Сажевый фильтр дизельного двигателя

Сажевый фильтр дизельного двигателя.

Сажевые фильтры дизельных автомобилей появились повсеместно после 2005 года выпуска с целью улучшение параметров выброса вредных веществ. К сожалению, его конструкция не отличается надежностью в российских условиях, больно ударяя прежде всего по кошелькам автовладельцев при выходе из строя.

Устройство

Сажевый фильтр устанавливается за выпускным коллектором, как правило, в непосредственной близости от двигателя. Основным конструктивным элементом сажевого фильтра является матрица, которая изготавливается из керамики (карбида кремния). Керамическая матрица имеет ячеистую структуру, состоящую из каналов малого сечения, попеременно закрытых с одной и с другой стороны. Стенки каналов имеют пористую структуру и выполняют роль фильтра. Матрица помещена в металлический корпус.

Принцип работы
При прохождении отработавших газов через сажевый фильтр, частицы сажи задерживаются на поверхности стенок матрицы. Нанесенный на стенки матрицы катализатор способствует окислению несгоревших углеводородов и угарного газа.
Очистка фильтра от накопившейся сажи происходит путем регенерации. Различают активную и пассивную регенерацию сажевого фильтра.

При пассивной регенерации происходит непрерывное окисление сажи за счет действия катализатора и высокой температуры отработавших газов (350-500°С). При определенных режимах работы двигателя (небольшая нагрузка и др.) наблюдается недостаточно высокая температура отработавших газов и пассивная регенерация происходить не может. В этом случае осуществляется активная (принудительная) регенерация сажевого фильтра.

Активная регенерация происходит при температуре 600-650°С, которая создается при помощи системы управления двигателем. При данной температуре частицы сажи вступают в реакцию с кислородом с образованием углекислого газа.

Сигналом для включения процедуры прожига или регенерации сажевого фильтра служит величина сопротивления, которое фильтр создает протоку отработавших газов. Как только пропускная способность сажевого фильтра станет ниже нормы, начинается регенерация, заключающаяся в прожиге осевшей сажи.

Прожиг сажи начинается при температуре более 550 градусов, а температура отработавших газов в обычных режимах работы двигателя ниже. При достижении уровня забитости сажевого фильтра определенного значения в блок управления двигателем приходит сигнал о необходимости начала прожига сажевого фильтра, система питания после каждой подачи в цилиндры основной дозы топлива осуществляет еще и дополнительный впрыск. Дополнительная порция топлива догорает в выхлопном тракте, разогревая тем самым выхлопные газы до температуры, необходимой для выгорания сажи.
Сажевые фильтры на практике служат 120-150 тыс. км. Их замена стоит очень недешево.

Признаки дефектного сажевого фильтра.
Плавают холостые обороты, машина не тянет, увеличение расхода топлива, повышение уровня масла, ошибки по сажевому фильтру на приборной панели.

Почему сажевые фильтры выходят из строя.
Частые короткие поездки по городу не могут достаточно прогреть сажевый фильтр. Для запуска автоматической регенерации нужно длительное время ехать по трассе, чтобы температурный датчик сажевого фильтра определил необходимую температуру.
Таким образом регенерация не происходит или происходит некачественно из-за слабо разогретого фильтра. Заставлять водителей целенаправленно создавать условия для запуска прожига проблематично.
Неисправный двигатель тоже может затормозить процесс регенерации. Ошибка по клапану EGR или неправильно закрытая пробка топливного бака – и не будет регенерации. Сажа тем временем продолжает накапливаться, и ее удаление становится все более проблематичным. Полностью прожечь сажу не удается, остаток неизбежно накапливается.
Из опыта удаления забитых сажевых фильтров страдает больше всего первая секция керамического блока.
Некачественное топливо. Количество сажи зависит от содержания серы в дизеле. При завышенных показателях фильтр быстрее забивается. В результате чаще происходит регенерация, а это ведет к увеличению уровня масла, так как часть топлива стекает по стенкам цилиндров в поддон. Свойства такого масла, естественно, ухудшаются.

