Как прожечь
Причины быстрого износа сажевого фильтра
В любом двигателе все взаимосвязано, поэтому если в какой-то системе идет сбой, то это отражается и на работе других систем.
К примеру, не правильно работает топливная система, форсунка льет соляру и идет ее переизбыток. А это значит, что в выхлопных газах образуется большое количество сажи. В результате быстро забивается DPF фильтр и часто запускаются процессы его регенерации.
Также к завышенному количеств сажи в газах приводит недостаток воздуха в системе. К примеру, забился воздушный фильтр, неправильно работает нагнетающая турбина, или где-то идет утечка воздуха. Последнего в цилиндры поступает мало, переобогащенная смесь сгорая образует повышенное количество сажи.
Ну и банальная причина – не качественное топливо, в котором может содержатся завышенное количество примесей, которые сгорая образуют много сажи.
Устройство и принцип работы
Рассмотрим на примере работы сажевых фильтров DPF с каталитическим покрытием – как правило, устанавливаются на автомобилях концерна volkswagen (VW).
Выхлопные газы, покинув каталитический нейтрализатор, обладают высокой температурой, поэтому при изготовлении сажевого фильтра используются высокопрочные, жаростойкие материалы — это керамика в основу которой входит карбид кремния, церий, оксид алюминия, платина. Последний металл играет роль катализатора.
Конструктивно сажевый фильтр DPF представляет из себе металлический корпус, в котором размещена керамическая пористая ячеечная матрица с насквозь пронизывающими ее тонкими отверстиями (крипты — глухие перфорированные газовые каналы). Последние могут быть 4-х или 8 угольные.
Отверстия расположены параллельно движению выхлопных газов. Часть из них с одной стороны открыта, а с другой закрыта. Поэтому одни из них считаются впускным, другие выпускными.
Сами же очистительные элементы выполнены в виде фильтрующих стенок. Они изготовлены из пористого карбида кремния, который сверху сначала покрыт смесью оксида церия и алюминия, а затем платиной.
Особенность платины заключается в том, что данный металл благоприятно влияет на прохождение химической реакции, но при этом сам не меняет свою структуру, не распадается и не создает других химических соединений что очень важно при фильтрации. Также на корпусе сажевого фильтра DPF расположены датчики дифференциального давления и температуры
Они контролируют степень загрязненности устройства и передают данные на блок управления двигателем. Количество, тип и место расположение датчиков может отличаться для конкретных марок автомобилей
Также на корпусе сажевого фильтра DPF расположены датчики дифференциального давления и температуры. Они контролируют степень загрязненности устройства и передают данные на блок управления двигателем. Количество, тип и место расположение датчиков может отличаться для конкретных марок автомобилей.
Принцип работы заключается в следующем. Попадающие в сажевый фильтр через впускные трубки выхлопные газы начинают искать выход, а он только один — пористый карбид кремния, пройдя через который сажа и копоть в результате сложной химической реакции окисляются (сгорают), превращаясь в углекислый газ.
Дальше очищенные газы через выпускные трубки попадают в выхлопную трубу и уходят в атмосферу. Запахи их при этом существенно отличается от обычного неочищенного выхлопа.
Этот процесс происходит постоянно до тех пор, пока сажевый фильтр не забьется. Как только это произошло запускается процесс самоочистки в результате которого все загрязнения выгорают. Дальше подробнее.
Стоит ли удалять сажевый фильтр и как это сделать?
Фильтр DPF, так же, как и каталитический нейтрализатор, не ремонтируется и не обслуживается, при выходе из строя менять его на новый или перепрошивать ЭБУ и устанавливать обманку датчика загрязнения — каждый решает сам.
Но не нужно забывать про периодическое проведение технического осмотра, где наличие данного элемента выхлопной системы обязательно проверят.
