Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte
Automaatsed tingimused,  Artiklid,  Sõiduki seade,  Masinate töö

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Keskkonnastandardite kehtestamisega alates 2009. aastast peavad kõik isesüttiva sisepõlemismootoriga autod olema varustatud tahkete osakeste filtritega. Mõelge, miks neid vaja on, kuidas nad töötavad ja kuidas nende eest hoolitseda.

Mis on tahkete osakeste filter ja kuidas see töötab?

Juba filtri mõiste näitab, et detail on puhastusprotsessis osalenud. Erinevalt õhufiltrist on heitgaasisüsteemi paigaldatud tahkete osakeste filter. Osa on loodud kahjulike ainete atmosfääri sattumise minimeerimiseks.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Sõltuvalt toote ja filtrielementide kvaliteedist suudab see osa pärast diislikütuse põlemist eemaldada heitgaasidest kuni 90 protsenti tahma. Föderatsiooninõukogu töö toimub kahes etapis:

  1. Tahma eemaldamine. Suitsu läbilaskvad filtrielemendid püüavad tahkeid osakesi kinni. Nad settivad materjali rakkudesse. See on filtri peamine ülesanne.
  2. Taastumine. See on protseduur rakkude puhastamiseks kogunenud tahmast. See tekib siis, kui mootor hakkab kasutatavate seotud süsteemidega võimsust kaotama. Teisisõnu on regenereerimine rakupinna puhtuse taastamine. Erinevad modifikatsioonid kasutavad tahma puhastamiseks oma tehnoloogiat.

Kus asub tahkete osakeste filter ja milleks see sobib?

Kuna SF tegeleb heitgaaside puhastamisega, paigaldatakse see diiselmootoriga sõiduki väljalaskesüsteemi. Iga tootja varustab oma autosid süsteemiga, mis võib erineda teiste kaubamärkide analoogidest. Sel põhjusel pole kindlat reeglit selle kohta, kus filter peaks olema.

Mõnes autos kasutatakse tahma koos katalüsaatoriga, mis on paigaldatud kõigile kaasaegsetele bensiinimootoriga varustatud autodele. Sellisel juhul võib filter olla kas katalüüsmuunduri ees või pärast seda.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Mõned tootjad (näiteks Volkswagen) on loonud kombineeritud filtrid, mis ühendavad nii filtri kui ka katalüsaatori funktsioone. Tänu sellele ei erine diiselmootori heitgaaside puhtus bensiini analoogist. Sageli paigaldatakse sellised osad kohe pärast väljalasketorustikku, nii et heitgaaside temperatuur tagab kahjulike ainete neutraliseerimiseks õige keemilise reaktsiooni.

Filtreerige seade

Klassikalises versioonis on DPF-seade väga sarnane katalüüsmuunduriga. Sellel on metallkolbi kuju, ainult selle sees on raku struktuuriga vastupidav filtreeriv element. See element on sageli valmistatud keraamikast. Filtri korpusel on palju 1 mm võrgusilma.

Kombineeritud versioonides paigutatakse katalüsaatorelemendid ja filtrielement ühte moodulisse. Lisaks on sellised osad varustatud lambda-sondi, rõhu- ja heitgaasitemperatuuri anduritega. Kõik need osad tagavad heitgaaside kahjulike osakeste tõhusaima eemaldamise.

Tahkete osakeste filtri töö ja töö omadused

Tahkete osakeste filtrite kasutusiga sõltub otseselt sõiduki töötingimustest. Sõltuvalt sellest peab autoomanik filtri seisukorda kontrollima iga 50-200 tuhande kilomeetri järel. Kui autot kasutatakse linnatingimustes ja satub sageli ummikutesse, on filtri eluiga väiksem võrreldes analoogiga, mis on paigaldatud kergemates tingimustes (pikamaasõidud mööda maanteed) kasutatavasse autosse. Sel põhjusel mängib olulist rolli jõuallika mootori töötundide indikaator.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Kuna ummistunud tahkete osakeste filter vähendab mootori jõudlust, peab iga autojuht perioodiliselt väljalaskesüsteemi regenereerima. Suur tähtsus on ka mootoriõli asendamise eeskirjade järgimisel. Seetõttu peab autoomanik täpselt järgima autotootja soovitusi.

