Сажеві фільтри. Призначення, пристрій, принцип дії

Введення нових стандартів екологічноїбезпеки автомобілів змушує виробників розробляти більш досконалі технології, що дозволяють їх продукції відповідати нормативам. Такими прагненнями зумовлена ​​поява цілих сімейств моторів, які відрізняються низьким рівнем викидів продуктів переробки. Ведеться робота і в інших областях. Так, в 2004 році з'явився фільтр сажі на дизелі, який мінімізує обсяги шкідливих викидів. Хоча до моменту своєї появи він не був так широко затребуваний, розробники продовжували розвиток ідеї, і в наші дні, відповідно до стандарту «Євро-5», наявність даного пристрою в конструкції автомобіля є обов'язковим.

Для чого потрібен фільтр сажі?

Пристрої такого типу являють собоюкошти доочистки відпрацьованих газів. Відразу треба відзначити, що застосовуються сажові фільтри виключно в дизельних двигунах. У бензинових агрегатах їх аналогом виступає каталізатор. Головним завданням установки є видалення токсичних речовин з вихлопу. Така переробка газів і робить машини більш екологічними. Фільтри можуть бути різними по влаштуванню, але всі вони виконують завдання зменшення показників вмісту сажі у вихлопах на 80%.

На жаль, виконання даної функції тягне засобою масу інших проблем, більшість з яких пов'язана з обслуговуванням самого фільтра. У міру переробки газів пристрій забруднюється і вимагає очищення. У крайніх випадках сажові фільтри видаляються, а на їх місце встановлюються нові компоненти доочистки.

пристрій фільтра

Блок розміщується за каталітичнимнейтралізатором. Деякі варіації фільтра також допускають його конструкційну суміщення з окислювальним нейтралізатором. У таких випадках він розташовується за випускним колектором, де зазначається максимальна температура газів. Головною складовою частиною є матриця, яка розміщена в металевому корпусі. У стандартних моделях її виготовляють з карбіду кремнію, який відрізняється комірчастою структурою з каналами малого перетину. Власне, пориста структура бічних стінок в цих каналах і забезпечує виконання очищення. Важливо відзначити, що фільтр сажі на дизелі є лише частиною цілого комплексу пристроїв і систем, що беруть участь в робочому процесі. У цій групі також беруть участь температурні датчики, силовий агрегат, борт-комп'ютер, турбокомпресор і т. Д. Інша справа, що фільтр виконує кінцеву функцію очищення і тому може розглядатися як ключова ланка, так як реалізує фізичне затримання шкідливих елементів.

Принцип роботи

Весь процес можна розділити на два етапи -безпосереднє виконання фільтрації і регенерацію сажі. На першій стадії частинки сажі захоплюються, після чого осідають на стінах фільтра. У цьому плані найбільш проблемними є дрібні частинки розміром до 1 мкм, так як їх незначну вагу заважає затримання. Хоча частка таких елементів представляє лише 5% із загального обсягу, якраз вони найбільш небезпечні для людини. Втім, сучасні сажові фільтри дозволяють ефективно справлятися і з обробкою таких частинок. Другий етап полягає в регенерації осіли елементів. Справа в тому, що їх скупчення у великих обсягах не тільки шкодить самому фільтру, але і скорочує потужність двигуна, оскільки формується перешкоду для проходження наступних газів. У зв'язку з цим заходи з очищення сажових пристроїв є обов'язковою частиною в обслуговуванні автомобіля.

Пасивна очищення фільтра

Даний вид очищення реалізується завдякивпливу високих температур відпрацьованих газів, які можуть досягати 600 ° С. Ще одним різновидом пасивного способу регенерації є внесення в паливо різних присадок, що забезпечують ефективне згорання сажі. В даному випадку також відбувається вплив температури, але на рівні 400-500 ° С. Відстежувати режими термічного впливу дозволяє датчик фільтр сажі, який контролює і деякі параметри роботи двигуна. Однак в деяких умовах експлуатації автомобіля пасивна фільтрація не буде корисною або зовсім неможливою.

Активна очищення фільтра

Це примусовий підхід до очищення фільтра,який ґрунтується на спеціальному підвищенні температурного режиму в середовищі відпрацьованих газів. Скапливающаяся в процесі підтримки таких умов сажа поступово згорає. Головне в активній очищенні - це способи, якими досягається висока температура. Серед найбільш поширених методів виділяють пізній паливний уприскування, подачу дизеля на такті випуску і нагрів мікрохвилями. В окремих випадках очищення фільтр сажі також проводиться електронагрівачем. Прилад можна встановлювати поряд з пристроєм очищення, але перед цим слід ретельно продумати конфігурацію розміщення його компонентів. Управління активним відновленням здійснюється також за участю датчиків - зокрема, застосовуються пристрої для вимірювання тиску і температури.

Як видалити фільтр сажі?

Незважаючи на застосування сучасних системочищення, фільтри такого типу рано чи пізно починають заважати роботі двигуна. Це виражається скупченнями сажі, які залишаються передбаченими способами. Виходом з таких ситуацій може бути демонтаж пристрою. Причому виконується цей захід в два етапи. В першу чергу проводиться механічна операція, в ході якої демонтується безпосередньо фільтр сажі. Ціна даної процедури варіюється від 7 до 12 тис. Руб. До слова, установка нового фільтра оцінюється в 30-40 тис. Руб., Тому лише деякі вирішуються на повне оновлення системи очищення. Другий етап полягає в програмному видаленні пристрою шляхом перепрошивки блоку управління двигуном.

висновок

Розробники екологічних нормативівстосовно автомобілів, безумовно, піклуються про майбутнє людства і прагнуть орієнтувати виробників на напрямки, найбільш гуманні з точки зору впливу на природу. Кінцевим продуктом розвитку одного з таких напрямків і стали сажові фільтри, що скорочують шкідливий вплив на екологічну обстановку. При цьому самі автомобілісти отримали разом з новою установкою масу проблем. Досить відзначити необхідність регулярного відстеження ефективності регенерації фільтрів. У разі недостатньої самоочищення пристрої автовласникові нічого не залишається, окрім як видалити цей блок або замінити його на новий фільтр. Але в обох випадках витрати будуть неминучі.