Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe
Auto termen,  Artikelen,  Auto apparaat,  Bediening van machines

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Met de invoering van milieunormen vanaf 2009 moeten alle auto's met zelfontbrandende verbrandingsmotoren worden uitgerust met roetfilters. Bedenk waarom ze nodig zijn, hoe ze werken en hoe je voor ze moet zorgen.

Wat is een roetfilter en hoe werkt het?

Het concept zelf van een filter geeft aan dat het onderdeel betrokken is bij het reinigingsproces. In tegenstelling tot een luchtfilter is er een roetfilter in het uitlaatsysteem ingebouwd. Het onderdeel is ontworpen om de uitstoot van schadelijke stoffen in de atmosfeer te minimaliseren.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Afhankelijk van de kwaliteit van het product en de filterelementen, kan dit onderdeel tot 90 procent van het roet uit de uitlaat verwijderen na verbranding van dieselbrandstof. Het werk van de Federatieraad vindt plaats in twee fasen:

  1. Verwijderen van roet. Rookdoorlatende filterelementen vangen fijnstof op. Ze nestelen zich in de cellen van het materiaal. Dit is de hoofdtaak van het filter.
  2. Regeneratie. Dit is een procedure om de cellen te reinigen van opgehoopt roet. Het wordt geproduceerd wanneer de motor vermogen begint te verliezen met onderhoudbare bijbehorende systemen. Met andere woorden, regeneratie is het herstel van de reinheid van het celoppervlak. Verschillende modificaties gebruiken hun eigen technologie om roet te verwijderen.

Waar zit een roetfilter en waar dient het voor?

Omdat SF betrokken is bij het reinigen van uitlaatgassen, wordt het geïnstalleerd in het uitlaatsysteem van een auto die wordt aangedreven door een dieselmotor. Elke fabrikant rust zijn auto's uit met een systeem dat kan verschillen van analogen van andere merken. Om deze reden is er geen vaste regel over waar het filter moet zijn.

In sommige auto's wordt het roet gebruikt in combinatie met een katalysator, die in alle moderne auto's met benzinemotor is geïnstalleerd. In dit geval kan het filter zich voor of erachter bevinden.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Sommige fabrikanten (bijvoorbeeld Volkswagen) hebben combinatiefilters gemaakt die de functies van zowel een filter als een katalysator combineren. Hierdoor verschilt de reinheid van de uitlaat van een dieselmotor niet van een benzine-analoog. Vaak worden dergelijke onderdelen direct na het uitlaatspruitstuk gemonteerd, zodat de temperatuur van de uitlaatgassen zorgt voor de juiste chemische reactie om schadelijke stoffen te neutraliseren.

Filterapparaat

In de klassieke versie lijkt het DPF-apparaat sterk op de katalysator. Het heeft de vorm van een metalen kolf, alleen van binnen is het een duurzaam filterelement met een celstructuur. Dit element is vaak gemaakt van keramiek. Het filterlichaam heeft veel mazen van 1 mm.

In gecombineerde versies zijn de katalysatorelementen en het filterelement in één module geplaatst. Bovendien zijn in dergelijke onderdelen een lambdasonde, druk- en uitlaatgastemperatuursensoren geïnstalleerd. Al deze onderdelen zorgen voor de meest efficiënte verwijdering van schadelijke deeltjes uit de uitlaat.

Kenmerken van de werking en bediening van het roetfilter

De levensduur van roetfilters is direct afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden van het voertuig. Afhankelijk hiervan moet de autobezitter elke 50-200 duizend kilometer de staat van het filter controleren. Als de auto in stedelijke omstandigheden wordt gebruikt en vaak in de file staat, zal de levensduur van het filter minder zijn in vergelijking met de analoge die is geïnstalleerd in een auto die in lichtere omstandigheden wordt gebruikt (langeafstandsritten langs de snelweg). Om deze reden speelt de indicator van de motoruren van de aandrijfeenheid een belangrijke rol.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Aangezien een verstopt roetfilter de motorprestaties vermindert, moet elke automobilist het uitlaatsysteem periodiek regenereren. Ook van groot belang is het naleven van de voorschriften voor het vervangen van motorolie. Daarom moet de autobezitter zich strikt houden aan de aanbevelingen van de autofabrikant.