Diisliõli valik

Nii nagu tänapäeva bensiinimootoriga sõidukites leiduv katalüüsmuundur, võib ka tahkete osakeste filter tõsiselt kahjustada saada, kui auto omanik kasutab vale mootoriõli. Sel juhul võib määrdeaine siseneda silindritesse ja löögi käigul läbi põleda.

Sel juhul eraldub suur kogus tahma (see sõltub sissetuleva õli mahust), mida auto väljalaskesüsteemis ei tohiks olla. See tahm siseneb filtrirakkudesse ja moodustab neile sadestusi. Diiselmootoritele on Euroopa Autotootjate Liit kehtestanud mootoriõli standardi, mis vastab vähemalt Euro4 keskkonnastandardi nõuetele.

Sellise õliga pakendil on silt C (indeksitega 1 kuni 4). Sellised õlid on mõeldud spetsiaalselt sõidukitele, mis on varustatud heitgaaside järeltöötlus- või puhastussüsteemiga. Tänu sellele pikeneb tahkete osakeste filtri kasutusiga.

Automaatne puhastus

Toiteploki töötamise ajal saab käivitada füüsikalisi protsesse, mis puhastavad tahkete osakeste filtri automaatselt süsiniku ladestustest. See juhtub siis, kui filtripaaki sisenevad heitgaasid kuumutatakse +500 kraadini ja üle selle. Nn passiivse automaatpuhastuse käigus oksüdeerub tahm hõõguva keskkonna toimel ja murdub rakkude pinnalt.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Kuid selle protsessi käivitamiseks peab mootor töötama teatud kiirusel pikka aega. Kui auto on ummikus ja sõidab sageli lühikesi vahemaid, ei jõua heitgaasid sellisel määral soojeneda. Selle tulemusena koguneb filtrisse tahm.

Selles režiimis oma autot kasutavate juhtide abistamiseks on erinevate autokemikaalide tootjad välja töötanud spetsiaalsed tahmavastased lisandid. Nende kasutamine võimaldab alustada filtri automaatset puhastamist heitgaasi temperatuuril +300 kraadi piires.

Mõned kaasaegsed autod on varustatud sundregenereerimissüsteemiga. See süstib veidi kütust, mis süttib katalüüsmuunduris. Tänu sellele tahkete osakeste filter kuumeneb ja hambakatt eemaldatakse. See süsteem töötab enne ja pärast tahkete osakeste filtrit paigaldatud rõhuandurite baasil. Kui nende andurite näitude vahel on suur erinevus, aktiveeritakse regenereerimissüsteem.

Mõned tootjad, näiteks Peugeot, Citroen, Ford, Toyota, kasutavad filtri soojendamiseks täiendava kütuseportsjoni asemel spetsiaalset lisandit, mis asub eraldi paagis. See lisand sisaldab tseeriumi. Regenereerimissüsteem lisab seda ainet perioodiliselt silindritesse. Lisand soojendab heitgaasid sunniviisiliselt temperatuurini umbes 700-900 kraadi. Kui auto on varustatud sellise süsteemi variandiga, ei pea ta tahkete osakeste filtri puhastamiseks midagi ette võtma.

