Сажевый фильтр дизельного двигателя

С дизельными двигателями есть определенные ассоциации, которые сложились исторически. Хорошая тяга, экономичность, черный дым и парафинизация ДТ. Современные дизели не перестали экономно развивать повышенный крутящий момент, но проблем зимой с соляркой стало меньше, так как в конструкцию автомобилей добавили систему проточного подогрева дизельного топлива, есть подогреватель бака с топливом. А понятие «чадить» таким моторам уже чуждо. Теперь характерный запах «соляры» сменился на еле уловимый кисловатый аромат, а внутри глушителя больше не образуется черная копоть. Это все стало возможно благодаря использованию сажевых фильтров.

Содержание

Что такое сажевый фильтр?

Где установлен фильтр

Признаки и последствия того, что сажевый фильтр на дизеле забит

Регенерация: что это?

Активный прожиг

Пора ли менять фильтр?

Что такое сажевый фильтр?

Любой фильтр предназначен для того, чтобы что-то отлавливать. Приставка «противосажевый» указывает на то, что данный фильтр способен удерживать в себе частицы сажи, образующиеся в результате неполного сгорания дизельного топлива.

По конструкции он имеет вид керамической матрицы, которая состоит из множества глухих каналов с перфорацией. Эта дорогостоящая компоновка размещена в банке овального или круглого сечения, которая по размерам довольно крупная.

Отработанные газы движутся по выхлопной системе, при этом частички сажи остаются в этих каналах, так как они не преодолевают мелкую перфорацию. Вполне логично, что этот отстойник может забиться довольно быстро, если скопившаяся сажа не будет удаляться. Ее удаляют методом выжигания, для чего предусмотрено особый режим работы мотора.

Где установлен фильтр

Сажевый фильтр находится в выпускном тракте, совсем неподалеку от впускного коллектора. Если имеется катализатор, то фильтр размещен сразу после него. В некоторых случаях они объединены в единый корпус для того, чтобы разместить отсеянную сажу максимально близко к двигателю. Эта компоновка рассчитана так, чтобы обеспечивать нагрев внутренностей противосажевого фильтра до высоких температур – только так можно обеспечить выжигание сажи.

Узнать, удален ли компонент, обычно желают владельцы бу автомобилей. Определить, есть ли он в конструкции авто, можно на специализированном диагностическом оборудовании. Если он удален, то модель контроля и анализа заполнения фильтра сажей отключена. Обычно заводская банка остается на месте, а удаляется только внутренняя часть, поэтому следы вмешательства видны – это замкнутый сварной шов, находящийся в неположенном месте.

Признаки и последствия того, что сажевый фильтр на дизеле забит

Роль фильтра такова, что он отнимает у мотора силы. Это связано с тем, что сажа в нем постоянно накапливается, формируя сопротивление движению отработанных газов. Это не так заметно при езде в городе, но на трассе автомобиль с немного заполненным фильтром будет набирать ускорение совсем неохотно. Езда по загородным шоссе не сильно полезна для дизельных моторов.

Сложно заметить незначительное падение тяги. Намного легче и полезнее обратить внимание на приборное табло, где особая лампа или комбинация светодиодов обрисуют тяжесть сложившейся проблемы. Точный ответ, что означает определенный значок, доступен только в инструкции к автомобилю. Можно рассмотреть пример с алгоритмом сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG:

• Иконка DPF говорит о том, что фильтр почти заполнен, за плечами много безуспешных регенераций, но еще есть шансы выжечь сажу привычными средствами. Как только подсветился такой значок, рекомендуется как можно скорее выехать на трассу.
• Чек + DPF – это уде признак забитости сажевого фильтра. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу только возможность выжечь сажу особым режимом.

Оповещение на приборной панели дублирует реальные вещи, в частности, расход топлива, уровень масла в моторе, реакцию на нажатие педали газа. Например, можно понять, что сажевый фильтр в ближайшем будущем выйдет из строя, можно по нескольким признакам: 

• Средний показатель расхода топлива на 100 км стал на 1-2 литра больше;
• Уровень масла в моторе вырос, так как в картер попала солярка.

