Сажевый фильтр: устройство, принцип работы, регенерация, срок службы
Обязательная установка сажевых фильтров (DPF-фильтр) на дизелях введена в 2009 году. Предназначение ― улавливание токсичных частиц сажи в выхлопе дизельного автомобиля. Сажа в выхлопных газах оказывает негативное воздействие на здоровье людей и загрязняет окружающую среду. Сажевые фильтры бывают в виде отдельного элемента конструкции автомобиля или составной части каталитического нейтрализатора. Применение DPF-фильтров позволяет дополнительно очистить выхлоп при работе дизеля и устранить возникающие неприятные запахи.
Оседание частиц сажи на стенках сажевого фильтра в процессе эксплуатации приводит к ухудшению пропускной способности. Забитый сажей фильтр ― причина снижения мощности двигателя, перебоев в его работе. Для устранения проблемы автолюбители могут:
- заменить сажевый фильтр;
- демонтировать DPF-фильтр.
Но многие автовладельцы склоняются именно ко второму способу решения проблемы.
Устройство и принцип работы
В конструкции автомобиля с каталитическим нейтрализатором сажевый фильтр устанавливается непосредственно за катализатором в едином с ним корпусе. Через разъемы на корпусе к DPF-фильтру подключены:
- кислородный датчик катализатора;
- температурные датчики сажевого фильтра (через два разъема);
- датчики дифференциального давления, установленные перед и после фильтра.
Важно! Датчик давления фиксирует разницу давлений на входе и выходе из фильтра, температуру измеряют температурные датчики. Назначение датчика давления и температурного датчика состоит в регенерации (прожигании) DPF-фильтра.
Принцип работы сажевого фильтра:
- Отработавшие газы направляются в катализатор для очистки, затем направляются к DPF-фильтру, представляющему собой сеть глухих каналов с перфорацией (крипт). При прохождении газов через каналы происходит оседание сажи (углерода) на стенках каналов.
- Каналы сажевого фильтра при эксплуатации автомобиля начинают забиваться осевшими частицами сажи, что требует выполнения очистки фильтра. Состояние DPF-фильтра оценивают датчики температуры и дифференциального давления. В электронном блоке управления двигателя прописаны разрешенные параметры температуры и разницы давлений на входе и выходе из фильтра. При отклонении от нормальных показателей ЭБУ запускает процесс регенерации (самоочистки) сажевого фильтра.
Регенерация DPF-фильтра
На различных моделях автомобилей процесс регенерации выполняется по разным алгоритмам. Общим является то, что независимо от типа и особенностей конструкции, происходит выжигание осевших частиц сажи в каналах сажевого фильтра.
Прожигание обеспечивается подачей электронным блоком управления большего количества топлива через двигатель или отдельную форсунку. Выгорание частиц сажи происходит за счет повышения температуры DPF-фильтре до 600˚С.
Различают два вида регенерации: плановую и принудительную. Это означает, что прожигание выполняется не всегда. При плановой регенерации ЭБУ анализирует показатели датчиков давления и температуры. Блок управления одновременно просчитывает количество использованного топлива.
Процесс регенерации запускается ЭБУ на основании оценки пропускной способности DPF-фильтра, а также в случаях, когда объем сожженного топлива подошел к запланированной отметке. На практике регенерации запускается через 2000 – 5000 км пробега.
Важно помнить, что электронный блок управления запускает регенерацию только при определенных условиях:
- автомобиль двигается продолжительное время по прямой с относительно постоянной высокой скоростью;
- сажевый фильтр начал работать с серьезными сбоями.
В городских условиях такие параметры езды труднодостижимы. Прерывать запущенную регенерацию не следует. Это означает, что глушить двигатель в таких случаях не надо, необходимо дождаться окончания процесса (обычно он продолжается минут 15). Иначе ЭБУ зафиксирует, что завершения запущенной регенерации не произошло. Это приведет к постоянному повторению запроса на регенерацию до того момента, пока она не будет штатно завершена.
Примечание: регулярная подача дополнительного топлива для самоочистки DPF-фильтра негативно влияет на работоспособность двигателя и состояние моторного масла.
Данная информация актуальна для DPF-фильтров. В FAP-фильтрах очистка выполняется с использованием специальной жидкости, которая подается через предназначенную для этой операции форсунку из отдельного бачка. Такой способ очистки не оказывает на моторное масло очень негативного влияния, но прерывать процесс очистки не рекомендуется.
Появление сигнала «регенерация невозможна» указывает на то, что плановая самоочистка успешно не завершена или не начата. Это означает, что допустимый порог попуток выполнения регенерации превышен. ЭБУ в подобных случаях указывает на необходимость выполнения принудительной регенерации, для чего процесс необходимо запустить вручную.
Это происходит в случаях, когда сажевый фильтр полностью забит и проведение очистки не позволит обеспечить оптимальные параметры температуры и давления. Иначе говоря, эффективно сжечь осевшие в каналах фильтра частицы сажи уже не получится.
Срок службы
На работоспособность сажевых фильтров негативно влияет большое количество сажи в выхлопных газах. Причиной может быть проблема смесеобразования, когда поступает излишнее количество топлива или в смеси недостаточно воздуха.
Происходит это из-за неисправности топливной аппаратуры, проблем с турбонаддувом или системой подачи воздуха. Негативно повлиять может также низкое качество дизельного топлив
Важно! При пробеге порядка 200 000 — 250 000 км даже в идеальных условиях DPF-фильтр будет забит, что потребует решения вопроса. Официально рекомендуется сажевый фильтр заменить. Решение правильное, но затратное.