Selectie dieselolie

Net als de katalysator die in moderne benzineauto's wordt aangetroffen, kan het roetfilter ernstig worden beschadigd als de eigenaar van de auto de verkeerde motorolie gebruikt. In dit geval kan het smeermiddel de cilinders binnendringen en tijdens de slag uitbranden.

In dit geval komt er een grote hoeveelheid roet vrij (dit is afhankelijk van de hoeveelheid inkomende olie), die niet in het uitlaatsysteem van de auto aanwezig mag zijn. Dit roet komt de filtercellen binnen en vormt zich daarop. Voor dieselmotoren heeft de Association of European Automobile Manufacturers een motorolienorm opgesteld die voldoet aan de eisen van een milieunorm van minimaal Euro4.

Het pakket met dergelijke olie zal worden gelabeld met C (met indexen van 1 tot 4). Dergelijke oliën zijn speciaal ontworpen voor voertuigen die zijn uitgerust met een uitlaatgasnabehandelings- of zuiveringssysteem. Hierdoor wordt de levensduur van het roetfilter verlengd.

Automatische reiniging

Tijdens bedrijf van de power unit kunnen fysieke processen worden gestart die het roetfilter automatisch reinigen van koolstofafzettingen. Dit gebeurt wanneer de uitlaatgassen die de filtertank binnenkomen, worden verwarmd tot +500 graden en hoger. Tijdens de zogenaamde passieve autoreiniging wordt het roet geoxideerd door het gloeiende medium en breekt het af van het oppervlak van de cellen.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Maar om dit proces te laten starten, moet de motor lange tijd op een bepaald toerental draaien. Wanneer de auto in de file staat en vaak korte afstanden aflegt, hebben de uitlaatgassen niet de tijd om zo op te warmen. Hierdoor hoopt roet zich op in het filter.

Om bestuurders te helpen die hun auto in deze modus gebruiken, hebben fabrikanten van verschillende autochemicaliën speciale antiroetadditieven ontwikkeld. Het gebruik ervan stelt u in staat om de automatische reiniging van het filter te starten bij een uitlaatgastemperatuur binnen +300 graden.

Sommige moderne auto's zijn uitgerust met een systeem voor gedwongen regeneratie. Het injecteert wat brandstof die ontbrandt in de katalysator. Hierdoor wordt het roetfilter warm en wordt tandplak verwijderd. Dit systeem werkt op basis van druksensoren die voor en na het roetfilter zijn aangebracht. Wanneer er een groot verschil is tussen de uitlezingen van deze sensoren, wordt het regeneratiesysteem geactiveerd.

Sommige fabrikanten, bijvoorbeeld Peugeot, Citroen, Ford, Toyota, gebruiken in plaats van een extra portie brandstof om het filter op te warmen een speciaal additief dat zich in een aparte tank bevindt. Dit additief bevat cerium. Het regeneratiesysteem voegt deze stof periodiek toe aan de cilinders. Het additief verwarmt de uitlaatgassen met geweld tot een temperatuur van ongeveer 700-900 graden. Als de auto is uitgerust met een variant van een dergelijk systeem, hoeft hij niets te doen om het roetfilter te reinigen.

DPF gesloten deeltjesfilters

Roetfilters in modern design zijn onderverdeeld in twee typen:

  • dpf gesloten filters;
  • fap-filters met regeneratiefunctie voor filterelementen.
Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

De eerste categorie omvat elementen met een keramische honingraat aan de binnenkant, zoals in een katalysator. Een dunne titaniumlaag wordt op hun wanden aangebracht. De effectiviteit van een dergelijk onderdeel hangt af van de uitlaatgastemperatuur - alleen in dit geval treedt een chemische reactie op om koolmonoxide te neutraliseren. Om deze reden worden deze modellen zo dicht mogelijk bij het uitlaatspruitstuk gemonteerd.