DPF suletud tüüpi tahkete osakeste filtrid

Kaasaegse disainiga diislikütuse tahkete osakeste filtrid on jagatud kahte tüüpi:

  • dpf suletud tüüpi filtrid;
  • filtrielementide regenereerimise funktsiooniga filtrid.
Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Esimesse kategooriasse kuuluvad elemendid, mille sees on keraamiline kärg, nagu katalüüsmuunduris. Nende seintele kantakse õhuke titaanikiht. Sellise osa efektiivsus sõltub heitgaasi temperatuurist - ainult sel juhul toimub süsinikmonooksiidi neutraliseerimiseks keemiline reaktsioon. Sel põhjusel on need mudelid paigaldatud väljalasketorustikule võimalikult lähedale.

Titaankattega keraamilisele kärgstruktuurile ladestumisel oksüdeeruvad tahm ja vingugaas (reaktsiooni toimumise temperatuur peab olema mitusada kraadi). Andurite olemasolu võimaldab teil õigeaegselt diagnoosida filtri talitlushäireid, mille kohta juht saab ECU-lt teate auto korrasoleku kohta.

FAP suletud tüüpi regenereerimisfunktsiooniga tahkete osakeste filtrid

Ka FAP-filtrid on suletud tüüpi. Ainult need erinevad eelmistest isepuhastusfunktsiooni poolest. Tahm sellistes kolbides ei kogune. Nende elementide rakud on kaetud spetsiaalse reagendiga, mis reageerib kuuma suitsuga ja eemaldab kõrgel temperatuuril täielikult väljalasketorust osakesed.

Mõned tänapäevased autod on varustatud spetsiaalse loputussüsteemiga, mis süstib auto liikumisel õigel ajal reaktiivi, mille tõttu tahm eemaldatakse juba moodustumise varases staadiumis.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

 Mõnikord kasutatakse söödalisandi asemel täiendavat kütusekogust, mis põleb läbi filtri enda, tõstes temperatuuri kolbi sees. Põlemise tagajärjel eemaldatakse filtrist kõik osakesed.

Tahkete osakeste filtri regenereerimine

Diislikütuse põletamisel eraldub suur kogus tahkeid osakesi. Aja jooksul settivad need ained tahmakanalite siseküljele, millest see ummistub.

Kui täidate halba kütust, on suure tõenäosusega, et filterelementi koguneb palju väävlit. See takistab solaariumi kvaliteetset põlemist, soodustab heitgaasisüsteemi oksüdatiivset reaktsiooni, mille tõttu selle osad ebaõnnestuvad kiiremini.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Kuid tahkete osakeste filtri kiire saastumine võib tekkida ka diiselmootori vale häälestamise tõttu. Teine põhjus on õhu ja kütuse segu mittetäielik põlemine näiteks rikke tõttu otsiku tõttu.

Mis on regenereerimine?

Filtri regenereerimine tähendab ummistunud filtrirakkude puhastamist või taastamist. Protseduur ise sõltub filtri mudelist. Ja ka sellest, kuidas autotootja selle protsessi seadis.

Teoreetiliselt ei saa tahm täielikult ummistuda, kuna selles peavad toimuma keemilised reaktsioonid. Kuid praktikas juhtub seda sageli (põhjused on toodud veidi eespool). Sel põhjusel on tootjad välja töötanud isepuhastuva funktsiooni.

Regeneratsiooni teostamiseks on kaks algoritmi:

  • Aktiivne;
  • Passiivne.

Kui sõiduk ei suuda katalüsaatorit ja filtrit iseseisvalt puhastada, saate selle protseduuri ise teha. Seda nõutakse järgmistel juhtudel:

  • Auto läbib harva pikki vahemaid (heitgaasil pole aega soovitud temperatuurini soojeneda);
  • Regenereerimise käigus summutati sisepõlemismootorit;
  • Vigased andurid - ECU ei saa vajalikke impulsse, mistõttu ei lülitu puhastusprotseduur sisse;
  • Madalal kütusetasemel regenereerimist ei toimu, kuna see nõuab täiendavat kogust diislikütust;
  • EGR-klapi talitlushäire (asub heitgaaside retsirkulatsioonisüsteemis).