Решение проблемы
1. Замена сажевого фильтра у дилера. Тут не радует цена и отсутствие гарантии, что новый фильтра отработает хотя бы средние 120-150 т. км
2.Запуск принудительной регенерации при помощи диагностики на авторизованных СТО. В случае физического износа сажевого фильтра это бестолковое занятие.
3.Физическое удаление сажевого фильтра. Решение не работает без программного отключения прожига. Работает только с программным удалением, что требует перевода программы управления двигателя на режим без сажевого фильтра. Поэтому без возможности отключения функции сажевого фильтра в программе блока управления двигателем выбивать фильтр бесполезно.

Что такое сажевый фильтр?

Прогресс, как Вы знаете, не стоит на месте. Требования к снижению вредных выбросов в атмосферу становятся все жестче и жестче. Это вынуждает производителей автомобилей прибегать к использованию сложных и дорогостоящих систем нейтрализации выхлопных газов. В особенности это коснулось двигателей, работающих на дизельном виде топлива. Ведь именно они имеют ярко выраженную проблему с чрезмерным образованием сажи на определённых режимах работы.

Итак, что такое дизельный сажевый фильтр, который также известен как DPF (Diesel Particulate Filter) или FAP (Filtre a Particules)? Уже исходя из названия вполне понятным становится его основное предназначение – это улавливание мельчайших частичек сажи, которые образуются при неполном сгорании топлива. Однако, процесс накопления не может длиться бесконечно долго. Сажевому фильтру необходима очистка, прожиг или, как её ещё называют, регенерация. Для успешного её выполнения необходимо условие повышенной температуры выхлопных газов.

Соответственно различают два типа регенерации: пассивную и активную. При пассивной регенерации повышенная температура выхлопа достигается за счёт длительной работы двигателя под нагрузкой, например, движение по трассе. Но, как показывает практика, далеко не все автомобили имеют возможность регулярно выезжать на трассу, а зачастую наоборот, большую часть времени проводят в городском режиме, в городских пробках. При этом ЭБУ приходится самому инициировать процесс активной чистки сажевого фильтра.

Обычно это выглядит следующим образом: незначительно поднимаются обороты холостого хода и компьютер дает команду на впрыскивание дополнительной порции топлива в конце такта выпуска. Благодаря этому температура выхлопных газов значительно поднимается, и накопившаяся сажа сгорает. И всё было бы хорошо, если б не особенности эксплуатации автомобилей в нашей стране. Дело в том, что при сгорании некачественного топлива образуется достаточно большое кол-во углеводородных частиц, которые буквально, как смола заливают соты сажевого фильтра. Плюс ко всему вдобавок далеко не все авто владельцы используют правильные моторные масла, содержащие сниженное кол-во щелочных присадок. В следствии этого, масло которое неизбежно попадает в камеру сгорания, сгорает и образовавшаяся сульфатная зола оседает в сажевом фильтре. Также не стоит забывать о пагубной для сажевого фильтра манере езды некоторых водителей, при которой от двигателя требуют полную мощность (обогащенная смесь), но частота вращение коленчатого вала недостаточно высокая.

Именно эта совокупность факторов и приводит к тому, что со временем становится необходима чистка сажевого фильтра.

Как промыть сажевый фильтр?

Способ 1. Очищающая добавка в топливо.

Для правильного ответа на данный вопрос необходимо определиться со степенью загрязнения данного элемента. Необходимо четко понимать, что лучше бороться с симптомами, а не с последствиями. Это означает, что если у вас автомобиль преимущественно эксплуатируется только в городе, то крайне настоятельно рекомендуем добавлять в топливо специальный состав, который называется Liqui Moly Diesel Partikelfilter Shutz — присадка для защиты сажевого фильтра.

Основные свойства:

• Уменьшает сажеобразование
• Оптимизирует процесс сгорания топлива
• Снижает температуру необходимую для сгорания сажи
• Разработано специально для городского типа использования
• Защищает каталитические DPF

Благодаря совокупности этих свойств достигается снижение количества обязательных прожигов сажевого фильтра. Это является первостепенным фактором, влияющим на срок службы элемента, замена которого отнюдь не дешевая. Поэтому с финансовой точки зрения намного выгодней регулярно использовать добавку. Одного флакона достаточно для защиты сажевого фильтра на протяжении 2000 км. Содержимое необходимо разбавить в 75л топлива.

