Дизельный сажевый фильтр DPF — проклятие большинства современных дизелей

Дизельный сажевый фильтр (DPF) считается одним из самых хлопотных элементов современных дизельных автомобилей. Как устроен фильтр DPF? Как эксплуатировать автомобиль с фильтром DPF, чтобы автомобиль не вышел из строя? Как уберечь фильтр DPF от засорения?

Первые дизельные сажевые фильтры появились в автомобилях с дизельными двигателями еще в 1980-х годах. Они позволили устранить типичный черный дым из выхлопных труб. В то время сажевые фильтры использовались эпизодически, в том числе в трехлитровых двигателях Mercedes.

Ни один современный дизельный двигатель никогда не был способен тщательно перемешивать и полностью сжигать топливо и воздух во время работы. И именно они — остатки топлива и воздуха являются причиной образования сажи, то есть твердых частиц. Частицы сажи состоят из углерода, углеводородов, сульфатов, оксидов серы и металлов и воды.

В 2006 году в ЕС вступил в силу стандарт выбросов Евро 4. Он резко снизил вероятность выброса твердых частиц автомобилями с дизельными двигателями — с 0,05 г / км (Евро 3) до 0,009 г / км. И тогда автопроизводители вернулись к привычному решению — сажевым фильтрам. Фильтр стал незаменимым элементом дизельной техники.

Технические решения по постоянным фильтрам пошли двояко. Большинство автомобильных компаний начали использовать стандартные фильтры DPF. Французские производители автомобилей (Renault, Peugeot, Citroen) ввели фильтры FAP, так называемые влажный.

Сажевый фильтр DPF — почему он называется сухим? Как это устроено?

Для начала объясним разницу между «сухим» DPF и «мокрым» фильтром FAP.
Основной из них заключается в том, что фильтры FAP имеют резервуар и специальную систему дозирования присадок (жидкость Eolys или другие), которая предназначена для снижения температуры самовоспламенения сажи в фильтре примерно на 200 градусов C. Сухой метод используется в DPF. фильтры на дополнительном впрыске топлива на такте выпуска, который предназначен для повышения температуры выхлопных газов в фильтре и выжигания сажи.

Теоретически из-за более низкой температуры самовоспламенения сажи фильтры FAP работают немного лучше и более долговечны. В последние годы также появились присадки к дизельному маслу (наносимые непосредственно в топливный бак), которые можно использовать в автомобилях с сажевым фильтром для снижения температуры самовоспламенения сажи. Это особенно рекомендуется для автомобилей, которые ездят в основном по городу и на короткие расстояния.

Сажевый фильтр DPF — конструкция

Сажевый фильтр является частью выхлопной системы. Он установлен за каталитическим нейтрализатором. Тоже похож на катализатор — помещается в круглую или плоскую металлическую банку.

За многие годы эксплуатации ряда автомобилей с дизельными двигателями выяснилось, что чем ближе фильтр был установлен производителем к двигателю, тем медленнее он засорялся. Это логично — к нему пошли выхлопные газы с более высокой температурой.

Сажевый фильтр DPF управляется компьютером ECU. Компьютер собирает информацию от датчиков давления (датчиков перепада давления выхлопных газов), установленных перед и после DPF. Также перед фильтром и за ним установлены датчики температуры выхлопных газов.

Что внутри круглого или плоского металлического корпуса? Керамическая вставка со структурой каналов, расположенных параллельно. Конструкция очень сложная по конструкции.

Заглушен каждый канал — забиты впускные каналы (со стороны двигателя) со стороны глушителя. Выпускные каналы, в свою очередь, забиваются со стороны двигателя.

Итак, как выхлопные газы выходят из сажевого фильтра? Между каналами имеются стенки (так называемый Wall Flow), в которых расположены пористые микроканалы. Их размер подбирается таким образом, чтобы они могли удерживать твердые частицы.

Что делает фильтры такими дорогими? Сложная конструкция и то, что внутренняя часть каналов покрыта платиной или другим драгоценным металлом.

Сажевый фильтр — требует ли обслуживания?

Фильтр твердых частиц должен был быть элементом, не требующим обслуживания. Выхлоп двигателя должен был попадать в каналы, а твердые частицы должны были задерживаться на стенках между каналами. Твердые частицы должны были сгореть при обычной эксплуатации автомобиля, когда температура выхлопных газов может достигать 400-600 градусов Цельсия.

Если фильтр начинал засоряться, проблема решалась дополнительным впрыском масла и сжиганием сажи. Однако на практике это работает не так хорошо.

Кроме того, для правильной работы сажевого фильтра требуется полностью исправный двигатель. Удары из картера в камеру сгорания, расход моторного масла из-за негерметичных уплотнений клапанов или движение с негерметичными форсунками — все это вызывает ускоренное засорение фильтра DPF.

