Назначение и принцип работы сажевого фильтра

Как правило, при работающем дизельном двигателе топливо сгорает не полностью. В результате опасные компоненты, в том числе сажа, которая вредна для человека и окружающей среды, выбрасываются в атмосферу вместе с выхлопными газами. Для снижения концентрации последнего используется сажевый фильтр — DPF (Diesel Particulate Filter, англ.).

Устройство фильтра

Сажевый фильтр является частью выхлопной системы и может быть размещен рядом с каталитическим нейтрализатором или объединен в единую конструкцию (в данном случае он расположен рядом с выпускным коллектором, что обеспечивает фильтрацию выхлопных газов при максимальной температуре). Устройство используется только в дизельных автомобилях и в отличие от каталитического нейтрализатора, встроенного в бензиновые двигатели, удаляет только частицы сажи из выхлопных газов.

Основные элементы сажевого фильтра:

• Матрица. Она состоит из карбида кремния (керамики) и представляет собой систему тонких каналов квадратного или восьмиугольного сечения. Торцы ходов поочередно закрыты, а стенки имеют пористую структуру, так что сажа задерживается внутри и оседает на стенках;
• Корпус. Изготовлен из металла. Имеет входной и выходной канал;
• Датчики давления. Измеряют дифференциальное давление газов между входом и выходом фильтра;
• Датчик температуры. Контролирует температуру газов на входе и выходе фильтра.

Использование сажевого фильтра и его ресурс

Когда выхлоп проходит через сажевый фильтр, загрязнения оседают на стенках матрицы и в результате на выходе — очищенные газы . Постепенно ячейки фильтра наполняются и забиваются, препятствуя прохождению выхлопных газов. Это приводит к снижению производительности двигателя, что свидетельствует о необходимости очистки или замены.

Срок службы сажевого фильтра зависит от условий эксплуатации автомобиля. В среднем производители рекомендуют проверять состояние каждые 100 000 километров. Фактический диапазон загрязнения фильтра составляет от 50 до 200 000 километров. Регулярная регенерация и своевременная замена моторного масла необходимы для продления срока службы.

Типы и задачи регенерации

Регенерация сажевого фильтра — это процесс сжигания сажи, отложившейся в матрице. Существует два типа регенерации:

• Пассивный — он заключается в повышении температуры выхлопных газов. Этого можно достичь, разогнав двигатель до максимальной нагрузки (примерно 15 минут езды при 3000 об/мин или более) или добавив к дизельному топливу присадки для снижения температуры горения сажи.
• Активный — выполняется, когда основной режим работы двигателя не обеспечивает требуемых параметров для пассивной регенерации. Для этого на время проводят принудительный подъем температуры. Повышение температуры достигается разными способами — отложенным или дополнительным впрыском в такт выпуска, электронагревом или дополнительными добавками к топливу.

Частые прокалывания изнашиваются и повреждают керамическую матрицу. А поскольку стоимость сажевого фильтра достаточно высока, необходимо найти наиболее деликатный режим. Это достигается за счет увеличения интервала между процессами регенерации и уменьшения температурных диапазонов сгорания масла.

Правильное масло для дизеля

Неподходящее масло еще больше загрязняет ячейки матрицы фильтра и приводит к преждевременному износу. В процессе работы двигателя происходит его угар вместе с топливом и при наличии негорючего осадка блокирует работу системы очистки выбросов.

Для дизельных двигателей с сажевыми фильтрами ACEA (Ассоциация европейских автопроизводителей) определила специальный стандарт масла, которое соответствует экологическим стандартам, не ниже Евро-4 и общим правилам эксплуатации транспортных средств. Моторные масла для современных дизельных сажевых фильтров с допуском ACEA присвоено обозначение C (C1, C2, C3, C4). Они используются в автомобилях с системами очистки выбросов и их состав позволяет матрице служить дольше.

Стоит ли удалять сажевый фильтр

Многие водители, которые хотят устранить проблему постоянной чистки и замены, а также связанные с этим дополнительные финансовые затраты, предпочитают снимать сажевый фильтр. Это можно сделать несколькими способами:

• Снятие устройства. Демонтаж сажевого фильтра позволяет немного повысить производительность автомобиля. С другой стороны, когда автомобиль работает, ЭБУ двигателя указывает на ошибку и распознает отсутствие фильтра как неисправность системы.
• Изменение программного обеспечения блока управления двигателем, т.е. обновление ПО до версии без информации о наличии DPF. Обновление ПО осуществляется с помощью специального устройства — программатора. Однако в то же время вы должны убедиться, что новое программное обеспечение работает должным образом, поскольку последствия могут быть непредсказуемыми.
• Подключение устройства эмуляции, без изменения ПО, которое посылает сигналы в блок управления, аналогично тому, как это делает настоящий сажевый фильтр.

Следует, однако, отметить, что действующие экологические стандарты Евро 5 запрещают работу дизельного двигателя без сажевого фильтра.