Способ 2. Промывка без снятия сажевого фильтра с авто.

Достаточно эффективный способ промывки сажевого фильтра. Позволяет сэкономить время и деньги на отсутствии необходимости демонтировать всю систему целиком. Особенно актуально для новых конструкций, где сажевый фильтр совмещен с корпусом выпускного коллектора. Процедуру желательно производить на специализированном СТО. Для её проведения необходим специальный комплект, состоящий из пистолета-распылителя, зонда с гибким шлангом, очищающего (Liqui Moly Pro Line DPF Reiniger) и промывочного (Liqui Moly Pro Line DPF Spulung) составов.

Пошаговая инструкция как промыть сажевый фильтр:

• Запустить мотор и прогреть выхлопную систему до температуры не ниже 40°C.
• Выкрутить датчик температуры/давления стоящий перед сажевым фильтром.
• Через отверстие ввести зонд, подключенный к пистолету-распылителю.
• Распылить весь объем очищающей жидкости(1л) в несколько этапов: 5-10 секунд распыл, 5-10 секунд ожидание.
• Для максимального охвата стараться проворачивать зонд вокруг своей оси.
• Во время распыла соблюдать давление в системе от 6 до 8 Бар.
• После очистки используйте смывающий состав по такому же принципу, как и очищающий.
• Опасайтесь попадания большого количества, очищающего или моющего состава в камеру сгорания через открытый выпускной клапан!
• После окончания процедуры установить датчик на место.
• Запустить двигатель и инициировать прожиг с помощью системы диагностики либо движения под нагрузкой в течении 20 мин.

Способ 3. Промывка со снятием или как промыть DPF своими руками?

Этот способ по сути является наиболее эффективным из всех перечисленных выше. Подразумевает под собой полный демонтаж сажевого фильтра. В связи с этим увеличивается время и трудозатраты. Однако такую процедуру можно осилить, самостоятельно абсолютно не прибегая к помощи СТО. Для промывки сажевого фильтра своими руками необходимо приобрести очиститель Liqui Moly DPF Cleaner.

В его основе лежит высокоэффективная комбинация очищающих веществ, которые позволяют промыть сажевый фильтр без вреда для его внутренней структуры. Состав продается в фасовке 5л. Этого объёма достаточно для качественной очистки одного фильтра. У демонтированного элемента необходимо заглушить все отверстия кроме одного, через которое будет производиться заливка очистителя. После полного заполнения фильтра жидкостью его необходимо оставить на 15 мин для расщепления накопившихся отложений. В течении этого времени сажевик необходимо встряхнуть несколько раз. Далее необходимо слить жидкость и промыть соты под напором горячей воды. В особо тяжелых случаях процедуру можно повторить несколько раз.

Заключение

Как видите, существует несколько способов очистки сажевого фильтра на дизеле. В каждом из них есть определенные особенности, которые повлияют на выбор конкретного способа. Кому-то удобней отдать авто на СТО, кто-то желает самостоятельно очистить сажевый фильтр, а кто-то только приобрел машину и думает, как продлить жизнь этому элементу. В любом случае, если не хотите навредить своему авто необходимо придерживаться одного правила: использовать только качественную, прошедшую испытания, сертифицированную продукцию, а компания Liqui Moly непременно Вам в этом поможет!

Сажевый фильтр на дизельном двигателе

Появление дизельного двигателя на массовом потребительском рынке заставило разработчиков таких моторов привести их к мировым экологическим стандартам. Дизельные двигатели должны эффективно бороться с отработавшими газами, задерживая опасные для выброса в атмосферу элементы. В ходе модернизации системы отработавших газов дизельных двигателей повсеместно начали устанавливаться сажевые фильтр DPF, которые эффективно очищают выхлоп. В ходе эксплуатации дизельного двигателя сажевый фильтр загрязняется и требует очистки или замены.

Что такое сажевый фильтр DPF: задача и принцип работы

Как можно понять из названия, задача сажевого фильтра — удерживать частички сажи при их появлении в выхлопе. В нем накапливается сажа, которая после дожигается, тем самым достигается менее вредный для окружающей среды выхлоп.