Bij afzetting op een keramische honingraat met een titaniumcoating worden roet en koolmonoxide geoxideerd (de temperatuur waarbij de reactie plaatsvindt, moet enkele honderden graden zijn). Door de aanwezigheid van sensoren is het mogelijk om op tijd een filterstoring te diagnosticeren, waarover de bestuurder een melding van de ECU ontvangt over de netheid van de auto.

FAP-deeltjesfilters van het gesloten type met regeneratiefunctie

FAP-filters zijn ook van het gesloten type. Alleen verschillen ze van de vorige door de zelfreinigende functie. Roet hoopt zich niet op in dergelijke kolven. De cellen van deze elementen zijn bedekt met een speciaal reagens dat reageert met hete rook en deeltjes volledig uit het uitlaatkanaal verwijdert bij hoge temperaturen.

Sommige moderne auto's zijn uitgerust met een speciaal spoelsysteem, dat op het juiste moment een reagens injecteert wanneer de auto in beweging is, waardoor roet al in de vroege stadia van vorming wordt verwijderd.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

 Soms wordt in plaats van een additief een extra portie brandstof gebruikt, die in het filter zelf opbrandt, waardoor de temperatuur in de kolf stijgt. Door verbranding worden alle deeltjes volledig uit het filter verwijderd.

Roetfilter regeneratie

Bij het verbranden van dieselbrandstof komt een grote hoeveelheid fijnstof vrij. Na verloop van tijd bezinken deze stoffen zich aan de binnenkant van de roetkanalen, van waaruit het verstopt raakt.

Als u slechte brandstof tanken, is de kans groot dat zich een grote hoeveelheid zwavel in het filterelement ophoopt. Het voorkomt de hoogwaardige verbranding van dieselbrandstof, bevordert een oxidatieve reactie in het uitlaatsysteem, waardoor de onderdelen sneller uitvallen.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Een snelle vervuiling van het roetfilter kan echter ook optreden door een onjuiste afstelling van de dieselmotor. Een andere reden is een onvolledige verbranding van het lucht-brandstofmengsel, bijvoorbeeld door een defecte straalpijp.

Wat is regeneratie?

Filterregeneratie betekent het reinigen of opnieuw opbouwen van verstopte filtercellen. De procedure zelf is afhankelijk van het filtermodel. En ook over hoe de autofabrikant dit proces heeft ingericht.

In theorie kan het roet niet volledig verstoppen, aangezien er chemische reacties in moeten plaatsvinden. Maar in de praktijk komt dit vaak voor (de redenen staan ​​hierboven iets aangegeven). Om deze reden hebben fabrikanten een zelfreinigende functie ontwikkeld.

Er zijn twee algoritmen voor het uitvoeren van regeneratie:

  • Actief;
  • Passief.

Als het voertuig de katalysator en het filter niet zelf kan reinigen, kunt u deze procedure zelf uitvoeren. Het is vereist in de volgende gevallen:

  • De auto legt zelden lange afstanden af ​​(de uitlaat heeft geen tijd om op te warmen tot de gewenste temperatuur);
  • De interne verbrandingsmotor was gedempt tijdens het regeneratieproces;
  • Defecte sensoren - de ECU ontvangt niet de vereiste pulsen, daarom wordt de reinigingsprocedure niet ingeschakeld;
  • Bij een laag brandstofpeil vindt er geen regeneratie plaats, omdat hiervoor een extra hoeveelheid diesel nodig is;
  • Storing EGR-klep (bevindt zich in het uitlaatgasrecirculatiesysteem).