Это событие можно объяснить – произошло несколько безуспешных попыток регенерации (выжигания сажи с помощью стандартных средств). Цель прожига состоит в том, чтобы увеличить температуру внутри компонента, чтобы сажа выгорела и каналы матрицы стали свободными. Эта температура повышается преимущественно за счет послевпрыска топлива, чтобы дизельное топливо догорело уже в фильтре. Если игнорировать рекомендации производителя по поводу того, какой режим соблюдать во время реинтеграции, то не получится добиться успешного результата. Попытки прожига станут повторяться и часто, результатом чего станет увеличение расхода топлива и повышение уровня масла.

Не рекомендуется пускать все на самотек, так как машина при почти забитом сажевом фильтре ведет себя не лучшим образом, так как в аварийном режиме включаются ограничения по скорости и текущему топливному расходу. Если не останавливает этот факт, то экстренное оповещение все равно сработает: если очиститель забит полностью, то машина глохнет, не заводится, либо заводится и останавливается сразу.

Регенерация: что это?

О том, что собой представляет регенерация сажевого фильтра и для каких целей она проводится, уже сказано выше. Это мероприятие ориентирована на то, чтобы выжечь скопившуюся в каналах сажу. Матрица после опустошения позволяет мотору вздохнуть, поэтому он теряет меньше мощности. Для выжигания сажи требуется, чтобы температура отработанных газов повысилась. Это делается одним из способов:

• Пассивным. Температура выхлопа повышается с ростом оборотов, но возрастает топливный перерасход. Оптимально поддерживать обороты на среднем уровне. Газы будут горячими, а недожженной солярки будет мало. При движении по трассе с постоянной скоростью обеспечивается такой режим.
• Активным. Температура в фильтре увеличивается за счет дожигания дизельного топлива перед ним. Перед тем, как из цилиндра будут выпущены отработанные газы, реализуется послевпрыск ДТ. Низкая температура его самовоспламенения приводит к тому, что перед сажевым фильтром образуется факел пламени и горячий поток выхлопа, что приводит к нагреву до 600-650 градусов.

Активный прожиг

Остается рассмотреть, как прожечь сажевый фильтр в движении без электроники, а только с соблюдением определенной скорости езды и поддержки оборотов на заданном значении. При движении со скоростью 70-90 км/ч и поддержке оборотов выше 2500 об/мин вполне можно немного опустошить фильтр от сажи. Частота и количество времени на этот процесс выбирается в зависимости от того, как часто будет использоваться автомобиль. Есть рекомендация по стандартному циклу: на 5 дней толкучки в городе 2-3 поездки в выходной по 40 минут или больше. 

Активная регенерация направлена на то, чтобы раскалить матрицу сажевого фильтра до 600-650 градусов. Для этого требуется изменить работу турбокомпрессора, заглушить систему рециркуляции и обеспечить топливный впрыск перед тактом выпуска газов. Такая ситуация является пожароопасной.

Электроника сама выбирает момент, когда требуется активный прожиг. Это делается на основании сведений, поступающих от датчиков:

• Сенсора температуры выхлопных газов.
• Датчика дифференциального давления. Он необходим для измерения давлений между выходом и входом.

Активация прожига осуществляется по-разному. На некоторых автомобилях это случается незаметно для водителя, вне зависимости от места движения авто, а в других светится лампа, которая показывает, что нужно остановиться, чтобы нажать особую кнопку.

Есть несколько признаков активной регенерации: 

• Температура двигателя увеличивается;
• Нарастает расход топлива;
• Температура масла растет;
• Банка громко цокает, что слышно снаружи;
• Выхлоп получает густой белый оттенок;
• Двигатель «басит» на холостых оборотах.

Пора ли менять фильтр? 

Сажа выжигается, как уже было сказано выше. Но фильтр собирает в себе не только сажу, а еще и золу, которая накапливается с момента первого пуска мотора и не исчезает. Она формируется из масла, металлизированных присадок, которые содержатся в топливе низкого качества. Поэтому дизельные моторы с сажевым фильтром рекомендуется заполнять маслом с пониженной зольностью.

О том, что скоро нужно будет заменить фильтр, можно судить по внушительному пробегу авто, а также по частым попыткам активной регенерации. В норме она происходит каждые 500-1000 км, а если интервалы сокращаются до 150-300 км, то это уже аномально.

Чтобы продлить срок эксплуатации сажевого фильтра, рекомендуется заправляться только качественным топливом, заливать специальное масло для дизельных моторов, которое имеет пониженную зольность.