Принцип работы фильтра DPF в следующем:

1. В фильтре накапливается сажа до критического момента, который зависит от разницы давления до фильтрующего элемента и после него;
2. Когда данное давление отклоняется от нормы, то есть снижается пропускная способность фильтра, электронный блок управления двигателя получает об этом информацию и активирует режим дожигания накопившейся сажи;
   Обратите внимание: В зависимости от производителя двигателя, процесс дожигания может активироваться при различных условиях.
3. Процесс дожигания происходит при повышенной частоте вращения коленчатого вала и усиленном впрыске топлива, команда на который подается блоком управления;
4. Тем самым увеличивается температура выхлопных газов до значений, при которых происходит догорание сажи.

Несмотря на наличие режима догорания сажи, тем не менее, она может скапливаться в фильтре DPF и не сгорать. Особенно это актуально для водителей, которые редко эксплуатируют автомобиль при повышенных оборотах, передвигаясь, в основном, в городской черте.

Поскольку стоимость сажевого фильтра DPF достаточно высока, водителям нужно следить за этим элементов и своевременно его чистить, чтобы не столкнуться с необходимостью замены.

Причины засорения сажевого фильтра дизельного двигателя

Сажа — побочный продукт отработки дизельного топлива в цилиндрах двигателя. В выхлопных газах она представлена в консистенции мелкого порошка, который задерживается практически полностью сеткой сажевого фильтра.

При рабочем цикле в камере не сгорают частицы углеводородов, которые уходят в выхлоп. Из-за них начинаются образовываться смолистые отложения. Эта смола склеивает мелкие частицы сажи, что приводит к образованию нагара. Вместе с сажей в данном нагаре присутствуют и другие элементы гарения дизельного топлива, а также сульфаты металла, возникающие в выхлопе из-за сгорания масла, попавшего в цилиндр.

Обратите внимание: Сульфаты металла являются продуктом сгорания присадок для топлива, содержащих металлические элементы. Особенно много металлосодержащих присадок находится в универсальных маслах, которые могут быть использованы для дизельных и бензиновых моторов. Это одна из причин, почему такие масла не рекомендуется применять на регулярной основе для дизелей.

Итогом описанных выше процессов становится образование сажевого нагара с частицами других элементов, которые оседают на фильтре и не сгорают в режиме догорания сажи.

От чего зависит срок службы сажевого фильтра

В зависимости от того, насколько внимательно подходит владелец автомобиля к вопросу засорения сажевого фильтра, напрямую коррелируется срок службы элемента. Также на срок службы влияет количество активации режимов догорания сажи. Чем чаще двигатель автомобиля активирует режим догорания сажи, тем меньше прослужит сажевый фильтр.

Специалисты рекомендуют для повышения срока службы сажевого фильтра, особенно если автомобиль с дизельным двигателем эксплуатируется в пределах города, на каждом ТО проводить чистку данного элемента. Особенно важно это делать, если имеют место быть неполадки в работе двигателя, которые могут привести к образованию массового нагара на фильтрующем элементе.

Обратите внимание: Чистый сажевый фильтр эффективен и с экономической точки зрения. Если фильтр загрязнен, снижается мощность двигателя, из-за чего повышается расход мотора для движения автомобиля с прежней динамикой.

Повысить срок службы сажевого фильтра возможно, если использовать специальные присадки для дизельного топлива. В автомобильных магазинах можно найти присадки, которые нацелены на снижение количества образуемого нагара в результате работы мотора. Это достигается за счет максимального сгорания топлива в цилиндрах двигателя, что приводит к уменьшению количества сажи в выхлопных газах. Использовать такую присадку рекомендуется не реже, чем 1 раз в 3000 километров пробега автомобиля.

Также на процесс образования нагара на сажевом фильтре сильно влияет качество используемого топлива, поэтому нужно заправляться качественным дизелем, чтобы максимально продлить срок службы данного элемента.

Как очистить сажевый фильтр DPF

Есть два основных способа очистки сажевого фильтра DPF от образовавшегося нагара. Первый подразумевает необходимость снятия фильтрующего элемента с автомобиля, а второй предполагает выполнение действий прямо на автомобиле. Оба способа имеют свои преимущества и недостатки, поэтому рассмотрим их отдельно.

