигателя он не в состоянии свободно прогорать. Как следствие происходит постепенное уменьшение мощности двигателя. При превышении снижения мощности 30 % цифровая электронная система управления двигателем (DME) активирует сигнальную лампу токсичности отработавших газов. Система управления двигателем переходит в аварийный режим.
| Обозначение | Пояснение | Обозначение | Пояснение |
|---|---|---|---|
| A | Сажа | B | Зола |
| C | Новое состояние (без отложений) | ||
| км | Пробег в километрах | кВт | Мощность в кВт |
| миллибар | Давление ОГ в миллибарах | ||
| 1 | Циклы степени загрузки с регенерацией | 2 | Высокая загрузка сажевого фильтра для бензинового двигателя |
| 3 | Достигнуто среднее значение пробега | 4 | Снижение мощности и аварийная программа |
Возможности регенерации
- Нормальная регенерация: осуществляется в зависимости от характера движения. Обгорание сажи возможно только при избытке воздуха в режиме принудительного холостого хода в режиме принудительного холостого хода и при соответствующей высокой температуре отработавших газов.
- Рассчитанная регенерация: циклическая регенерация на основе характера движения.
- Регенерация каждые 10 000 км: установленный цикл регенерации.
Впрыск
Для улучшения параметров выбросов вредных веществ (частиц) для EURO 6c установлены новые форсунки. Форсунки имеют новую геометрию для впрыска. На нижеследующем графике показано изменение:
Указания для службы сервиса
Общие указания
Указания по диагностике
Сажевый фильтр для бензинового двигателя диагностируется при помощи диагностической системы. Для этого предусмотрены тестовые модули для датчика давления ОГ и сажевого фильтра для бензинового двигателя.
Для сервисной функции замену сажевого фильтра для бензинового двигателя следует регистрировать.
Оставляем за собой право на опечатки, смысловые ошибки и технические изменения.
При сгорании топливно-воздушной смеси образуются выхлопные газы, в состав которых входит сажа, то есть мелкие механические частицы, загрязняющие атмосферу. В конце 90-х начале двухтысячных годов остро встал вопрос о вкладе транспорта в загрязнение атмосферы. Перед инженерами была поставлена задача - максимально снизить количество вредных веществ в автомобильном выхлопе. С этой целью в стандартную схему выхлопной системы были включены новые элементы - каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр.
Каталитический нейтрализатор, как видно из названия, нейтрализует вредные вещества. В частности, углеводороды, водяной пар и оксид углерода превращаются в относительно безвредный углекислый газ, а оксиды азота - в азот. Сажевый фильтр предназначен для задержания твердых частиц микроскопического размера. С 2011 года наличие этих двух элементов стало обязательным для эксплуатации авто в Евросоюзе и его соответствия нормам токсичности Евро-4, Евро-5, Евро-6.
Конструкция сажевого фильтра
Устанавливается он обычно сразу после катализатора, есть также варианты спаренные с катализатором в одном корпусе. Стоят они, как правило, сразу же после выпускного коллектора, турбины или приемной трубы. Именно здесь выпускные газы разогреты до высокой температуры порядка 300-400 градусов.
Сам по себе фильтр представляет матричную структуру, испещренную входными и выходными каналами, стенки которых имеют пористую структуру. Именно в этих порах и оседает сажа. Изготавливают матрицу из огнеупорной керамики. Заключена вся эта конструкция в металлический корпус.
Ячейки и каналы могут иметь как квадратное, так и восьмиугольное сечение. Последние работают более эффективно, так как способны задерживать действительно микроскопические частицы диаметром не более одного микрона. На входе и выходе из фильтра устанавливаются датчики, которые анализируют состав входящих и выходящих газов. В идеале из сажевого фильтра выходит практически безвредный выхлоп с кисловатым запахом.
Несложно догадаться, что со временем фильтр забивается и требуется его замена. Однако разработчики пошли другим путем, придумав систему регенерации.
Регенерация сажевого фильтра
Если фильтр забит, значительно снижается мощность двигателя, так как на пути отработанных газов появляется серьезная преграда. Решается эта проблема с помощью регенерации - сжигание сажи при высоких температурах порядка 500-600°С.
На автомобили Volkswagen устанавливают фильтры с каталитическим покрытием из платины, которая нейтрализует частицы сажи при нормальных рабочих температурах. То есть в них происходит пассивная регенерация в процессе работы. Хотя, стоит отметить, что именно владельцы автомобилей Фольксваген являются лидерами по обращению на СТО из-за проблем с сажевым фильтром.
Есть несколько видов регенерации:
- активная - путем намеренного повышения температуры отработанных газов;
- пассивная - с применением катализатора;
- с помощью добавления специальных присадок к топливу.
Как только фильтр забивается, на панель приборов выводится соответствующий сигнал и активируется система EGR (рециркуляция отработанных газов - Exhaust Gas Recirculation). Мы не будем описывать все ее разновидности, но самая распространенная - отработанные газы через специальный клапан направляются обратно в цилиндры, из-за чего их температура повышается. Сажа полностью выгорает при 600°С.
В некоторых моделях непосредственно перед сажевым фильтром устанавливают специальный нагревательный элемент. Есть также такой вариант, когда серия дополнительных впрысков топлива осуществляется на такте выпуска. Одним словом, регенерацию лучше всего проводить автоматически во время движения на высоких оборотах двигателя.
Понятно, что в условиях города сложно длительное время ездить на высоких оборотах. В таких случаях можно отправиться на СТО, где фильтр промоют под давлением специальными промывками. Peugeot и Citroen нашли свой выход из ситуации, разработав систему ввода присадок в дизельное топливо для очистки от сажи. Такую систему позже применили инженеры Тойота и Форд. Присадка, содержащая церий, заливается в отдельный бачок и мелкими порциями впрыскивается в топливо, ее хватает на несколько десятков тысяч км.
У такой присадки есть минус - она оседает на дне сажевого фильтра и удалить этот осадок практически невозможно. Таким образом, ресурс работы сажевого фильтра в среднем составляет примерно 100-150 тыс. км.
Замена сажевого фильтра или полное удаление
Несмотря на регенерацию, со временем сажевый фильтр забивается настолько сильно, что очистить его невозможно никакими присадками и температурами. Промывка на СТО тоже не дает желаемого результата. Скажем сразу, что оригинальный фильтр стоит довольно дорого, даже б/у будет стоить от 15-20 тысяч, за новый же, в зависимости от модели, готовьтесь заплатить от 30-50 до 100 и выше тысяч рублей.
Можно, конечно, купить более дешевую копию или эмулятор, но редакция сайт не рекомендует этого делать, так как эта деталь должна выдерживать очень высокие температуры, а при ее производстве применяются драгоценные металлы. То есть возгорание авто вполне реально, если установить дешевый сажевый фильтр.
Но автомобилисты нашли более простое решение проблемы - полное удаление сажевого фильтра. Правда, тут понадобится помощь не только автомеханика, но и программиста, поскольку нужно внести изменения в программный код - полностью удалить данные о фильтре из Одним словом понадобится полная перепрошивка электронного блока управления.
Удаление сажевого фильтра происходит следующим образом:
- его снимают;
- металлический корпус вскрывают болгаркой;
- выбивают матрицу;
- заваривают оставшуюся банку и устанавливают обратно.
Далее перепрошивают блок управления - это самый сложный и ответственный этап, поскольку из-за неправильного перепрограммирования ЭБУ возможны проблемы с работой системы впрыска дизельного топлива. После удаления сажевого фильтра снизятся затраты на содержание автомобиля и улучшатся показатели двигателя: мощность, тяга, динамика.