Конечно, если фильтр DPF забит и на панели приборов постоянно горит ошибка, это неправильно
Но важно еще и понимать, что в данной ситуации вы используете не всю мощность автомобиля, увеличится расход топлива, возможен выход из строя форсунок, закисание геометрии турбины, и других неисправностей, как топливной, так и других систем. Мы уже не говорим про экологическую составляющую
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что такое турболаг, от чего зависит и как уменьшить
Поэтому, если фильтр DPF окончательно забился, то его лучше поменять на новый. Но не у каждого есть в пределах от 60 до 100 тыс. рублей, особенно, если вы обладатель б/у автомобиля.
В данной ситуации можно пойти тремя путями:
- Поставить аналог подешевле, к примеру, за 20 тыс. рублей;
- Поставить обманку в виде короба с металлическими опилками;
- Полностью удалить фильтр и упоминание о нем в ЭБУ двигателя.
Первый вариант мы не рекомендуем использовать, так как всем понятно, что в изделии за 20 тыс. рублей вряд ли есть платина и другие дорогостоящие металлы.
Как себя поведет устройство не понятно и переживет ли оно хотя бы первую регенерацию без возгорания, тоже под вопросом. Если вам не жалко своего авто и хотите проинспектировать, то дерзайте, только обзаведитесь парочкой дополнительных огнетушителей литров на 10 каждый.
Второй вариант тоже сомнителен, так как внутри банки с металлическими опилками давление и температура будут отличатся от нормативных, прописанных в ЭБУ. На панели приборов постоянно будет гореть ошибка, а частая регенерация все равно быстро выведет устройство из рабочего состояния.
Последний вариант наиболее предпочтителен. Ведь если все сделать правильно, то это не появляется на работу двигателя, разве что добавит пару лошадиных сил
Но тут важно обратиться к хорошим специалистам
Алгоритм замены:
Снимают сажевый фильтр с автомобиля
Он может идти в одном корпусе с катализатором.
Отсоединяют датчики:
Болгаркой разрезают корпус и удаляют внутренности выбиванием по частям или выприсовыванием целиком.
С помощью «полуавтомата» или аргоном заваривают корпус и швы покрываются термостойкой краской от коррозии.
Далее устанавливают фильтр на место, подключают датчики.
Если есть ошибки в ЭБУ связанные с процессами регенерации, то их удаляют, но при этом важно не повредить всю остальную систему диагностики.
Отключают всю систему через свитч или другим способом. У каждого специалиста есть свои тайны.
Последний и предпоследние пункты очень важны так как если нарушить систему диагностики, то последующие неисправности будет невозможно выявить, к примеру, двигатель не будет заводиться, а подключённый сканер покажет, что все ОК.
А если не отключить всю систему в ЭБУ, то неправильные показания датчиков вызовет у электроники «ступор» в буквальном смысле слова. Появятся ошибки на панели приборов и возникнуть другие проблемы, к примеру, высветится аварийный режим.
Удаление сажевого фильтра: последствия
Замена фильтрующего элемента —
дорогая процедура, поэтому некоторые предпочитают просто
компонент удалять. То, что могут быть негативные последствия, мало кого
останавливает. По правилам перед удалением элемента нужно перепрошить блок
управления — иначе будет «гореть» аварийный режим.
Процедуру
перепрошивки лучше проводить в сервисных центрах — это очень ответственная
работа. Вот что водитель при этом выигрывает:
- Сопротивление выходу газов будет устранено, поэтому
мощность мотора увеличится. - Не придется постоянно тратить деньги на новые фильтры.
- Расход топлива будет уменьшен.
После снятия
фильтрующего элемента можно забыть про поездку на своем автомобиле в Европу —
гарантия на машину аннулируется. Обороты турбины могут повыситься до такого
состояния, что будет слышен их свист. На высокой скорости из выхлопной трубы будут
вылетать кусочки сажи — это можно наблюдать невооружённым взглядом. Показатели
выброса ухудшатся еще и из-за того, что придется вырезать катализатор, а
неграмотная перепрошивка вполне может привести к прогоранию выхлопной системы.