Een teken van een verstopt filter is een sterke afname van het vermogen van de krachtbron. In dit geval zal het wassen van het filterelement met behulp van speciale chemicaliën het probleem helpen oplossen.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Het roetfilter hoeft niet mechanisch te worden gereinigd. Het is voldoende om het onderdeel uit het uitlaatsysteem te verwijderen en een van de gaten af ​​te sluiten. Verder wordt een universele emulator in de container gegoten. Het helpt tandplak te verwijderen zonder dat u een nieuw onderdeel hoeft te kopen. De vloeistof moet het besmette oppervlak volledig bedekken. Gedurende 12 uur moet het onderdeel periodiek worden geschud zodat het roet beter achterblijft.

Na gebruik van de reiniger wordt het onderdeel onder stromend water gewassen.  

Passieve regeneratie

Dit proces wordt uitgevoerd terwijl de motor onder belasting draait. Wanneer de auto over de weg rijdt, loopt de uitlaatgastemperatuur in het filter op tot ongeveer 400 graden. Deze omstandigheden veroorzaken een chemische reactie om het roet te oxideren.

Tijdens het regeneratieproces wordt in dergelijke filters stikstofdioxide gegenereerd. Deze stof werkt in op de koolstofverbindingen waaruit roet bestaat. Dit proces vormt samen met koolmonoxide stikstofmonoxide. Verder gaan deze twee stoffen door de aanwezigheid van zuurstof in de holte ermee in reactie, waardoor twee andere verbindingen ontstaan: CO2 en stikstofdioxide.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Houd er rekening mee dat een dergelijk proces niet altijd even effectief is, daarom is het periodiek noodzakelijk om geforceerde reiniging van de roetdamp uit te voeren.

Actieve regeneratie

Om te voorkomen dat het roetfilter defect raakt en het niet door een nieuw hoeft te worden vervangen, is het noodzakelijk om periodiek het actieve oppervlak van de katalysator te reinigen. In stadsverkeer of over korte afstanden is het onmogelijk om de katalysator passief te reinigen.

In dit geval is het noodzakelijk om een ​​actieve of geforceerde procedure te starten. De essentie komt neer op het volgende. De UGR-klep sluit (indien nodig worden aanpassingen gedaan aan de werking van de turbine). Naast het grootste deel van de brandstof wordt een bepaalde hoeveelheid lucht-brandstofmengsel gevormd.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Het wordt in de cilinder gevoerd, waarin het gedeeltelijk uitbrandt. De rest van het mengsel komt het uitlaatspruitstuk binnen en komt de katalysator binnen. Daar brandt het uit en stijgt de temperatuur van de uitlaatgassen - het effect van een hoogoven met aangezet ventilator wordt gevormd. Dankzij dit effect worden de deeltjes die zich in de katalysatorcellen hebben opgehoopt, uitgebrand.

Zo'n procedure is nodig om de chemische reactie in de katalysator voort te zetten. Hierdoor komt er minder roet in het filter, wat op zijn beurt de levensduur van het roetfilter verlengt.

Naast het reinigen van de katalysator, verhoogt de verbranding van een extra portie VTS buiten de motor de temperatuur in het filtercircuit zelf, wat ook gedeeltelijk bijdraagt ​​aan de reiniging ervan.

De chauffeur leert dat de elektronica deze procedure uitvoert om het stationair toerental kortstondig op te voeren tijdens een lange rit. Door deze zelfreiniging komt er donkere rook uit de uitlaatpijp (dit is de norm, aangezien roet uit het systeem wordt verwijderd).

Waarom regeneratie kan mislukken en hoe u handmatig opruimt?