Значительные затраты при замене сажевого фильтра заставляют автовладельцев прибегать к следующим методам:
- Установить аналог или использовать кустарное решение проблемы. Способ рискованный, на практике себя не оправдывает. Дешевый аналог или самоделка могут быстро привести к возгоранию. Установленные датчики не смогут штатно взаимодействовать с таким аналогом фильтра, и ошибка по регенерации постоянно будет появляться.
- Удалить сажевый фильтр и полностью избавиться от проблемы. Но надо помнить, что при таком решении появится неприятный запах и увеличится токсичность выхлопных газов.
Проблемам с экологией сегодня в странах СНГ должного внимания еще не уделяется, поэтому автовладельцы часто принимают решение сажевый фильтр удалить.
Почему вырезать сажевый фильтр – плохая идея и как продлить ему жизнь?
Есть в дизельных автомобилях один узел, который многие владельцы считают совершенно излишним. Говорят, что от него один вред – и мощность душит, и эластичность мотора давит. Спрос рождает предложение, поэтому существует множество небольших контор, которые занимаются удалением этих узлов. Вы, конечно, поняли, что речь идет о каталитических сажевых фильтрах. Вот только наивное желание подправить заводских конструкторов и повысить отдачу мотора, вырезав сажевый фильтр и снизив сопротивление выхлопного тракта, может обернуться серьезными проблемами…
Партнерский материал
Итак, поговорим о сажевом фильтре, и обсуждать это устройство мы будем на примере коммерческих автомобилей Volkswagen. Прежде всего нужно понимать смысл и физику работы этого устройства. На самом деле, это такой же фильтр, как воздушный или топливный, условно непроходимая для частиц коробка, в которой есть множество маленьких калиброванных отверстий, через которые свободно проходят газы, но не проходят твердые частицы, имеющие большие размеры, чем поры фильтра. Его задача – поймать твердые частицы, отсеять их и удержать в себе. Но в отличие от масляного и воздушного фильтров, он обладает функцией регенерации, поскольку твердые частицы в продуктах горения углеводородов – это углерод в виде сажи, то есть в аморфной твердой форме. А раз так, то этот углерод можно сжечь, превратив его в газообразные окислы углерода, СО2 и СО. Лучше, конечно, в углекислый газ СО2, а не в СО, поскольку окись углерода токсична.
Задача вроде достаточно простая: собираем сажу, она забивает фильтр, снижая эффективность его работы и затрудняя работу двигателя, и тогда мы ее сжигаем. Сажа превращается в газообразные продукты горения, которые вылетают вместе с прочими выхлопными газами. Но проблема в том, что сгорает не все. Остаются соединения других элементов, то есть то, что в обиходе называется золой. Вот эта-то зола и забивает поры фильтра. То есть, первый фактор, влияющий на здоровье и нормальную работу сажевого фильтра, – это зольность самого горючего, а также состав масла и исправность двигателя, в первую очередь – его маслосистемы, ведь какая-то часть масла все-таки попадает в цилиндры и сгорает вместе с дизельным топливом.
Еще один фактор, приводящий к возникновению неисправности, – это большие температурные перепады. Не секрет, что на фазе накопления сажи фильтр имеет температуру 200-500 градусов. Это зависит от манеры вождения. Например, при высоком давлении выхлопных газов (то есть при работе на высоких оборотах) сажа прогорает в фильтре сама, и это нормально. Но на коротких дистанциях, в условиях плотного городского движения, такой режим не возникает, сажа самостоятельно не сгорает, и происходит переполнение сажевого фильтра. Тогда для его очистки запускается процесс прожига, искусственный пожар, который поднимает температуру фильтра уже до 700-800 градусов. Решение о начале прожига «мозги» автомобиля принимают самостоятельно, как только датчики определят рост перепада давления. Получаются серьезные перепады температуры: 200 градусов в фазе накопления и 800 при прожиге.
И все бы ничего, но процесс принудительного прожига чаще всего запускается при постоянной эксплуатации в городских пробках, и возникающие перепады температур ведут к постоянным циклам теплового сжатия и расширения узла, а это – прямая дорога к развитию усталостного износа. Со временем может начаться и механическое разрушение фильтра: он начнет выкрашиваться, высыпаться, выдуваться… Поэтому очень важно хотя бы периодически использовать автомобиль в режиме загородных поездок на достаточно высоких скоростях, 70-80 км/ч и более. Это нужно для того, чтобы регенерация не запускалась в режиме городского цикла, а происходила постоянно в режиме движения. Если выехать на трассу и ехать с приличной скоростью, то сажа выгорает без каких-либо негативных последствий.
И самое главное, с точки зрения регенерации: не стоит пытаться зимой спать или ждать кого-то в автомобиле с заведенным двигателем. Автомобиль работает на холостом ходу, нагрузки нет, и сажа вырабатывается достаточно интенсивно, а естественный прожиг невозможен. И если автомобиль регулярно использовать в таких режимах, то это может привести к тому, что сажевый фильтр из-за очень частых циклов принудительной регенерации раньше времени выйдет из строя. Если же эксплуатация в этих режимах неизбежна – ну, например, как в случае с VIP-шаттлами, которые дежурят в Шереметьево и должны сутками находиться в теплом состоянии, с прогретым салоном, то во избежание таких ситуаций стоит все-таки установить автономный отопитель типа «Вебасто», а еще лучше – заказывать его установку прямо на заводе при покупке нового автомобиля. С ним и салон можно поддерживать теплым в течение длительного времени, и сажевый фильтр не страдает.