Система фильтрации
сажевых отложений предназначена для улучшения экологических показателей. Скорее
всего, когда-нибудь за отсутствие такой системы в машине будут штрафовать. Так
зачем же ее удалять? Машина будет ехать немного быстрее, но негативных
последствий при этом так много, что оно того явно не стоит.
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.
О возможностях очистки
К сожалению, какие бы варианты очистки не применялись, они не беспредельны. Замена сажевого фильтра производится после его эксплуатации при пробеге не более 180 тысяч километров. А так как изделие достаточно дорогое, поэтому стоит предпринять некоторые меры, позволяющие отдалить эту процедуру.
На преждевременный износ в значительной степени влияют условия движения, манера езды, а самое главное – качество топлива. Если все эти условия являются тяжелыми для автомобиля, то замена может потребоваться гораздо раньше.
Вопросы очистки, а также регенерация, должны быть под постоянным контролем водителя. Они оказывают на техническое состояние машины непосредственное влияние и обеспечивают возможность ее нормальной эксплуатации. » alt=»»>
Владельцам автомобилей, выпущенных после 2005 года, хорошо известно, что такое сажевый фильтр на дизеле чистка которого представляет собой довольно трудоемкую процедуру, а замена может вылиться в кругленькую сумму
Поэтому очень важно знать, какими способами можно продлить срок службы этого фильтра на своем автомобиле, как правильно его эксплуатировать и как его чистить в случае засорения
Средства для промывки сажевых фильтров
Экскурс в теорию: что такое сажевый фильтр
Как выглядит
По конструкции – это керамическая матрица, состоящая из большого количества глухих перфорированных каналов. Находится эта дорогостоящая компоновка в банке круглого или овального сечения внушительных размеров.
По ходу движения отработанных газов частички сажи остаются в этих самых каналах, поскольку они не проходят через мелкую перфорацию. Логично предположить, что такой отстойник быстро забьется, если не удалять скопившуюся сажу. Отметим сразу, что ее удаляют, а точнее выжигают, и для этого даже разработан специальный режим работы двигателя.
Где стоит
Находится сажевый фильтр в выпускном тракте, недалеко от выпускного коллектора. Если есть катализатор, то «сажевик» стоит сразу за ним. Иногда их объединяют в один корпус для того, чтобы отсеянная сажа находилась как можно ближе к двигателю. Такая компоновка делает возможным нагрев внутренностей противосажевого фильтрующего элемента до высоких температур – условие №1 для обеспечения выжигания сажи.
Как узнать, удален ли…
Обычно этим вопросом задаются владельцы б/у автомобилей. Узнать, есть ли сажевый фильтр на автомобиле, можно на диагностическом оборудовании. Когда он удален, модель контроля и анализа заполнения фильтрующего элемента сажей отключена. Поскольку заводскую банку обычно оставляют на месте, а ампутируют только матрицу, след вмешательства отчетливо виден – это замкнутый сварной шов в неположенном месте.
DPF, FAP – что это
Если расшифровать эти аббревиатуры, то получим перевод словосочетания «сажевый фильтр» в английской транскрипции (Diesel Particulate Filter) и в французской (Filtre a Particules). На деле разница между ними состоит в процессе организации регенерации (режима выжигания сажи), о чем мы поговорим в соответствующем разделе.
Как увеличить срок службы фильтра DPF?
Основное, что должен помнить водитель, — это наиболее частая езда за городом с более высокой скоростью. После каждых 150 км езды по городу автомобиль должен проехать по маршруту, скоростной автомагистрали или шоссе, и это должно занять как минимум несколько минут.
Чем чаще машина выезжает за город, тем лучше.
Что следует помнить при использовании автомобиля с DPF?
- Избегать резкого ускорения с низких оборотов, это приводит к попаданию большого количества сажи в DPF.
