Что такое DPF фильтр и как его чистить если он заполнен

Что такое противосажевый фильтр, что делать, когда он забит, как его прожигать и стоит ли удалять.

Когда появились, виды устройств

По экологическим нормам «Евро-4» сажевые фильтры DPF начали устанавливаться в Европейских странах на дизельные автомобили с 2001 года.

На некоторых машинах они устанавливаются совместно с катализатором в одном металлическом корпусе, поэтому у многих это вызывает затруднения в их поиске.

Загрязнения, улавливающиеся DPF фильтром, представляют собой сложные соединения углерода с водой, серой, металлами. Размеры их частиц достигают от 10 нм до 1 мкм. В совокупности они формируют сажу и копоть, которые вредны для окружающей среды. Благодаря сажевому фильтру этих соединений в выхлопных газах остается всего 0,1%.

DPF – это английская аббревиатура. Существуют еще Немецкие (RPF — RubPartikelFilter) и Французские (FAP — Filtre a Particules) обозначения.

По способу регенерации (очистки) они делятся на устройства:

  1. С каталитическим покрытием;
  2. С системой ввода присадок в дизельное топливо (FAP).

Элементы системы DPF

Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 Датчик температуры ОГ (перед катализатором)
2 Датчик температуры ОГ (после катализатора)
3 Трубка датчика высокого давления
4 Датчик дифференциального давления
5 Трубка датчика низкого давления
6 Датчик температуры ОГ (после DPF)
7 Сажевый фильтр
8 Каталитический нейтрализатор

Выделение твердых частиц происходит в виде черного дыма, выделяемого дизельным двигателем при определенных условиях нагрузки. Выхлопные газы — это сложная смесь твердых и жидких элементов, причем твердые частицы — это, в основном, микросферы углерода, на которых конденсируются углеводороды, выделяющиеся из топлива и смазочных материалов двигателя.

Система DPF состоит из следующих элементов:

  • Сажевый фильтр
  • Управляющее программное обеспечение DPF встроенное в модуль управления двигателем (ЕСМ)
  • Датчик дифференциального давления

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 себя 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.

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 отличаются 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.

Система управления сажевым фильтром

Чтобы добиться оптимальной эффективности DPF и предотвратить его засорение, необходимо постоянно отслеживать состояние DPF. В ЕСМ содержится программное обеспечение DPF, которое управляет мониторингом и работой системы DPF и также отслеживает другие данные автомобиля для определения периодов регенерации и интервалов технического обслуживания.

Программное обеспечение DPF можно разделить на три отдельных программных модуля управления: модуль контроля DPF, модуль управления расходом топлива DPF и модуль управления расходом воздуха DPF.

Эти три модуля управляются четвертым программным модулем, который называют согласующим модулем DPF. Согласующий модуль управляет работой других модулей, когда поступает запрос на активную регенерацию. Модуль контроля DPF является подсистемой согласующего модуля DPF.

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.

Индикация на щитке приборов

Если автомобиль регулярно совершает короткие поездки на низкой скорости, эффективная регенерация DPF может быть невозможна.

В этом случае программное обеспечение DPF определяет, что DPF закупорен, на основании сигналов от датчика дифференциального давления и выдает водителю следующие предупреждения:

Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 ‘DPF FULL VISIT DEALER’ (DPF ЗАПОЛНЕН, ПОСЕТИТЕ ДИЛЕРА)
2 ‘DPF FULL’ (DPF ЗАПОЛНЕН)

Автомобили, оснащенные DPF и щитком приборов высокого уровня, для предупреждения водителя о состоянии DPF используют сообщения на дисплее центра сообщений.

Когда DPF заполняется, водитель узнает об этом по сообщению «DPF FULL», сопровождаемому символом справочника. Как описано в Руководстве пользователя, водитель должен осуществить поездку на автомобиле, пока двигатель не разогреется до нормальной рабочей температуры и затем продолжать движение со скоростью не менее 30 миль/ч (48 км/ч) на протяжении 20 минут. После успешного завершения регенерации DPF сообщение «DPF FULL» перестанет отображаться.

Если программное обеспечение DPF определяет, что DPF все еще закупорен, будет отображено сообщение «DPF FULL VISIT DEALER». Водителю следует посетить авторизованного дилера для проведения принудительной регенерации DPF.

Побочные эффекты сажевого фильтра (DPF)

Следующий раздел описывает некоторые побочные эффекты, вызываемые процессом активной регенерации.

Разжижение моторного масла

Разжижение моторного масла может произойти вследствие попадания небольшого количества топлива в картер двигателя во время фазы дополнительного впрыска. По этой причине были внедрены вычисления, основанные на стиле управления автомобилем, предназначенные для сокращения в случае необходимости сервисных интервалов замены масла. Водитель оповещается о необходимости замены масла по сообщению на щитке приборов.

Программное обеспечение DPF отслеживает стиль управления автомобилем, частоту и продолжительность активной регенерации. При помощи этой информации могут сделаны вычисления о разжижении моторного масла. Когда программное обеспечение DPF вычисляет, что разжижение моторного масла достигло заданного порогового значения (топливо составляет 7% от объема масла), на щитке приборов отображается сервисное сообщение.

В зависимости от стиля управления автомобилем некоторые автомобили могут потребовать замены масла раньше намеченного интервала. Если отображается сервисное сообщение, необходимо провести полное техническое обслуживание автомобиля, после чего счетчик сервисных интервалов будет сброшен.

Расход топлива

Во время процесса активной регенерации DPF увеличивается расход топлива. Тем не менее, так как активная регенерация происходит редко и в течение ограниченного промежутка времени, общий расход топлива увеличивается приблизительно на 2%. Дополнительное топливо, использованное во время процесса активной регенерации, причисляется к мгновенному расходу топлива и средний расход топлива отображается на щитке приборов.

Оставьте комментарий