Признаки начинающихся проблем с сажевым фильтром вполне можно обнаружить во время планового ТО. На самом деле, в план стандартных работ такая диагностика не входит, но в случае каких-то жалоб со стороны клиента, например, на слишком частый запуск режима прожига, мы можем посмотреть количество золы, которое накопилось в сажевом фильтре, и проанализировать его поведение: как часто запускаются циклы регенерации. Современные системы управления вполне это позволяют. Вся операция занимает 10-15 минут. Чтобы узнать количество накопившейся золы, достаточно подключить систему, потому что собираемые в цикле регенерации данные проходят анализ по сложной математической модели, и количество того, что не удалось прожечь, всегда можно вычислить. Если знать разницу давления в выхлопной системе и иметь эталонные данные, это не составит особого труда.
Есть еще один фактор. Если прожиг не запускался регулярно естественным образом, в автоматическом режиме, то при запуске принудительной регенерации блоком управления включается дополнительный впрыск. При этом топливо не сгорает в цилиндре, а должно сгореть в сажевом фильтре, чтобы поднять его температуру. Цилиндро-поршневая группа устроена так, что часть этого топлива попадает в масло, и это абсолютно нормальное явление. Водитель всего этого может и не замечать, потому что в поддон попадает 100-300 мл топлива. В процессе нормальной эксплуатации оно испаряется, попадает через систему вентиляции картерных газов в выхлопной тракт и там дожигается.
Но если сажевый фильтр забит золой примерно на 80%, а пропускная способность его составляет, соответственно, 20% от номинала, то фильтр начинает очень быстро заполняться сажей и так же быстро прожигаться. Количество циклов прожига увеличивается как минимум в 5 раз. Если при этом машина продолжает эксплуатироваться в пробках без должного внимания к процессу, то в итоге топливо не будет успевать испариться, что в свою очередь приводит к уменьшению вязкости масла, ухудшению его смазывающих свойств, а в итоге – к уменьшению давления масла со всеми вытекающими последствиями.
Если человек вовремя обратился к квалифицированным специалистам, то головка блока цилиндров с распредвалами, скорее всего, останется жива. Но в любом случае масляный насос и сажевый фильтр придется менять. А если владелец промедлит с визитом в сервисный центр, то вполне может приехать туда уже с задирами на коленвале.
Итак, первый фактор, влияющий на здоровье сажевого фильтра, – это зола, второй – тяжелый и неблагоприятный для его работы режим движения, ну и третий фактор – водительские привычки. На самом деле, водитель должен хотя бы немного знать свой автомобиль. Итак, сажевый фильтр может иметь температуру до 700 градусов. Поэтому общее правило: после работы с нагрузкой не надо нырять в лужи и пытаться преодолевать броды. Часто приходится слышать от вполне взрослых мужчин, которым пришлось поездить по грязи, что они специально проезжают через лужи на скорости, чтобы «помыть днище». Мало того, что можно гидроударом оторвать пластиковые защиты. Представьте, что на разогретую до малиново-красного цвета железяку, внутри которой находится керамика, попадает вода. И это не холодный воздух, а вода с её огромной теплоемкостью! Происходит мгновенный теплоотвод и деформация корпуса, ну а внутренний керамический фильтрующий блок начинает трескаться. И даже если деталь не лопнет пополам, то от резкого перепада температур в блоке появляются микротрещины.
В общем, правило простое: собираешься ехать через воду, будь то лужа, брод или болотце, посмотри, не работает ли фильтр в режиме прожига. Это можно определить, в частности, по косвенным признакам, например, если блок управления самостоятельно поднимает обороты, то, скорее всего, включился режим прожига. Ну и если вы просто перед этим ехали с высокой скоростью, то сажевый фильтр и катализатор у вас точно будут малиновыми. И если сразу бросить машину через лужи, то это приведет к мгновенному уничтожению фильтров. Вы легкомысленно поедете дальше, а через 500-1000 км у вас начнутся проблемы. Вы приедете в сервис и будете задавать сакраментальные вопросы: «За что мне это всё и почему это у меня произошло?».
А всё потому, что автомобиль – это сложное техническое устройство, в котором, конечно, есть «защита от дурака», но она имеет свои пределы, за которые лучше не выходить, иначе все закончится очень серьезными финансовыми потерями.
Почему сажевый фильтр стоит так дорого, более 120 000 рублей, и за что нужно платить такие деньги? А вот за что. Корпус фильтра – это, конечно же, просто сборная банка, но в ней стоит трехкомпонентный нейтрализатор. И если сажевый фильтр идет в сборе, в нем содержится большое количество драгоценных металлов, прежде всего – платины и металлов платиновой группы, которые служат катализаторами. Идея простая: чтобы процесс протекал быстро и эффективно, нужно поместить туда химический элемент, в присутствии которого химические реакции ускоряются. Именно содержание этих редких и дорогих элементов превращает фильтр в драгоценность, именно поэтому он столько стоит. Даже содержимое поврежденных сажевых фильтров конторы по добыче драгметаллов скупают по цене от 6 до 10 тысяч рублей.