Ummistunud filtri märk on toiteploki võimsuse järsk vähenemine. Sellisel juhul aitab probleemi lahendada filtrielemendi pesemine spetsiaalsete kemikaalide abil.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Tahkete osakeste filter ei vaja mehaanilist puhastamist. Piisab osa väljalaskesüsteemist eemaldamiseks ja ühe auku sulgemiseks. Edasi valatakse anumasse universaalne emulaator. See aitab eemaldada tahvel, ilma et peaksite uut osa ostma. Vedelik peab saastunud pinna täielikult katma. 12 tundi tuleb seda osa perioodiliselt loksutada, et tahm paremini maha jääks.

Pärast puhastusvahendi kasutamist loputatakse detaili voolava vee all.  

Passiivne regenereerimine

See protsess viiakse läbi ajal, mil mootor töötab koormuse all. Kui auto sõidab teel, tõuseb filtri heitgaaside temperatuur umbes 400 kraadini. Need tingimused põhjustavad tahma oksüdeerimiseks keemilist reaktsiooni.

Regenereerimisprotsessi käigus tekib sellistes filtrites lämmastikdioksiid. See aine toimib tahma moodustavatele süsinikuühenditele. See protsess moodustab lämmastikoksiidi koos süsinikmonooksiidiga. Hapniku olemasolu tõttu õõnes reageerivad need kaks ainet sellega reaktsioonis, mille tulemusena moodustuvad veel kaks ühendit: CO2 ja lämmastikdioksiid.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Tuleb meeles pidada, et selline protsess ei ole alati võrdselt tõhus, seetõttu on perioodiliselt vaja läbi viia tahma dpf sundpuhastus.

Aktiivne regenereerimine

Et vältida tahkete osakeste filtri riket ja selle vahetamist uuele, tuleb perioodiliselt puhastada katalüsaatori aktiivpind. Linnaliikluses või lähisõidul on katalüsaatori passiivset puhastamist võimatu pakkuda.

Sellisel juhul on vaja alustada aktiivset või sunnitud protseduuri. Selle olemus taandub järgmisele. Ugr-klapp sulgub (vajadusel tehakse turbiini töös muudatusi). Lisaks põhilisele kütusekogusele moodustub teatud kogus õhu ja kütuse segu.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

See suunatakse silindrisse, milles see osaliselt läbi põleb. Ülejäänud segu siseneb väljalaskekollektorisse ja siseneb katalüsaatorisse. Seal põleb see läbi ja heitgaaside temperatuur tõuseb - tekib sisselülitatud puhuriga kõrgahju mõju. Tänu sellele efektile põletatakse katalüsaatorrakkudesse kogunenud osakesed läbi.

Selline protseduur on vajalik, et keemiline reaktsioon katalüsaatoris jätkuks. See võimaldab filtrisse sattuda vähem tahma, mis omakorda pikendab osakeste filtri eluiga.

Lisaks katalüsaatori puhastamisele suurendab VTS-i täiendava osa põlemine väljaspool mootorit temperatuuri ise filtri ahelas, mis osaliselt aitab kaasa ka selle puhastamisele.

Juht saab teada, et elektroonika teostab seda protseduuri pikema sõidu ajal tühikäigu kiiruse lühiajaliseks suurendamiseks. Selle isepuhastumise tulemusel tuleb väljalasketorust tumedamat suitsu (see on norm, kuna tahm eemaldatakse süsteemist).