Er zijn verschillende redenen waarom het roetfilter niet regenereert. Bijvoorbeeld:

  • Korte ritten, waardoor het proces geen tijd heeft om te starten;
  • Regeneratie wordt onderbroken door motorstop;
  • Een van de sensoren verzendt geen metingen of er komt helemaal geen signaal uit;
  • Laag brandstofniveau of additieven in de tank. Het systeem bepaalt hoeveel brandstof of roetadditief nodig is voor een volledige regeneratie. Als het niveau laag is, start het proces niet;
  • EGR klep defect.
Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Als de machine in zodanige omstandigheden wordt gebruikt dat de zelfreiniging niet start, kan het roetfilter handmatig worden gereinigd. In dit geval moet het uit het voertuig worden verwijderd. Vervolgens moet één uitlaat worden afgesloten met een stop en spoelvloeistof wordt in de andere gegoten. Het filter moet regelmatig worden geschud om het roet af te breken.

Het is noodzakelijk om ongeveer 12 uur uit te trekken voor het wassen van het filter. Na deze tijd wordt het wasgoed afgevoerd en wordt het filter zelf gewassen met schoon stromend water. Hoewel deze procedure onafhankelijk kan worden uitgevoerd, is het beter om de auto naar een servicestation te brengen om dit te combineren met de diagnose van het volledige uitlaatsysteem. In dit geval is het niet nodig om zoveel tijd te besteden. Sommige tankstations hebben bijvoorbeeld speciale apparatuur die het proces van filterregeneratie door geforceerde roetverbranding simuleert. Er kan een speciale verwarming en brandstofinjectie worden gebruikt, die de werking van een regeneratiesysteem simuleert.

Oorzaken van verhoogde roetvorming

De belangrijkste parameter die de reinheid van het roetfilter beïnvloedt, is de slechte kwaliteit van de brandstof. Dieselbrandstof van deze kwaliteit kan een grote hoeveelheid zwavel in de staaf hebben, wat niet alleen voorkomt dat de brandstof volledig uitbrandt, maar ook een oxidatieve reactie van het metaal veroorzaakt. Als wordt geconstateerd dat het systeem na een recente tankbeurt vaker begint te regenereren, dan is het beter om een ​​andere tankbeurt te zoeken.

Ook is de hoeveelheid roet in het filter afhankelijk van de instellingen van de power unit zelf. Bijvoorbeeld wanneer de injectie verkeerd plaatsvindt (het spuit niet, maar spuit, waardoor een inhomogeen lucht-brandstofmengsel wordt gevormd in een deel van de kamer - verrijkt).

Hoe zorg je voor een roetfilter

Net als andere onderdelen die onder spanning staan, heeft ook het roetfilter periodiek onderhoud nodig. Als de motor, het brandstofsysteem en alle sensoren correct in de auto zijn geconfigureerd, vormt zich natuurlijk minder roet in het roet en vindt regeneratie zo efficiënt mogelijk plaats.

Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

U hoeft echter niet te wachten tot het motorfoutlampje op het dashboard gaat branden om de toestand van de deeltjescel te controleren. Autodiagnostiek zal helpen om de verstopping van de SF in de vroege stadia te bepalen.

De levensduur kan worden verlengd door een speciale spoeling of reiniger te gebruiken, waarmee u snel en veilig roetafzettingen uit het filter verwijdert.

Levensduur en vervanging van het roetfilter

Ondanks de start van de automatische reiniging wordt het roetfilter toch onbruikbaar. De reden hiervoor is het constante werk in de hoge temperatuurzone, en tijdens de regeneratie stijgt dit cijfer aanzienlijk.

Gewoonlijk kan het filter, met de juiste werking van de motor en het gebruik van brandstof van hoge kwaliteit, ongeveer 200 duizend kilometer verplaatsen. Maar in sommige regio's is hoogwaardige brandstof niet altijd beschikbaar, daarom is het noodzakelijk om eerder, bijvoorbeeld elke 100 km, te letten op de toestand van het roetfilter.

Er zijn momenten dat het filter intact blijft, zelfs bij een oplage van 500 duizend. Op de een of andere manier moet elke automobilist zelfstandig aandacht besteden aan het gedrag van het voertuig. Een belangrijke factor die wijst op problemen met een roetfilter is een aanzienlijke afname van het motorvermogen. Ook zal de motor veel olie gaan verbruiken en kan er blauwe rook uit het uitlaatsysteem komen en een onkarakteristiek geluid bij de werking van de verbrandingsmotor.