Но, может быть, тогда лучше просто удалить этот фильтр? Это, конечно, не совсем законно, но всегда найдутся люди, которые готовы выйти за границы закона. Вот только слишком часто у них возникают проблемы. Вы вырезаете сажевый фильтр, и в выхлопе на порядки возрастает количество твердых частиц. На сегодняшний день пройти техосмотр с отсутствующим сажевым фильтром можно – приехал, получил талон, да и уехал счастливым. Вот только не факт, что это будет продолжаться долго: все-таки все мы движемся в сторону повышения автомобильной культуры и ужесточения экологических требований, так что со временем у нас наверняка всё будет, как в Европе: полиция будет останавливать автомобили, которые им чем-то не понравились, вставлять в выхлопную трубу дымомер и выписывать штрафы. Это, конечно, перспектива, но вполне реальная.
Претензии со стороны контролирующих органов – это, конечно, неприятно, но важно не это. Я просто впадаю в ступор, когда мне говорят: «Я удалил сажевый фильтр, и мотор задышал». Это не мотор задышал, это владелец автомобиля и его пассажиры полной грудью задышали угарным газом, окислами азота, сажей – словом, всей той дрянью, которая летит из выхлопной трубы. Удаляя катализатор, водитель прежде всего вредит себе, своему здоровью и своим близким. Ведь в составе выхлопа множество очень опасных и очень активных химических веществ. Производитель автомобиля всеми силами пытается защитить водителя, его близких и детей, всех, кто его окружает, а он, видите ли, «задышал». Работники сервисов, кстати, прекрасно это чувствуют: если в цех заезжает машина без катализатора, то все вокруг начинают кашлять, чихать, и глаза у них начинают слезиться.
Но помимо юридических и медицинских опасностей, человека, решившегося на резекцию сажевого фильтра, поджидают и опасности чисто технического порядка. Дело в том, что в Европе есть всего три разработчика систем электронного управления двигателем: Bosch, Delphi и Siemens. Это огромные корпорации, где большие коллективы ученых и инженеров строят сложнейшие математические модели, согласно которым происходит управление двигателем. Эти модели подробно описывают весь процесс сгорания дизельного топлива вплоть до кончика выхлопной трубы, и там работают настолько сложные алгоритмы, что и представить себе трудно. Но чтобы автомобиль с вырезанным сажевым фильтром поехал нормально, эти алгоритмы нужно перенастроить, ведь ни Bosch, ни Delphi, ни Siemens продуктов, рассчитанных на работу двигателя без сажевого фильтра, не делают.
В итоге человеку, решившемуся на удаление сажевого фильтра из своего автомобиля, непременно придется искать место, где ему сделают чип-тюнинг, то есть программно внесут изменения в сделанную Bosch математическую модель. И вроде бы с этим никаких проблем нет: сейчас чуть ли не на каждом шиномонтаже висит вывеска «Делаем чип-тюнинг, подключаем, то-сё». Но представьте себе ситуацию, когда в каждом шиномонтаже вам будут предлагать поправить операционную систему вашего смартфона или ноутбука… Ну не может один человек быть лучше огромных коллективов высоких специалистов, которые годами занимались этими разработками и вложили в них немереное количество труда.
Тем не менее время от времени появляется условный Вася, который заявляет: «Я могу исправить алгоритм, да так, что для ресурса автомобиля не будет никакого ущерба, и вообще всё будет хорошо». Вы соглашаетесь, Вася влезает в программу, что-то в ней меняет, причем нередко не понимая, что, собственно, он сделал и что поменял. Потому что там настолько сложная математическая модель, что нужно быть настоящим ученым-математиком с огромным опытом, чтобы разобраться и понять, как там все работает. В итоге в ЭБУ двигателя вашей машины прописывают непонятную программу, с непонятно кем исправленными алгоритмами и с неизвестной эффективностью.
Стоит признать, что у нас действительно существуют специалисты, которые умеют делать тюнинг-программы и которые приблизились к так называемому «нейтральному результату»: и сажевый фильтр вроде отключен, и ресурсность вроде бы не уменьшилась, и ездовые качества сохранились. Но вся проблема в том, что на самом деле таких специалистов – единицы на всю страну, и доезжает до них в лучшем случае один из десяти владельцев. Остальные попадают в руки «шинных чиповщиков», которых назвать специалистами просто нельзя. Те, кто платят им деньги, просто не понимают, что доверить этим «специалистам» такую работу – все равно что вызвать коновала и доверить ему операцию на мозге. В итоге получается так: сделали чип-тюнинг, удалили фильтр, автомобиль вроде бы поехал, а через два-три года он просто начинает разваливаться. Прогорают поршни из-за неправильного количества топлива и состава топливной смеси, летит трансмиссия DSG… И вопросы задавать уже некому.
Один из сотрудников фирменного сервиса Volkswagen рассказал, что к ним достаточно регулярно обращаются владельцы с просьбой восстановить заводскую прошивку: «Спрашиваем, а почему вы не обратитесь туда, где вам прошивку делали? А нам говорят: нашли объявление на Авито, приехал человек на мотороллере, сделал чип-тюнинг и уехал. Ну и где его теперь искать вместе с мотороллером? Телефон больше не отвечает, симка не работает…».