Некоторые производители хотели устранить проблему засорения DPF, что еще больше усложнило его конструкцию. Примером могут служить дизельные двигатели семейства D-CAT, разработанные Toyota, оснащенные сложным фильтром DPF, который также сочетает в себе функции систем SCR (Selective Catalytic Reduction), представленных много лет спустя. Производитель поместил в фильтр пятую форсунку Common Rail (такую ​​же, как в двигателе автомобиля), которая была предназначена для непосредственного впрыска топлива в фильтр, чтобы сжечь в нем сажу. Такое решение позволило значительно продлить срок службы фильтра. Однако полностью устранить засорение не удалось, да и фильтр D-CAT был намного дороже штатного фильтра, да и сами двигатели с этим фильтром страдали другими недугами.

Так не требует ли сажевый фильтр сажевого фильтра DPF? С одной стороны, да, потому что в него не нужно ничего добавлять (если только мы не будем использовать присадку в топливный бак для понижения температуры самовоспламенения сажи). С другой стороны, фильтр требует поддержания двигателя в полном рабочем состоянии, использования специальных моторных масел, а также правильной эксплуатации автомобиля (подробнее об этом позже).

Фильтр DPF — эксплуатационные требования

О том, что сажевый фильтр довольно быстро забивается при постоянной эксплуатации в городе, стоит помнить всем, кто хочет купить дизельную машину. Кроме того, им также следует помнить, что многие крупные города планируют запретить въезд дизельным транспортным средствам в центры городов.

Автомобиль с дизельным двигателем предназначен для очень интенсивной эксплуатации на дальние расстояния — и только такой способ эксплуатации сделает его покупку и эксплуатационные расходы (включая очень высокие затраты на ремонт агрегатов двигателя и выхлопной системы) рентабельными.

Какие условия должны быть соблюдены, чтобы сажа из фильтра выгорела?
Выхлопные газы в выхлопной системе должны достигать нужной температуры — даже до 600 градусов по Цельсию, а это возможно только при динамичной езде за городом (более 70 км / ч) продолжительностью не менее 15 минут.

Как распознать, что ЭБУ начал процедуру перегорания сажевого фильтра?

• Внезапно расход топлива значительно возрастает.
• Скорость двигателя увеличивается, даже если водитель не нажимает на педаль газа.
• Громче работает двигатель.
• Возможность самостоятельно активировать задний дворник, обогреватель заднего стекла или другое оборудование с помощью компьютера для увеличения нагрузки на двигатель

Процедура занимает до нескольких минут. Если водитель замечает, что машина завелась, ему следует по возможности выехать на скоростную дорогу и проехать по ней несколько минут. Если это невозможно, двигатель нельзя выключать до завершения процедуры. Прерывание активного восстановления имеет фатальные последствия — может быть поврежден фильтр DPF или может повыситься уровень моторного масла в силовом агрегате автомобиля. Это связано с тем, что несгоревшее топливо (от дополнительного впрыска) стекает по стенкам цилиндра в картер. Там он попадает в масло, смешивается с ним и разбавляет его, в результате чего оно теряет свои защитные свойства. Если уровень моторного масла повышается в автомобиле с сажевым фильтром, его следует как можно скорее заменить фильтром, так как это может вызвать преждевременный износ и даже заклинивание двигателя.

Забит фильтр DPF — показатели неисправности

Каковы показатели засорения сажевого фильтра DPF?

• Индикатор DPF горит.
• Потеря ходовых качеств автомобилем — потеря мощности и снижение ускорения.
• Двигатель переходит в аварийный режим, и загорается индикатор проверки двигателя.

Каков срок службы фильтра DPF?
В лучших условиях фильтр DPF выдерживает до 200 — 250 тысяч. км пробега. При неадекватной эксплуатации — до нескольких десятков тысяч. км пробега.

Как продлить срок службы фильтра DPF?
Первое, о чем следует помнить водителям, — как можно чаще выезжать за город на более высокой скорости. Через каждые 150 км, пройденных по городу, машина должна выехать на трассу, скоростную или скоростную автомагистраль и ехать по ней не менее десятка минут или около того.

Чем чаще машина выезжает за город, тем лучше.

Что нужно помнить при эксплуатации автомобиля с сажевым фильтром?

• О недопущении быстрого ускорения на низких оборотах, которое приводит к попаданию большого количества сажи в сажевый фильтр.
• Об использовании надежного топлива от проверенных малосернистых АЗС.
• Об использовании моторных масел, предназначенных для использования в автомобилях с фильтрами DPF — так называемых малозольный. Это моторные масла, содержащие небольшое количество присадок, предотвращающих износ моторного масла. Именно эти добавки образуют золу при сжигании базового масла

Мы также должны помнить, что на долговечность сажевого фильтра DPF влияет состояние двигателя и его принадлежностей. Какие компоненты отрицательно влияют на срок службы сажевого фильтра?