Очистка сажевого фильтра со снятием

Сложность данного способа заключается в необходимости демонтажа сажевого фильтра дизельного двигателя, а также в продолжительности процедуры. В среднем, на очистку фильтра потребуется около 8 часов.

Для очистки используются специальные жидкости промывки сажевого фильтра, которые можно приобрести в автомобильных магазинов. Лучше выбирать составы проверенных брендов, таких как Luffe, Pro-tec, Liqui Moly и подобные. Данные жидкости представляют собой составы нефтяных компонентов и различных присадок, которые способны растворить сажевый нагар. Поставляются жидкости в 5-литровых канистрах, в среднем, на одну промывку потребуется вся канистра. Канистры сверху могут иметь место для крепления шланга, некоторые из них имеют шланг в комплекте. Шланг позволяет удобнее наполнить сажевый фильтр жидкостью для промывки.

Корпус снятого сажевого фильтра нужно заполнить жидкостью для промывки полностью и оставить на время, указанное в инструкции по применению состава (около 8 часов). После этого достаточно промыть фильтр струей воды, чтобы смыть остатки грязи, а также остатки средства для очистки.

Обратите внимание: К вопросу промывки водой нужно подойти серьезно, поскольку средство для очистки горючее и может воспламениться при поступлении выхлопных газов.

После промывки сажевого фильтра водой остается его подсушить и установить на место.

Очистка сажевого фильтра без снятия

Способ промывки сажевого фильтра без снятия более быстрый, поскольку работы ведутся непосредственно на автомобиле. Конструктивные особенности фильтра позволяют подать жидкость для очистки через отверстие для установки датчика давления или температуры, предварительно их сняв.

Важно отметить, что для очистки сажевого фильтра без снятия используется другой состав. Связано это с тем, что работы ведутся прямо на автомобиле, и нет возможности убедиться, что полностью нефтепродукты будут удалены из сажевого фильтра. Поэтому для очистки используется состав на водно-щелочной основе. со смывающей жидкостью. Жидкость позволит после очистки нейтрализовать оставшуюся щелочь.

Для промывки сажевого фильтра без снятия потребуется обзавестись пистолетом-распылителем.

Обратите внимание: Также можно найти изначально жидкости для промывки в аэрозольных баллончиках. Для эффективного использования жидкости в баллончике обязательно ознакомьтесь с инструкцией к ней.

Перед промывкой сажевого фильтра двигатель автомобиля нужно обязательно прогреть, после чего необходимо дождаться пока в фильтрующем элементе установится температура около 40 градусов по Цельсию. Это необходимо сделать для повышения эффективности работы щелочного состава.

Распыление состава на сажевый фильтр происходит под давлением около 8 бар. При этом процесс распыления должен быть интервальным: 10 секунд жидкость впрыскивается, потом 10 секунд нужно подождать перед впрыском новой дозы. Таким образом потребуется ввести около 1 литра жидкости для чистки. При этом важно также вращать и перемещать распылительный зонд, чтобы очистить сажевый фильтр целиком. После того как промывка щелочным составом проведена, аналогичным образом распыляется чистая вода.

После выполнения работ по очистке сажевого фильтра жидкостными средствами рекомендуется провести процедуру дожига остатков сажи, путем эксплуатации автомобиля при повышенных оборотах на протяжении 20-30 минут.

Обслуживание сажевого фильтра

Дизельные двигатели вместе с экономичностью принесли и проблему загрязнения окружающей среды. В процессе горения дизельное топливо выделяет достаточное большое коичество сажи, которая на двигателях системы Euro 3 ничем не улавливалась и выбрасывалась через выхлоп, загрязняя все вокруг.

Именно поэтому автопроиводителями была разработана система Euro 4, в которую входил DPF фильтр, обеспечивающий улавливание сажи. С его появляение экологичность дизельных автомобилей заметно улучшилась, но появились проблемы технического плана у автомобилистов.

Выхлопные газы дизельного двигателя проходят через сажевый фильтр (DPF), который улавливает сажу и более крупные частицы, позволяя проходить через него только отфильтрованным выхлопным газам. Когда уровень сажи в фильтре достигает определенного значения, компьютер двигателя запускает регенерацию (самоочищение). Во время регенерации температура выхлопных газов повышается, тем самым сжигая, накопившиеся сажевые загрязнения в фильтре.