При этом на «Алиэкспресс» продается масса инструментов, позволяющих считывать данные из блока управления двигателем, а в интернете лежит софт, который позволяет с помощью этих инструментов редактировать программы ЭБУ двигателя, то есть считывать штатную программу, вносить изменения, запаковывать и прошивать обратно в блок. И неизвестно, у кого в руках был программатор: у нормального специалиста, недоучки или просто мошенника, одержимого одним желанием срубить легкие деньги. В итоге пострадавшие от собственной глупости либо просто об этом молчат, либо быстро избавляются от своих машин при первой возможности.
В общем, неквалифицированное вмешательство в заводские алгоритмы – это фактор и беда номер один. При этом у грамотных людей, которые занимаются чип-тюнингом, есть четкое понимание, что 90% программных продуктов, изменяющих программы управления, это либо подделка, либо кустарщина. И что вероятность благополучного исхода вмешательства в программные алгоритмы составляет даже не 50 на 50, а 20 на 80, причем 80 – это риск того, что в длительной перспективе все будет не очень хорошо, и лишь 20 – что всё будет «более или менее».
Остается лишь присоединиться к призыву «береги сажевый фильтр смолоду», тем более что для сохранения его технического здоровья на долгие годы нужно всего лишь соблюдать несколько несложных эксплуатационных правил, вовремя обслуживать автомобиль (желательно в авторизованных сервисах), использовать рекомендованные масла и комплектующие. Тогда и услуги непонятных мастеров чип-тюнинга не понадобятся, и коммерческие автомобили Volkswagen подтвердят свою надежность и выносливость, и бюджет не пострадает…
Сажевый фильтр дизельного двигателя: что это, что делать, когда он забит и прочие вопросы
Какие ассоциации исторически связаны с дизельными версиями машин? Тяга, экономичность, парафинизация ДТ и черный дым. Экономно развивать высокий крутящий момент современные дизели не перестали, а вот проблем зимой с соляркой стало гораздо меньше. В некотором смысле это стало возможным благодаря таким вещам, как проточный подогрев дизельного топлива и подогреватель бака с топливом. Понятие «чадить» этим моторам и вовсе чуждо. Отчего тяжелая вонь «соляры» сменилась еле уловимым кисловатым запахом, а внутри глушителя – кристальная чистота вместо черного налета? Редакция журнала Autostadt.su предлагает поговорить о заслугах и недостатках сажевого фильтра и разобраться, почему он приносит массу проблем, особенно на б/у авто.
Экскурс в теорию: что такое сажевый фильтр
Задача любого фильтра – что-либо отлавливать. Из приставки «противосажевый» понятно, что подопытный удерживает в себе частички сажи, которые образуются в результате неполного сгорания ДТ.
Как выглядит
По конструкции – это керамическая матрица, состоящая из большого количества глухих перфорированных каналов. Находится эта дорогостоящая компоновка в банке круглого или овального сечения внушительных размеров.
По ходу движения отработанных газов частички сажи остаются в этих самых каналах, поскольку они не проходят через мелкую перфорацию. Логично предположить, что такой отстойник быстро забьется, если не удалять скопившуюся сажу. Отметим сразу, что ее удаляют, а точнее выжигают, и для этого даже разработан специальный режим работы двигателя.
Где стоит
Находится сажевый фильтр в выпускном тракте, недалеко от выпускного коллектора. Если есть катализатор, то «сажевик» стоит сразу за ним. Иногда их объединяют в один корпус для того, чтобы отсеянная сажа находилась как можно ближе к двигателю. Такая компоновка делает возможным нагрев внутренностей противосажевого фильтрующего элемента до высоких температур – условие №1 для обеспечения выжигания сажи.
Как узнать, удален ли…
Обычно этим вопросом задаются владельцы б/у автомобилей. Узнать, есть ли сажевый фильтр на автомобиле, можно на диагностическом оборудовании. Когда он удален, модель контроля и анализа заполнения фильтрующего элемента сажей отключена. Поскольку заводскую банку обычно оставляют на месте, а ампутируют только матрицу, след вмешательства отчетливо виден – это замкнутый сварной шов в неположенном месте.
DPF, FAP – что это
Если расшифровать эти аббревиатуры, то получим перевод словосочетания «сажевый фильтр» в английской транскрипции (Diesel Particulate Filter) и в французской (Filtre a Particules). На деле разница между ними состоит в процессе организации регенерации (режима выжигания сажи), о чем мы поговорим в соответствующем разделе.
Забит сажевый фильтр на дизеле: признаки и последствия
Роль «сажевика» такова, что он только отнимает силы у двигателя. Дело в том, что сажа постоянно накапливается внутри него, создавая сопротивление движению отработанных газов. В городе этого не заметить, а вот на трассе автомобиль с едва заполненным фильтром будет ускоряться менее охотно. Впрочем, езда по загородному шоссе очень полезна для дизельного двигателя, позже мы объясним почему.
Так или иначе, незначительное падение тяги заметить тяжело. Гораздо легче и полезнее обратить внимание на приборное табло, где специальная лампа или комбинация светодиодов обрисуют тяжесть проблемы. Точный ответ, что означает тот или иной значок, можно найти только в инструкции к машине. В качестве примера предлагаем рассмотреть алгоритм сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG:
- Иконка DPF. Фильтр почти полон, за плечами не одна безуспешная регенерация, но шанс выжечь сажу штатными средствами еще есть. Как только значок подсветился, в срочном порядке выезжайте на трассу. Что к чему и почему, мы расскажем.
