На многих автомобилях с дизельным двигателем в выпускной системе, помимо каталитического нейтрализатора, применяется сажевый фильтр, который предназначен для снижения выброса в атмосферу вместе с отработавшими газами сажевых частиц. С введением норм токсичности Евро-5 применение сажевого фильтра на легковых автомобилях с дизельным двигателем является обязательным.
В дизельном двигателе сажа образуется при неполном сгорании топлива. И даже при нормальном сгорании дизельного топлива неизбежно образование сажи, виной тому и качество топлива — читай содержания серы в солярке. Частички сажи очень мелкие, размер частиц сажи от 0,00001 до 0,00002 мм, отловить их простым способом невозможно, тут нужно особое устройство: сажевый фильтр.
Сажевый фильтр выполнен в виде глухого лабиринта:
из термостойкого карбида кремния и имеет пористую структуру (проницаемость прим. 50 %) и каталитическое покрытие на основе платины. Покрытие служит для снижения температуры воспламенения частиц сажи.
В выпускной системе сажевый фильтр располагается за каталитическим нейтрализатором. Отработавшие газы после катализатора окисления поступают в сажевый фильтр. Пористые впускные каналы сажевого фильтра имеют замкнутые концы. Каждый впускной канал окружают 4 выпускных канала. Частицы сажи задерживаются на стенках впускных каналов, а очищенные ОГ попадают в выпускные каналы и выходят из сажевого фильтра.
Скопившиеся при фильтрации частицы сажи создают препятствие для отработавших газов, что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому периодически требуется очистка фильтра от накопившейся сажи или регенерация.
Регенерация фильтра производится постоянно или в цикличном режиме.
В рабочих диапазонах, при которых температура ОГ выше температуры воспламенения сажи (>350*С)происходит постоянное сгорание, вернее, окисление частиц сажи.
Если температуры ОГ для этого процесса недостаточно, то поступающие частицы сажи скапливаются в сажевом фильтре и сгорают при следующем повышении температуры ОГ.
Если манера езды не обеспечивает постоянную регенерацию сажевого фильтра (например, продолжительный режим частичной нагрузки при городском движении с низкой температурой ОГ), то запускается целенаправленная регенерация.
В зависимости от уровня нагрузки двигателя регенерация проводится целенаправленным ограничением потока всасываемого воздуха в сочетании с одним или двумя дополнительными впрысками топлива. При этом температура ОГ поднимается (прим. до 600*С). Продолжительность регенерации сажевого фильтра может составлять несколько минут. Интервалы между процедурами регенерации зависят от условий эксплуатации автомобиля, регенерация сажевого фильтра запускается каждые 700-2500 километров (в зависимости от характера движения).
Частицы сажи, состоящие из углерода, выгорают на 100 %, однако не всё так просто, ведь в отработавших газах много других соединений.
Таким образом, на каждую 1000 км пробега в сажевом фильтре накапливается некоторое количество золы. Зола в виде порошка откладывается в задней трети фильтра, из-за чего в фильтре после большого пробега медленно повышается противодавление, что, в свою очередь, приводит к уменьшению интервалов регенерации и не выводится из него, что сокращает ресурс устройства. Плюс к этому истощается, деградирует слой каталитических добавок, нанесённый на внутреннюю поверхность сажевого фильтра.
Симптомами неисправности сажевого фильтром являются:
— снижение тяги мотора
— повышенный расход топлива
— “раскачка” оборотов, особенно на холодном двигателе (неустойчивые обороты холостого хода)
— предупреждающий сигнал на панели приборов (“чек”)
Чем раньше будет выявлена неисправность сажевого фильтра, тем лучше. Регулярная диагностика при прохождении ТО поможет решить проблему на ранней стадии.