- Использование определенных видов топлива от проверенных заправок с низким содержанием серы. Использовании моторных масел, предназначенных для использования в автомобилях с фильтрами DPF — так называемые Низкое содержание золы. Это моторные масла, которые содержат небольшое количество присадок, предотвращающих износ моторного масла. Именно эти добавки вызывают образование сажи при сгорании масляной основы.
Также следует помнить о влиянии сажевого фильтра DPF на долговечность двигателя и его комплектующих. Какие элементы отрицательно влияют на долговечность сажевого фильтра?
- Изношенные поршневые кольца — они вызывают попадание моторного масла в камеры сгорания. Сгорание моторного масла является причиной образования большого количества дыма и технического углерода.
- Изношенные форсунки Common Rail — неправильное распыление топлива в камерах сгорания. Слишком много топлива по отношению к количеству воздуха вызывает сильное задымление и большое количество сажи.
- Повреждение турбокомпрессора — это может быть причиной попадания моторного масла во впускную систему и далее в камеры сгорания. Горение моторного масла вызовет больше дыма и копоти.
- Забитый воздушный фильтр — препятствует потоку воздуха в турбокомпрессор и камеры сгорания, что приводит к тому, что у них слишком мало воздуха. Сжигание слишком богатой смеси вызывает большое количество дыма и сажи.
- Поврежденный (или загрязненный) расходомер воздуха — из-за неправильных показаний компьютер ЭБУ не сможет выбрать правильное количество топлива в соответствии с количеством воздуха. Это может привести к тому, что в камеры сгорания будет впрыскиваться слишком много топлива по отношению к количеству воздуха. И это, как мы уже знаем, является причиной образования большого количества черного дыма и сажи, что забивает фильтр DPF.
- Изношенные свечи накаливания — они не могут должным образом нагревать камеры сгорания, поэтому выброс сажи намного выше, чем стандартный в первые минуты езды.
Сажевый фильтр: принцип работы и устройство
Размер сажевых
частиц очень мал. На 90% они состоят из углерода, и задержать их обычными
средствами почти невозможно, поэтому в фильтрующем устройстве применяется
диффузия. Матрица состоит из сети трубок, торцы которых закрыты с разных
сторон. Сажа поступает со стороны мотора. Ее частицы не могут пройти дальше —
они проникают в соседние каналы сквозь стенки фильтра, после чего покидают
матрицу. Во время прохода из одного канала в другой удерживаются даже очень
мелкие частицы.
Сажевик выглядит довольно
просто, хотя его устройство трудно назвать таковым. Он похож на металлический
цилиндр. Для подключения цилиндра к очищающей системе на нем с двух сторон расположены
патрубки. Внутри цилиндра матрица. Сажевик также содержит:
- датчик давления;
- температурный датчик.
Способы установки
сажевика бывают разными — это зависит от конструкции компонента. Используются как
матрицы с каталитическим покрытием внутри, так и обычные. Во втором случае на
мотор приходится ставить катализатор.
Признаки засорения сажевого фильтра
Принцип действия
Оснащение выпускной системы сажевым фильтром осуществляется в непосредственной близости с таким механизмом, как окислительный каталитический нейтрализатор. Фильтрация может размещаться за нейтрализующим компонентом, а может быть объединена с ним. Близость выпускного коллектора не случайна – именно здесь зафиксирована максимальная температура отработанного газа.
Ключевым элементом сажевой фильтрующей системы выступает матрица, в изготовлении которой используется керамика, а точнее – карбид кремния. Ячеистые элементы матрицы помещаются в корпус из металла, на выходе сечение матричных ячеек имеет форму квадрата. Более сложные и эффективные сажевые фильтры устанавливаются на входе, они обладают 8-угольной формой ячеек.
Функционирование сажевой фильтрации происходит последовательно:
- непосредственно сама фильтрация;
- сажевая регенерация.