- Чек + DPF. Верный признак того, что «сажевик» забит. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу единственную возможность – выжечь сажу особым режимом.
Приборное оповещение дублируют реальные вещи, такие как расход топлива, уровень масла в двигателе, реакция на педаль газа. Например, ориентироваться на приближающийся выход из строя сажевого фильтра помогают такие признаки:
- Средний расход топлива на 100 км внезапно увеличился на 1-2 литра.
- Вырос уровень масла в двигателе в результате попадания солярки в картер.
Объяснение этим событиям одно – безуспешная регенерация (выжигание сажи штатными средствами). Цель прожига – повысить температуру в сажевом фильтре, чтобы сажа выгорела (преобразовалась в углекислый газ) и каналы матрицы снова стали свободными. Повышают эту самую температуру в основном за счет послевпрыска топлива, чтобы ДТ догорало в «сажевике». Если не соблюдать предписания производителя по поводу режима езды во время регенерирующего мероприятия, то успешного результата не получить. Попытки прожига будут часто повторяться, что в итоге приведет к упомянутым вещам – возрастанию расхода солярки и уровня масла.
От идеи пустить все на самотек рекомендуем отказаться. Когда сажевый фильтр почти забит, то машина ведет себя не лучшим образом, ведь аварийный режим – это сплошные ограничения по скорости и текущему расходу топлива. Если этот факт не останавливает, то итог «игнора» экстренного оповещения сработает в любом случае: при полностью забитом очистителе машина глохнет и не заводится, либо заводится и сразу останавливается.
Как прожечь
Итог разговора на данный момент вполне понятен – сажевый фильтр дизельного двигателя можно почистить. Способ №1: сделать это, как принято говорить, пассивным путем. Способ №2: провести чистку активным методом, который заложен в штатной электронике.
Что такое регенерация
О том, что представляет собой регенерация сажевого фильтра и какие цели она преследует, разговор уже был. Напомним, что основная задача этого мероприятия – выжечь скопившуюся в каналах «сажевика» сажу. Опустошенная матрица позволяет двигателю «вздохнуть», а значит, отбирает минимум мощности.
Чтобы выжечь эту самую сажу, необходимо повысить температуру отработанных газов. Сделать это можно двумя путями:
- Пассивным. С ростом оборотов повышается температура выхлопа, но увеличивается перерасход топлива. Оптимум – постоянные средние обороты: газы горячие, доля недожжённой солярки минимальна. Пример из эксплуатации – движение по трассе с постоянной скоростью.
- Активным. Увеличение температуры в фильтре за счет дожигания дизельного топлива перед ним. Перед выпуском отработанных газов из цилиндра осуществляется послевпрыск ДТ. За счет низкой температуры его самовоспламенения имеем факел пламени и горячий поток выхлопа прямо перед «сажевиком», отчего последний нагревается до 600…650°С.
Вернемся к пассивному способу, чтобы разделить две конкурирующие технологии – FAP и DPF. Машины с FAP отличает наличие бачка со спецприсадкой, содержащей церий. Добавив ее в топливо, можем провести пассивную регенерацию при более низкой температуре. В быту это означает, что прожиг на трассе проходит более продуктивно. То есть сроки опустошения фильтра уменьшаются, отчего одни плюсы.
На стенках матрицы DPF нанесен платиновый катализатор. Его задача – способствовать ряду химических реакций, которые в конечном итоге избавляют емкость от сажи. В отличие от FAP, газы должны быть изрядно горячими (400…500°С против 300…350°С), иначе прожигу не быть. А значит «топить» на шоссе все-таки придется.
Активный прожиг
О пассивном методе сказано много. Остается лишь конкретизировать, как прожечь сажевый фильтр в движении без помощи электроники, а именно примерную скорость передвижения и обороты двигателя. Итак, темп в 70-90 км/ч и более 2 500 об/мин на тахометре вполне достаточно для того, чтобы немного опустошить фильтр от сажи. Как часто и сколько времени уделять процессу – зависит от частоты использования машины. Отталкивайтесь от стандартного цикла: на 5 дней городской толкучки 2-3 поездки выходного дня длительностью не менее 40 минут.
Повторимся, что цель активной регенерации – раскалить матрицу сажевого фильтра до 600…650°С. Для этого необходимо изменить работу турбокомпрессора, заглушить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), и впрыскивать топливо перед тактом выпуска отработавших газов. Сразу предупредим, ситуация пожароопасная.
Момент, когда необходим активный прожиг, выбирает электроника. Не спонтанно, а руководствуясь данными датчиков:
- Сенсор температуры выхлопных газов. (их два – один смонтирован на входе в фильтрующий элемент, второй – на выходе).
- Датчик дифференциального давления. Измеряет разницу давлений между входом и выходом.
Запускается активный прожиг по-разному. На одних автомобилях (например, на VW) это происходит незаметно для водителя и вне зависимости от того, находитесь ли вы в городе и на трассе, на других (например, у Toyota) – засветится лампа, что необходимо остановиться и нажать специальную кнопку.
Все же сравнивать автомобили по алгоритму срабатывания электроники не стоит. Так у того же VW есть предаварийный режим, который мы описывали (иконка DPF). Разница только в том, что владельцу VAG-овской продукции необходимо выехать на трассу и ехать, пока лампа не потухнет, а Toyota все сделает сама на месте.
О чем еще стоит поговорить, так это о признаках активной регенерации:
- Увеличивается температура двигателя.