Miks võib regenereerimine ebaõnnestuda ja kuidas käsitsi puhastada

Tahkete osakeste filtri regenereerimise puudumisel on mitu põhjust. Näiteks:

  • Lühikesed reisid, mille tõttu ei ole protsessil aega alustada;
  • Regenereerimine katkeb mootori seiskumise tõttu;
  • Üks anduritest ei edasta näitu või ei tule sellest üldse signaali;
  • Madal kütuse või lisandite tase paagis. Süsteem määrab, kui palju kütust või tahkete osakeste vastast lisandit on täielikuks regenereerimiseks vaja. Kui tase on madal, siis protsess ei käivitu;
  • EGR-klapi rike.
Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Kui masinat kasutatakse sellistes tingimustes, et isepuhastus ei käivitu, saab tahkete osakeste filtrit käsitsi puhastada. Sel juhul tuleb see sõidukist eemaldada. Järgmisena tuleb üks pistikupesa korgiga sulgeda ja teise valada loputusvedelik. Aeg-ajalt tuleb filtrit raputada, et tahma maha murda.

Filtri pesemiseks on vaja eraldada umbes 12 tundi. Selle aja möödudes tühjendatakse pesu ja filter ise pestakse puhta jooksva veega. Kuigi seda protseduuri saab teha ka iseseisvalt, on parem viia auto teenindusjaama, et seda kombineerida kogu väljalaskesüsteemi diagnoosimisega. Sel juhul pole vaja nii palju aega kulutada. Näiteks on mõnel teenindusjaamal spetsiaalne varustus, mis simuleerib filtri regenereerimise protsessi tahma sundpõletamise teel. Kasutada saab spetsiaalset kütteseadet ja kütuse sissepritse, mis simuleerib regenereerimissüsteemi tööd.

Suurenenud tahma moodustumise põhjused

Tahkete osakeste filtri puhtust mõjutav põhiparameeter on kütuse halb kvaliteet. Sellise kvaliteediga diislikütusel võib ahjus olla palju väävlit, mis mitte ainult ei takista kütuse täielikku läbipõlemist, vaid kutsub esile ka metalli oksüdatiivse reaktsiooni. Kui märgati, et pärast hiljutist tankimist alustab süsteem sagedamini regenereerimist, siis on parem otsida uus tankimine.

Samuti sõltub tahma hulk filtris jõuallika enda seadistustest. Näiteks kui süstimine toimub valesti (see ei pritsi, vaid pritsib, mille tõttu kambri ühes osas moodustub ebahomogeenne õhu-kütuse segu - rikastatud).

Kuidas hoolitseda tahkete osakeste filtri eest

Nii nagu teisedki osad, mis on stressis, vajab ka tahkete osakeste filter perioodilist hooldust. Muidugi, kui mootor, kütusesüsteem ja kõik andurid on autos õigesti konfigureeritud, siis tekib tahma vähem tahma ja regenereerimine toimub võimalikult tõhusalt.

Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Tahkete osakeste seisukorra kontrollimiseks pole siiski vaja oodata armatuurlaual põlevat mootori veatuld. Auto diagnostika aitab varases staadiumis välja selgitada SF ummistumise.

Selle kasutusiga saab pikendada spetsiaalse loputus- või puhastusvahendi abil, mis võimaldab teil tahmadest sadet filtrist kiiresti ja ohutult eemaldada.

Kasutusiga ja tahkete osakeste filtri vahetus

Hoolimata automaatse puhastamise algusest muutub tahkete osakeste filter siiski kasutuskõlbmatuks. Selle põhjuseks on pidev töö kõrge temperatuuriga tsoonis ja regenereerimise ajal tõuseb see näitaja oluliselt.

Tavaliselt suudab filter õige mootori töö ja kvaliteetse kütuse kasutamisel liikuda umbes 200 tuhat kilomeetrit. Kuid mõnes piirkonnas pole kvaliteetset kütust alati saadaval, mistõttu tuleb tahkete osakeste filtri seisukorrale tähelepanu pöörata varem, näiteks iga 100 000 km järel.

Mõnikord jääb filter terveks isegi 500 tuhande jooksu korral. Ühel või teisel viisil peab iga autojuht iseseisvalt pöörama tähelepanu sõiduki käitumisele. Peamine tegur, mis viitab tahkete osakeste filtriga seotud probleemidele, on mootori võimsuse märkimisväärne vähenemine. Samuti hakkab mootor palju õli võtma ning väljalaskesüsteemist võib ilmuda sinist suitsu ja sisepõlemismootori töös ebaloomulikku heli.