Первый этап работы фильтра сопровождается захватом сажевых частиц с их последующим оседанием на структурной ячейке устройства. Хуже всего задерживаются элементы, имеющие мизерные размеры (0,1-1 мкм), но их удельный вес в общем объеме отработки редко превышает 5%. Однако, мельчайшие частицы сажи признаны экологами наиболее токсичными и при производстве современных фильтров ячейки располагаются таким образом, чтобы задерживать даже микрочастицы.
По мере скопления сажи на фильтре снижается эффективность выведения отработанных топливных газов, что в свою очередь негативно сказывается на работе двигателя в целом. Процесс очищения фильтрующей системы носит название регенерации, которая может быть пассивной или активной. Но современные производители комбинируют обе технологии очистки для повышения эффективности фильтрования.
Вопросы и ответы
Очистка сажевого фильтра DPF
В ответ на проблемы водителей с сажевыми фильтрами DPF на рынке появился целый ряд сервисных услуг, предлагаемых мастерскими. Они позволяют сохранить фильтр или восстановить его.
- Принудительная подача большого количества топлива — позволяет вести активный процесс подачи топлива в мастерской. Автомобиль подключается к диагностическому компьютеру, и двигатель переходит в определенный режим работы. Такая услуга стоит около 3000 рублей, а ее эффективность — средняя.
Примечание — неправильная произведенная процедура может привести к возгоранию автомобиля. - Химическая очистка DPF — намного эффективнее, чем предыдущий метод. В этом случае в сажевый фильтр DPF через датчик давления отработавших газов (перед фильтром) вводится специальный химический реагент для растворения сажи, осажденной в фильтре. Через определенное время выхлопная система должна быть промыта. В конце проводится процедура служебной очистки, как в первом пункте. Опция химической очистки эффективна и стоит от 10000 рублей и выше.
В этом случае после завершения очистки вам также необходимо заменить моторное масло с фильтром.
Обжиг DPF в индукционной печи — этот метод используется для полностью забитых фильтров. Это также самый трудоемкий метод. Сажевый фильтр должен быть удален из выхлопной системы. Вам придется разрезать его металлический корпус. Керамический картридж поступает в индукционную печь, где его обжигают при очень высокой температуре (600 — 650 ° C), что вызывает сжигание сажи. После завершения процесса фильтр проверяется и при необходимости, отправляется в печь во второй раз. Наконец, фильтр устанавливается на машину в сваренном корпусе.
Обжиг фильтра занимает много времени — от 3 до 9 часов.
Цены на такие услуги начинаются от 10000 рублей. Метод очень эффективен даже с сильно засоренными фильтрами.
Замена фильтра на новый или восстановленный — если владелец автомобиля не решает восстанавливать фильтр или это не дает результатов, в таком случае фильтр заменяется на новый или восстановленный. Цена фильтра DPF зависит от модели автомобиля, но можно предположить, что хороший фильтр стоит около 25000 рублей. Более дешевую, но менее долговечную замену можно купить примерно за 1 6000 рублей.
Существует также последний метод, используемый многими русскими водителями. Это удаление фильтра DPF и использование электронного эмулятора его работы, который обманывает компьютер ЭБУ.
Вы также можете перепрошить программное обеспечение двигателя. Вам необходимо загрузить модифицированное или заводское программное обеспечение из версии автомобиля, в которой не было фильтра DPF (в случае более старых автомобилей).
Цены на такие услуги начинаются с 5000 рублей и предоставляются многими компаниями в России. Профессионально выполненная такая операция означает, что автомобиль полностью исправен и намного эффективнее.
Физическое удаление фильтра DPF (и установка на место стандартной выхлопной трубы) без вмешательства в программное обеспечение стоит несколько тысяч рублей и не решает ряд проблем — через некоторое время двигатель перейдет в аварийный режим. В то же время будут проводиться процедура очистки фильтра DPF, включающие добавление дополнительных количеств дизельного масла. Это, в свою очередь, приведет к повышению уровня масла в двигателе.
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.
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.