- Растет расход топлива.
- Возрастает температура масла.
- Раскаленная банка начинает громко цокать, что хорошо слышно снаружи.
- Цвет выхлопа приобретает густой белый оттенок.
- На холостых оборотах двигатель начинает «басить».
Важно! Постарайтесь не глушить машину, когда электроника запустила прожиг. Серия неудачных регенераций – это разжиженное топливом масло, высокий расход солярки и еще больший уровень сажи в фильтре. Что нужно делать, так это выехать поскорее на шоссе и держать 2 000 об/мин и 50-70 км/ч.
Режим «Check Engine» +…
На некоторых машинах производитель предусматривает аварийную регенерацию. Обычно чтобы ее запустить, счетчик сажи должен насчитать некоторое пороговое значение (у VAG это не менее 58 гр.), а компьютер – войти в режим «чека».
Запуск такой программы очистки возможен только на СТО. Часто эту процедуру называют сбросом ошибки Diesel Particulate Filter Restricted/Clogged MIL ON или принудительным прожигом сажевого фильтра, который мало чем отличается от тойотовской модели запуска активной регенерации через кнопку.
Как понять, что фильтрующий элемент необходимо менять
Сажу, как мы уже разобрались, можно выжечь. Но в фильтре скапливается не только сажа. Есть такой компонент, как зола, которая накапливается с момента первого пуска двигателя и никуда не девается. Образуется она из масла и металлизированных присадок, содержащихся в низкосортном топливе. Именно поэтому в дизельные двигатели с сажевым фильтром рекомендуется лить моторное масло с пониженной зольностью.
О приближении замены обычно говорит внушительный пробег (порядка 200 000 км) и частые попытки активной регенерации. Если в норме она совершается каждые 500-1 000 км, то сокращение интервала до 150-300 км считается аномальным.
Внимание! Только по частому активному прожиганию приговаривать очиститель нельзя! Это может случиться еще по причине низкого качества топлива, залитого на последней заправке, или подтекающей форсунки.
Вопросы и ответы
Чем опасна прерванная самоочистка
В единичном варианте – ничем. Если процесс принимает закономерный оборот, то вскоре придется менять масло и принудительно делать активную регенерацию. Ежели вовсе впасть в крайность, то однажды двигатель заглохнет и не заведется.
Сколько нужно проехать, чтобы прожечь сажевый фильтр
Обычно достаточно 50-70 км. Иногда даже меньше. Лучший ориентир – не километры, а потухшая лампа, если речь идет о предаварийном режиме, или прекращение выделения белого густого дыма из выхлопной.
Прожиг или промывка: что делать в экстренной ситуации
Конечно же, ни одна химия и рядом не стоит со штатными средствами выжигания сажи. Опытные водители вовсе считают, что это деньги на ветер.
Сколько грамм сажи допустимо для дизельного двигателя
Речь идет об электронном счетчике, который считает теоретическую массу твердых частиц внутри фильтра. Единой нормы нет, у каждого автомобиля свой порог. Мы приведем в пример Audi Q7, где:
- 40 г. – необходима активная регенерация.
- 68 г. – предел, по достижении которого не запустится даже принудительный прожиг.
- 56 г. – значение, при котором оканчивается принудительное прожигание.
Сбрасывать показания имеет смысл только после промывки либо замены. Систему не обмануть лишь потому, что счетчик сажевых частиц – не единственное значение, которым она руководствуется, а забитый сажевый фильтр – это не только электронное ограничение, а и физическое (газам трудно выходить).
Частые прожиги после заправки на АЗС
Причина тому – одна: низкосортное топливо с высоким содержанием серы. Разбавьте остаток качественной соляркой и симптомы уйдут. Поскольку такое часто случается по дороге на отдых, заранее интересуйтесь, на какой заправке лучше дизельное топливо в том или ином регионе. В ссылочной статье мы рассматривали достойные варианты на популярном летнем направлении – трасса М4.
Что будет, если удалить очиститель из выхлопной системы
Дизель будет коптить, прибавится 20-30 л.с., а езда станет более динамичной. Ущерб наносится только экологии. Спешим предупредить, что удаление необходимо проводить грамотно – с перепрошивкой бортовой электроники.
Отчего сажевый фильтр быстро загрязняется
Этот узел в особенности не любит, когда двигатель работает в режиме перерасхода топлива. Под это определение попадают все городские поездки, прогрев на холостых оборотах и движение на низких оборотах.
Проводите чаще пассивный прожиг, заправляйтесь качественным топливом, лейте масло для дизельных двигателей с пониженной зольностью, и тогда «сажевик» не будет о себе напоминать достаточно долго.
Что такое сажевый фильтр и как продлить его ресурс
Что такое сажевый фильтр и для чего он в автомобиле
DPF (Diesel Particular Filter) или сажевый фильтр это фильтр, предназначенный для улавливания твёрдых частиц выхлопных газов, которые образуются при сгорании дизельного топлива. Именно поэтому сажевым фильтром оснащаются исключительно автомобили с дизельным двигателем, а оснащать их таким фильтром начали сразу после того, как в законную силу вступил экологический стандарт «Евро-5».
В странах Европейского союза экологический стандарт «Евро-5» для грузовых и легковых автомобилей вступил в законную силу 1 октября 2008 года и 1 сентября 2009 года соответственно. Что касается России, то в ней этот стандарт начал действовать с 1 января 2016 года и сразу для всех автомобилей.