Однако при определённых условиях работы двигателя, функция самоочищения не запускается. Такими условиями обычно являются длительная работа дизеля на холостом ходу или частая езда на малых скоростях. Без функции самоочистки сажевый фильтр быстро загрязняется и перестаёт справляться с потоком выхлопных газов. Чувствуется потеря мощности и затрудненый пуск. Так же специальный датчик на панели будет сигнализировать о неисправности DPF фильтра.

Что же такое DPF фильтр

Основным элементом сажевого фильтра является достаточно протяженная решетка из специального сплава, которая и улавливает почти 80% всех сажевых отложений. Она заключена в металличесский корпус, имеющий впускной и выпускной патрубки. Именно с этой решеткой возникают основные проблемы, связанные с загрязнением. Так же установлены несколько датчиков — датчики температуры перед и после фильтра и датчик перепада давления в самом фильтре.

Диагностика

Продиагностировать сажевый фильтр на предмет загрязнений достаточно просто. Открутив датчик перепада давления, мы при помощи эндоскопа заглядываем в корпус фильтра и видим в каком состоянии он находится.

Видео эндоскопии DPF

Как почистить

Конечно можно решить проблему радикальным способом, путем снятия и промывки фильтра, но это достаточно долго по времени и отнють не дешево.

Американская компания BG Products разработала целый ряд продуктов для профессионального обслуживания и профилактики дизельных двигателей. Мастера диагносты, неоднократно испытавшие автохимию BG, пришли к выводу, что процедура должна проходить в два этапа.

Первый этап

Так как сажа у дизельных двигателей скапливается не только в DPF, но и во впускном коллекторе, то безразборную очистку нужно начинать именно с него. Снимается корпус воздушного фильтра и при помощи специальной насадки, идущей в комплекте с колбой для промывке впуска на дизельных двигателях, подключаемся к дроссельному узлу. Не стоит забывать, что нельзя подавать промывочный сольвент одним сплошным потоком во впуск дизеля — это может привести к гидроудару . Впрыскивание сольвента на дизельной колбе регулирует специальный аналоговый контроллер. После проведения процедуры мы имеем чистый впускной коллектор и гораздо более чистый DPF фильтр, достаточно часто практически идеально чистый.

Если по результатам эндоскопии выявлено слишком большое количество отложений, не стоит начинать проводить промывку через колбу. Можно поиметь массу проблем в виде отколовшегося куска нагара, который оставит задир на стенке цилиндра и потеря компрессии вам обеспечена. При большом количестве отложений во впуске нужно начинать их удаление механическим способом и только потом домывать через колбу.

Второй этап промывки сажевого фильтра рекомендуется проводить, если по результатам повторной эндоскопии после первого этапа, часть загрязнений осталась.

Второй этап

Чтобы домыть сажевый фильтр, нужно выкрутить датчик перепада давления и залить в отверстие сольвент BG 211, оставив его в фильтре на 2-3 часа. Обладая сильными растворяющими свойствами очиститель завершит процесс очистки. По истечениии указанного времени запускаем автомобиль и прогазовываемся. Можно так же через автомобильный сканер принудительно запустить процесс регенерации.

Процесс регенерации нужно запустить независимо от количества этапов промывки.

Видео промывки сажевого фильтра

Прожиг сажевого фильра после промывки

Профилактика

Чтобы не прибегать к радикальным методам промывки нужно простоянно проводить профилактику системы DPF. Присадки от компании BG Products отлично зарекомендовали себя в этом вопросе.

Для постоянного применения рекомендуем использовать присадку кондиционер дизельного топлива BG 2476 DPF+. Обладает массой полезных свойств, таких как свойства антигеля в зимний период, не давай парафинизироваться топливу до 20 градусов мороза. Так же присадка является катализатором горения и топливо в симбиозе с ней сгорает практически полностью, не оставляя тяжелых сажевых отложений.

BG 244 и BG 245 присадки в бак для промывки топливной системы. Отлично промывают топливную систему, включая форсунки, а так же остатки присадки, попадая на соты DPF фильтра способствуют более полному сгоранию сажи при регенерации.