• Изношенные поршневые кольца — вызывают попадание моторного масла в камеры сгорания. При горении моторного масла образуется большое количество дыма и копоти.
• Изношены форсунки Common Rail — они неправильно распыляют топливо в камерах сгорания. Слишком много топлива по отношению к количеству воздуха вызывает сильный черный дым и … большое количество сажи.
• Поврежденный турбокомпрессор — может привести к попаданию моторного масла во впускную систему и далее в камеры сгорания. При сжигании моторного масла образуется больше дыма и копоти.
• Редко заменяемый, забитый воздушный фильтр — затрудняет подачу воздуха в турбокомпрессор и камеры сгорания, а значит, в них попадает слишком мало воздуха. При сжигании слишком богатой смеси образуется много дыма и копоти.
• Поврежден (или загрязнен) расходомер воздуха — из-за ошибочных показаний ЭБУ компьютер не сможет подобрать нужное количество топлива к количеству воздуха. Это может привести к тому, что в камеры сгорания будет впрыскиваться слишком много топлива по сравнению с количеством воздуха. И это, как мы уже знаем, вызывает большое количество черного дыма и сажи, которые забивают сажевый фильтр.
• Изношенные свечи накаливания — они не способны нормально нагреть камеры сгорания, поэтому выброс сажи намного выше штатного в течение первых минут езды.

Очистка сажевого фильтра DPF

В ответ на проблемы водителей с сажевыми фильтрами DPF на рынке появился целый комплекс услуг по ремонту. Они позволяют сохранить фильтр или восстановить его.

• Принудительный или служебный обжиг — позволяет вести активный обжиг в мастерской. Автомобиль подключается к диагностическому компьютеру и двигатель переводится в определенный рабочий режим. Внимание — перегорание обслуживания, выполненное ненадлежащим образом, может привести к возгоранию автомобиля.
• Химическая очистка фильтра DPF — намного эффективнее, чем предыдущий метод. В этом случае через открученный датчик давления выхлопных газов (перед фильтром) в сажевый фильтр DPF вводится специальный химический агент, предназначенный для растворения сажи в фильтре. По прошествии определенного времени необходимо промыть выхлопную систему. Наконец, процедура служебного увольнения выполняется так же, как на первом этапе.

В этом случае моторное масло и масляный фильтр также необходимо заменить после очистки.

• Прогорание DPF-фильтра в индукционной печи — этот метод применяется при полностью засоренных фильтрах. К тому же это самый трудоемкий метод. Дизельный сажевый фильтр необходимо удалить из выхлопной системы. Затем вам нужно вскрыть его металлический корпус. Керамическая вставка поступает в индукционную печь, где ее обжигают при очень высокой температуре (600-650 градусов C), что приводит к выгоранию сажи. По окончании процесса фильтр испытывается и при необходимости повторно помещается в печь. Наконец, фильтр крепится к автомобилю в сварном корпусе. Сжигание фильтра занимает много времени — от 3 до 9 часов.

• Замена фильтра на новый или восстановленный — если автовладелец не решает регенерировать фильтр или это не приносит результатов, остается только заменить фильтр на новый или регенерированный. Цена фильтра DPF зависит от модели автомобиля.

Также существует последний метод, который использовали многие польские водители. Именно отключение фильтра DPF и использование электронного эмулятора его работы обманывают ЭБУ.

Вы также можете изменить само программное обеспечение двигателя. Вы должны загрузить модифицированное программное обеспечение или заводскую версию из автомобильной версии, в которой не было фильтра DPF (в случае старых автомобилей).
Профессиональное выполнение такой операции делает автомобиль полностью работоспособным и намного маневреннее.

Физическое снятие фильтра DPF (и установка на его место штатной выхлопной трубы) без вмешательства в программное обеспечение стоит несколько сотен злотых и не решает ряд проблем — через некоторое время двигатель перейдет в аварийный режим. Кроме того, время от времени будут проводиться процедуры активной регенерации DPF-фильтра, заключающиеся во впрыске дополнительных количеств дизельного топлива. Это, в свою очередь, приведет к повышению уровня моторного масла.

Все казалось бы идеально, если бы не закон и осознание того, что автомобиль без фильтра DPF способствует отравлению других людей.

Правовые последствия вырезания фильтра DPF из автомобиля

Снятие сажевого фильтра DPF является незаконным. Автомобиль с обрезным фильтром не соответствует требованиям технического допуска по выбросам выхлопных газов. И по закону он должен быть выведен из оборота.

Кто имеет право проверять, есть ли в автомобиле фильтр DPF?

Диагност при периодическом техническом осмотре — если он обнаружит, что в автомобиле нет фильтра, он обязан не подписывать технический осмотр.
Полицейский во время проверки на дороге — если он заметит, что в транспортном средстве нет фильтра DPF, он может в соответствии с законом оставить документ о регистрации автомобиля и наказать водителя штрафом.
Инспекторы Главной инспекции автомобильного транспорта во время дорожных проверок — в данном случае их проверки в основном касаются грузовых автомобилей.
Однако на практике доказать, что в автомобиле нет фильтра DPF, может быть очень сложно даже для диагноста. Корпус фильтра DPF и все остальные элементы (датчики и т. д.) Специалисты оставляют в выхлопной системе.

Во многих случаях отсутствие DPF может стать очевидным после выполнения анализа выхлопных газов дымомера (но это не всегда так).

Однако если водителя поймают, он должен учитывать необходимость установки в автомобиле нового фильтра DPF. И это будет стоить дорого .