Kan het roetfilter worden verwijderd?

Als je het gewoon zegt, dan is het echt om het te doen. Alleen de tweede vraag - wat heeft het voor zin als de auto in dit geval niet voldoet aan de milieunormen. Bovendien is de elektronische besturingseenheid geconfigureerd om de werking van dit element te regelen. Als u deze uit het systeem verwijdert, treedt er een permanente softwarefout op in de elektronica.

Sommigen nemen deze stap en zetten een addertje onder het gras om de volgende redenen:

  • Het is niet nodig om een ​​extra onderdeel van de machine te onderhouden;
  • Een nieuw roetfilter is vrij duur;
  • Het brandstofverbruik is enigszins verminderd, aangezien het regeneratieproces niet wordt uitgevoerd;
  • Iets, maar toch zal het motorvermogen toenemen.

Deze oplossing heeft echter nog veel meer nadelen:

  • De allereerste is het niet naleven van milieunormen;
  • De kleur van de uitlaat zal merkbaar veranderen, wat een probleem zal opleveren in een grote stad, vooral in de zomer en in files (er is toch niet genoeg lucht, en dan dwingt een puffende auto ernaast luchtcirculatie in de auto);
  • U kunt uitstapjes naar de EU-landen vergeten, want de auto mag de grens niet over;
  • Als u sommige sensoren uitschakelt, werkt de software van de besturingseenheid niet goed. Om het probleem op te lossen, moet u de ECU herschrijven. De kosten van firmware zijn hoog en de gevolgen kunnen onvoorspelbaar zijn. Het resetten van de gegevens in de regeleenheid roept veel vragen op die het niet mogelijk maken om de auto tegen een acceptabele prijs te verkopen.
Wat is een roetfilter, de structuur en het werkingsprincipe

Dit zijn slechts enkele van de negatieve aspecten van de DPF-inkeping. Maar ze zouden genoeg moeten zijn om het idee te laten vallen en te beginnen met het herstellen, schoonmaken of kopen van een nieuw roetfilter.

In plaats Output

Beslissen of het roetfilter uit het uitlaatsysteem van een voertuig moet worden verwijderd, is een persoonlijke beslissing van elke automobilist. Als dit probleem in het geval van oude auto's op fabrieksniveau wordt opgelost (SF wordt zelden gevonden), zullen sommige nieuwe generatie auto's helemaal niet werken zonder. En het aantal van dergelijke auto's neemt niet af, want een waardige vervanging voor de dieselmotor is nog niet uitgebracht.

Het is beter om niet te experimenteren met auto's die zijn uitgerust met complexe elektronische systemen, want als er een constante fout is, kan de ECU in de noodmodus gaan.

Zie de video voor meer informatie over het roetfilter:

Roetfilter, regeneratie - wat is het en hoe werkt het?

Video over het onderwerp

Daarnaast bieden we een gedetailleerde video aan over hoe het roetfilter wordt geregenereerd:

Vragen en antwoorden:

Kan het roetfilter worden gereinigd? Om dit te doen, moet u het verwijderen, vullen met een speciale reinigingsvloeistof en na ongeveer 8 uur afspoelen en op zijn plaats zetten. Het spoelen kan ook worden uitgevoerd zonder het onderdeel uit de auto te verwijderen.

Hoe vaak moet u het roetfilter vervangen? Een eventueel roetfilter is verstopt. Meestal is vervanging gemiddeld na 200 duizend kilometer nodig, maar dit wordt beïnvloed door de kwaliteit van de brandstof, de samenstelling van de militair-technische samenwerking en het aantal draaiuren.

Kan ik rijden zonder roetfilter? Technisch gezien zal dit geen negatieve invloed hebben op de auto. Maar de elektronica lost de fout constant op en de uitlaat voldoet niet aan de eco-normen.

Voeg een reactie