Для чого потрібен сажі DPF / FAP фільтр – як його обслуговувати

В даний час в Європі діє стандарт «Євро-6», а в Росії – менш суворий «Євро-5», що регламентують норми вихлопу шкідливих речовин в атмосферу.

Окреслені вище документи фіксують обмеження на викиди шкідливих речовин для всіх типів легкових автомобілів, що працюють на пальному паливі (дизель, бензин), тому ми в цій публікації зупинимося докладніше на сажових фільтрах DPF для автомобілів, що використовують як паливо – дизель (солярку).

Цикл підпалу і горіння дизельного палива істотно відрізняється від горіння бензину. Якщо високооктанові суміші згоряють практично повністю, то дизель залишає після себе слід у вигляді сажі. Саме її і повинен прибирати з вихлопів фільтр сажі.

Сажеві фільтри можуть мати різні назви, які змінюються від країни до країни і від марки до марки.

  • Так, DPF – абревіатура від англ. позначення Diesel Particulate Filter,
  • FAP – абревіатура, яка прийшла з Франції – Filtre a Particules,
  • А RPF – від RubPartikelFilter, з Німеччини.

Дизельний фільтр сажі має одне основне призначення – очищати відпрацьовані гази дизельного двигуна внутрішнього згорання від сажі, яка надходить у вигляді дрібних механічних частинок розміром від 10 нм до 1 мкм. При детальному розборі видно, що частинки ці являють собою сполуки вуглецю з водою, важкими металами, сіркою і іншими елементами.

Фізично фільтруючий елемент може виконуватися у вигляді окремого корпусу, що встановлюється в системі відведення вихлопних газів відразу після каталітичного нейтралізатора. В окремих моделях автомобілів фільтр сажі і каталізатор об’єднані в один корпус.

В якості фільтруючого елемента найчастіше виступає жорсткий матеріал з кристалічною пористою структурою, наприклад, матриця з кераміки (карбід кремнію або інші сполуки).

Як зрозуміти, що фільтр DPF заповнений

Керамічна матриця, яка відповідає за очищення вихлопних газів від домішок сажі, накопичує її в своїх порах.

Це з часом погіршує її властивості, що фільтрують, ускладнює вихід вихлопних газів, що в свою чергу створює додаткове навантаження на двигун, так як камера згоряння очищається в повному обсязі від продуктів згоряння.

Вихлопна система з фільтром сажі в сучасному авто

З цієї причини потрібно регулярне очищення DPF фільтра (FAP або RPF) – так звана регенерація.

Контроль рівня забрудненості фільтру сажі здійснюють спеціальні датчики.

  • Найбільш поширений метод оцінки забрудненості фільтру сажі – аналіз різниці тисків на вході і на виході вузла. Чим вище різниця, тим вище ступінь забрудненості (гази зазнають труднощів при проходженні через решітку, що викликає підвищення тиску на вході і зниження на виході).
  • Ще один тип датчиків – кисневі, вони контролюють рівень вмісту кисню в відпрацьованої суміші, відповідно, застосування двох датчиків на вході і виході з фільтру сажі дозволяє оцінити, зменшилася чи ні зміст інших домішок, тобто, відбулося чи ні очищення.

На дисплеї вашої приладовій панелі автомобіля буде показана відповідна помилка.

У більшості сучасних автомобілів застосовуються саморегенерірующіе фільтри. Їм для запуску процесу самоочищення необхідний певний режим роботи двигуна.

Коли машина переміщається переважно на короткі відстані без регулярного прогріву фільтр сажі, це може послужити причиною його незворотного заповнення механічними частинками сажі. У цьому випадку без відвідування пункту технічного обслуговування або навіть салону офіційного дилера не обійтися, так як код помилки може бути усунений тільки в офіційному сервісному центрі.

ВІДЕО ОПИС

Відключення і регенерація

Розрізняють два типу регенерації сажових фільтрів: 

  1. Пасивний.
  2. Активний.

Перший тип регенерації можливий тільки на фільтрах з каталітичним покриттям. З огляду на те, що для нормальних хімічних реакцій зі спалювання сажі потрібно температура понад 600 ° C, для прискорення і полегшення реакції окислення (горіння) застосовуються так звані каталізатори (речовини, які змінюють умови походження хімічних реакцій без власного витрачання).

Так, використання платинового покриття фільтр сажі знижує температуру спалювання сажі до планки в 300 ° C. Тобто згоряння сажі з використанням каталізатора (каталітичного покриття) відбувається при природній роботі двигуна, зовсім непомітно для користувача. Запускати будь-яку процедуру очищення немає необхідності.

Активний тип регенерації передбачає зміну роботи двигуна або введення особливих присадок в паливо для того, щоб підвищити температуру вихлопних газів на вході в фільтр сажі до 600 ° C. Тобто такий тип регенерації вимагає участі або будь-яких активних дій власника дизельного автомобіля (ручний запуск процедури очищення або додавання присадок).

Вбудовані датчики аналізують поточний рівень забрудненості фільтруючого елемента, і при необхідності сигналізують користувачеві про виниклу несправність (індикація може відбуватися на приладовій панелі або через дисплей бортового комп’ютера, в залежності від моделі машини і її оснащення).

Побачивши сигнал про засмітити фільтр сажі, користувач може запустити процедуру регенерації в ручному режимі.

Процедури в різних моделях автомобілів і у різних виробників можуть відрізнятися послідовністю дій, але суть зводиться до того, що за рахунок зміни тактів випуску відпрацьованих газів підвищується їх температура, що в свою чергу розігріває до потрібного показника керамічну решітку фільтра і спалює сажу.

Якщо проведення процедури регенерації в ручному режимі з якоїсь причини не очищає фільтр (можливий простий знос обладнання, сильне засмічення керамічної матриці, часта їзда на короткі дистанції по місту, без повноцінного прогріву системи відводу вихлопів, коли фільтр не може самостійно очиститися і т. п.), система може змінити статус помилки. Тепер зняти її зможе тільки офіційний сервісний центр.

Фахівці пункту технічного обслуговування в свою чергу можуть запропонувати провести професійну процедуру очищення фільтра (за допомогою хімічних реагентів і т.п.) або повністю замінити агрегат на новий.

Зважаючи на високу вартість повної заміни, деякі СТО пропонують дешевшу процедуру видалення фільтра з установкою обладнання, обманює датчик забрудненості (помилка може бути знята і програмним способом). Це, природно, збільшує показники викиду шкідливих речовин в атмосферу. Законність процедури залишимо на совісті СТО та власників авто.

Чи варто видаляти фільтр сажі

З одного боку, видалення фільтр сажі – разова процедура, що дозволяє економити на періодичну заміну або прочищення вузла, потужність двигуна при відсутньому фільтрі незначно зростає (так як немає опору відведення вихлопних газів). З іншого боку – зростають викиди, а ймовірність проходження регулярного державного технічного огляду зводиться до нуля.

Їздити автомобіль зможе і з помилкою на дисплеї. Але варто мати на увазі, що засмітився фільтр збільшує опір у вихлопній трубі.

Неправильне апаратне видалення вузла може викликати помилку, через яку двигун відмовиться заводитися.

Варто залишити фільтр сажа або прибрати його зовсім – вирішувати кожному власнику самостійно. Однак, не варто випускати з виду той факт, що в разі негативного результату при проходженні техогляду може знадобитися установка нового агрегату, а значить процедура видалення – це зайві невиправдані витрати, які лише відстрочили неминучу процедуру заміни.