Kas tahkete osakeste filtrit saab eemaldada?

Kui sa lihtsalt ütled, siis on seda reaalne teha. Ainult teine ​​küsimus - mis mõtet on, kui auto sel juhul ei vasta keskkonnastandarditele. Lisaks on elektrooniline juhtplokk konfigureeritud juhtima selle elemendi tööd. Kui eemaldate selle süsteemist, tekib elektroonikas püsiv tarkvararike.

Mõni teeb selle sammu ja paneb selle vahele järgmistel põhjustel:

  • Masina täiendavaid osi pole vaja hooldada;
  • Uus tahkete osakeste filter on üsna kallis;
  • Kütusekulu on veidi vähenenud, kuna regenereerimisprotsessi ei tehta;
  • Veidi, kuid siiski suureneb mootori võimsus.

Kuid sellel lahendusel on palju rohkem puudusi:

  • Esimene on mis tahes keskkonnastandardite eiramine;
  • Heitgaasi värv muutub märgatavalt, mis tekitab suures linnas probleemi, eriti suvel ja liiklusummikutes (õhku pole niikuinii piisavalt ja siis selle kõrval punnitav auto sunnib õhuringlust auto sees);
  • Võite unustada reisid EL-i riikidesse, sest autot üle piiri ei lubata;
  • Mõne anduri keelamine põhjustab juhtploki tarkvara talitlushäireid. Probleemi lahendamiseks peate ekraani vilkuma. Püsivara maksumus on kõrge ja tagajärjed võivad olla ettearvamatud. Juhtploki andmete lähtestamine tekitab palju küsimusi, mis ei võimalda auto vastuvõetava hinnaga müümist.
Mis on tahkete osakeste filter, selle struktuur ja tööpõhimõte

Need on vaid mõned DPF-i pügala negatiivsed aspektid. Kuid neist peaks piisama idee loobumiseks ja uue tahkete osakeste filtri taastamiseks, puhastamiseks või ostmiseks.

Selle asemel, et järeldus

Tahkete osakeste filtri eemaldamine sõiduki heitgaasisüsteemist on iga autojuhi isiklik otsus. Kui vanade autode puhul lahendatakse see probleem tehase tasemel (SF-d leidub harva), siis mõned uue põlvkonna autod ilma selleta ei tööta. Ja selliste autode arv ei vähene, sest diiselmootori väärilist asendajat pole veel välja antud.

Parem on mitte katsetada keerukate elektrooniliste süsteemidega varustatud autodega, kuna pideva vea korral võib ECU minna avariirežiimi.

Tahkete osakeste filtri kohta lisateabe saamiseks vaadake videot:

Tahkete osakeste filter, regenereerimine - mis see on ja kuidas see töötab?

Video teemal

Lisaks pakume üksikasjalikku videot tahkete osakeste filtri regenereerimise kohta:

Küsimused ja vastused:

Kas tahkete osakeste filtrit saab puhastada? Selleks tuleb see eemaldada, täita spetsiaalse puhastusvedelikuga ning umbes 8 tunni pärast loputada ja paika panna. Loputamist saab teostada ka detaili autost eemaldamata.

Kui tihti peate tahkete osakeste filtrit vahetama? Iga tahkete osakeste filter on ummistunud. Tavaliselt on selle väljavahetamist vaja keskmiselt 200 tuhande kilomeetri järel, kuid seda mõjutavad kütuse kvaliteet, sõjalis-tehnilise koostöö koosseis ja töötundide arv.

Kas ma saan sõita ilma tahkete osakeste filtrita? Tehniliselt ei mõjuta see autot negatiivselt. Kuid elektroonika parandab pidevalt viga ja heitgaasid ei vasta keskkonnastandarditele.

Lisa kommentaar