Благодаря оснащению сажевым фильтром автомобилей с дизельным двигателем они перестали оставлять после себя облако чёрно дыма, что действительно очень полезно для экологии, но как позже выяснилось, не совсем полезно для бюджета автовладельцев.
Ресурс сажевого фильтра
Дело в том, что сажевый фильтр, в прочем, как и любой другой фильтр, очень быстро забивается, а его замена или восстановление совсем не дёшевы. В среднем, ресурс сажевого фильтра составляет около 150 тыс. километров пробега.
Как продлить ресурс сажевого фильтра
Тем не менее, если следовать нескольким простым советам, то ресурс сажевого фильтра можно продлить:
Используйте специальные моторные масла
Отдельных моторных масел для дизельных и бензиновых двигателей, по сути, не существует, поскольку все моторные масла уже давно универсальные. Однако, для автомобилей с дизельными двигателями, оснащённых сажевыми фильтрами, есть специальные моторные масла с пониженным уровнем сульфатной зольности, фосфора и серы. Такие моторные масла обычно имеют маркировку LowSAPS, DPF, ESP (Emmision System Protection) или ACEA Class C.
Следите за состоянием топливных форсунок
Неисправные топливные форсунки не распыляют топливо, а в прямом смысле льют его. Одним из признаков неисправности топливных форсунок является чёрный дым из выхлопной трубы. В этом случае топливо в цилиндрах двигателя сгорает не полностью и его остатки догорают сначала в каталитическом нейтрализаторе, а затем и в сажевом фильтре, что существенно сокращает ресурс обоих. Поэтому, если вы заметили странности в работе двигателя вашего автомобиля и чёрный дым из его выхлопной трубы, то не затягивайте с решением этой проблемы, иначе проблем станет как минимум на одну больше.
Следите за расходом моторного масла
В случае попадания избыточного количества моторного масла в цилиндры двигателя закоксовывается не только сам двигатель, но и выхлопная система, частью которой являются каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр. О попадании избыточного количества моторного масла в цилиндры двигателя свидетельствуют повышенный расход моторного масла и сизый дым из выхлопной трубы. Если вы обнаружили подобное, то незамедлительно обратить в сервис.
Следите за состоянием клапана рециркуляции выхлопных газов
Клапан рециркуляции выхлопных газов или клапан EGR (Exhaust Gas Recirculation) предназначен для направления части выхлопных газов обратно во впускной коллектор и далее в цилиндры двигателя, что сокращает количество избыточного воздуха при горении топлива и как следствие количество выбросов оксидов азота. К сожалению, у этой, полезной на первый взгляд системы, есть один очень существенный недостаток, которым является попадание большого количества сажи из выхлопных газов во впускную систему двигателя, что забивает каналы в коллекторе и головке блока цилиндров, а так же ускоряет износ поршневых колец. По этой причине многие автовладельцы избавляются от этого клапана. Если вы от него ещё не избавились, то следите за его состоянием и регулярно прочищайте, так как в случае его заклинивания, сажевому фильтру вашего автомобиля не поздоровиться.
Заправляйтесь качественным топливом
Качество топлива влияет и на качество выхлопа. Основной показатель качества топлива это содержание серы и чем оно меньше, тем лучше. Поэтому, если вы хотите продлить ресурс сажевого фильтра, то заправляйтесь на проверенных заправочных станциях, где качество топлива соответствует всем стандартам.
Регулярно меняйте воздушный фильтр
Некоторые автолюбители недооценивают важность воздушного фильтра и не меняют его вовремя, а ведь забитый воздушный фильтр пропускает намного меньшее количество воздуха, от чего топливо в цилиндрах двигателя не догорает. Что происходит с этим несгоревшим топливом далее и насколько это вредно не только для двигателя, но и для компонентов выхлопной системы, догадаться не сложно.
Не ускоряйтесь резко с низких оборотов
При резком ускорении с низких оборотов двигателя резко возрастает объём выхлопных газов, с фильтрацией которых сажевый фильтр хоть и справляется, но большая часть сажи при этом не выгорает, а просто остаётся в сажевом фильтре, и если вы часто так делаете, то со временем сажа накапливается, что в результате забивает сажевый фильтр.
Не жалейте свой автомобиль
Среди автовладельцев есть такие, которые очень любят и поэтому жалеют свой автомобиль, по причине чего всегда ездят на нём очень медленно и на низких оборотах двигателя. Им кажется, что таким образом они продлевают ресурс двигателя своего автомобиля, но на самом деле всё с точностью да наоборот. Автомобиль иногда должен ездить быстро и на высоких оборотах двигателя. Это помогает очистить не только двигатель автомобиля, но и его выхлопную систему.
Избегайте тюнинга
Чип-тюнинг это изменение заводских настроек электронного блока управления двигателем, в частности параметров подачи и впрыска топлива. Чаще всего в угоду более высокой производительности это делается не совсем правильно, в результате чего топливо в цилиндрах двигателя не догорает, от чего в свою очередь страдает выхлопная система и её компоненты. Поэтому, если у вас нет лишних денег на замену сажевого фильтра, то не стоит жертвовать его ресурсом ради нескольких лошадиных сил.
В заключение хотелось бы отметить, что при первых признаках засорения сажевого фильтра не стоит это игнорировать и лучше пока не поздно прочистить его с помощью специальных очистителей.