Системи двигуна, каталізатор та сажовий фільтр DPF

            Знову повернусь до екологічних стандартів в Європі, що найбільше притаманні тим викидам, що характерні для дизельних двигунів – це оксиди азоту та тверді частки(сажа). Від стандарту Євро-3 до стандарту Євро-6 допустимий рівень понизили відповідно у вісім, та десять раз.

            Навіть при нормальному спалюванні дизельного палива процес утворення твердих часток (сажі) неминучий. При цьому режимів неповного згорання більше ніж достатньо, при чому в кожному з них кількість сажі у відпрацьованих газах збільшується багаторазово. Оксиди азоту утворюються в камері згорання при високій температурі і великому надлишку повітря в паливо-повітряній суміші. Саме через цей надлишок звичайний нейтралізатор не спроможний їх знешкоджувати.

          Для початку інженери впровадили систему EGR – система рециркуляції відпрацьованих газів, яка частину їх повертає на впуск.Багато хто думає, що все це потрібно просто для допалювання відпрацьованих газів, але це лише додаткова опція EGR. А от основна його задача – знизити кількість кисню в свіжій паливо-повітряній суміші і знизити температуру згорання в циліндрі. На дизельних двигунах дана система складається з управляючого клапана, охолоджувача потоку газів і впускного запірного клапана.
            Управляючий клапан EGR встановлений на стороні випуску і відводить відпрацьовані гази назад на впуск. Його роботою керує модуль керування двигуном. А також в клапан вмонтований датчик положення. Виробниками передбачена функція само-очистки: при вимкненні двигуна клапан кілька раз відкривається та закривається. При виході з ладу системи EGR він залишається закритий. Однак є випадки, коли накопичення сажі і корозія з часом приводять до того, що клапан заклинює у відкритому положенні. Дизельний двигун ніколи не відрізнявся внутрішньою чистотою, а на додачу постійно на впуск буде повертатись повна порція відпрацьованих газів а це призведе до зниження ресурсу двигуна і втрати його потужності.

            Охолоджувач EGR працює як і інтеркулер в системах наддуву. Охолоджені гази мають більшу густину, а значить і більший розхід. Додатково вони ще більше збивають температуру згорання в циліндрі. В деяких режимах роботи двигуна така активна рециркуляція лише шкодить, це призводить до неповного спалювання палива – наприклад при пуску двигуна чи його прогрівання. Для запобігання цього в систему вмонтований клапан, що направляє гази в обхід охолоджувача і додатково оберігає його від утворення конденсату через надто низьку температуру.

            Випускний запірний клапан – дросельна заслінка, стоїть на впускному тракті перед каналом подачі відпрацьованих газів. При необхідності вона закривається майже на половину, зменшуючи переріз впускного трубопроводу. За рахунок цього у впускному колекторі створюється розрідження і зростає інтенсивність рециркуляції відпрацьованих газів. По факту для роботи самого двигуна вона не використовується, за винятком моменту його більш м'якої зупинки – коли заслінка повністю закрита та зупиняє подачу повітря. При відмові заслінка повністю відкривається.

            Про несправність системи рециркуляції відпрацьованих газів сигналізує лампа Check. Діагностику потрібно проводити з допомогою спеціального обладнання. 
            Гарний стан системи і власне двигуна забезпечать періодичні поїздки за місто без заторів, а також використання якісного моторного масла та дизельного палива.

 

                                                                                                                                                     Сажовий фільтр DPF

             Наступним кроком для зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу, з якими не можливо впоратись на етапі спалювання було встановлення каталізатора та сажового фільтра DPF. Часто їх встановлюють в одному корпусі але зустрічаються і роздільні конструкції.

            Фільтр DPF нагадує звичайний нейтралізатор. Різниця в тому, що саме він накопичує в собі частки сажі і саме в ньому проходить їх допалювання – регенерація. Для даного процесу потрібна температура близько 600°С. При звичайних умовах температура відпрацьованих газів дизеля має 150 - 300°С, але впливом на керування двигуна її можна підняти лише до 500°С. Проблему вирішують двома шляхами. Перший – канали фільтра покривають платиною, даний каталітичний шар знижує температуру згорання сажі до потрібних 500°С та пришвидшує сам процес. Другий шлях – використання в якості каталізатора присадку в паливо, для неї передбачений невеликий додатковий бак.

            Після регенерації сажа, що все ж не допалюється, заповнює фільтр. Ці частки сажі утворюються з моторного масла та палива, перетворити їх неможливо. При цьому корисний об'єм фільтра зменшується, інтервали між регенераціями скорочуються. Фільтр забитий остаточно потрібно замінити.

            Як альтернатива дорогій заміні сажового фільтра, компанія DPFTECH пропонує послугу з очищення сажових фільтрів та каталізаторів. В процесі очистки видаляються накопичені тверді частки та повністю відновлюється його корисний об'єм, та збільшується інтервал між регенераціями.

 

                                                                                                                                                          https://dpftech.com.ua

                                                                                                                                                       +380(66)001-22-00

 

            Фільтр з каталітичним шаром доповнений датчиком протитиску, датчиком температури відпрацьованих газів і лямбда-зондом. Датчик протитиску визначає різницю тисків відпрацьованих газів до і після фільтра.DPF. По різниці тисків визначається кількість накопиченої сажі, та стан самого фільтра. Надто високий перепад тисків ЕБК двигуна розцінює як забруднення фільтра, сигналізує водію лампою Check і переходить в аварійний режим роботи. Аналогічно ЕБУ поведе при надто низькому перепаді, сигналізуючи про пошкодження фільтра. Також сигнал датчика служить для контролю процесу регенерації.
            В залежності від складності системи використовують від двох до трьох датчиків температури відпрацьованих газів розміщених на корпусі фільтра. Передній датчик на вході в окислюючий нейтралізатор визначає чи досягнута його робоча температура. Середній датчик – на вході до фільтра DPF– сигналізує про температуру, яка потрібна для регенерації. Задній датчик (в більш простих системах саме він не використовується) ставлять на виході для контролю температури вихлопних газів. По показниках розраховується кількість спаленої сажі.

            Лямбда зонд розташований за сажовим фільтром, його показники потрібні для більш точного визначення кількості спаленої сажі.

            Система з паливною присадкою влаштована і працює за подібним принципом. В ній немає лямбда-зонда, і є лише один датчик температури відпрацьованих газів. В залежності від кількості палива заправленого в бак з додаткової ємності з присадкою в основний бак з паливом впорскується присадка. При роботі двигуна, вона осідає на частках сажі в фільтрі DPF і на його каналах, при цьому працює як каталізатор. За процес регенерації відповідає ЕБК. Коли рівень накопичення сажі перевищує 60 %, електронний блок керування починає шукати умови для запуску процесу регенерації. За звичай це рух автомобіля на помірній швидкості при обертах більше 2000. В таких умовах різними способами (як правило, це додатковий вприск та закриття керуючого клапана EGR) температура відпрацьованих газів піднімається до потрібних 500°С. Запущений процес контролюється датчиком протитиску і температури, оскільки нагрів більше 1000°С може пошкодити фільтр DPF.

            В ідеальних умовах повна регенерація займає 15 хв., при цьому з вихлопної труби піде білий дим, після регенерації він пропаде. Характерних інтервалів проходження регенерації не має. Оскільки кожен автомобіль експлуатують індивідуально.
            Однак в реальних умовах все набагато складніше. Постійний рух в заторах на короткі відстані не дає змоги нормально пройти регенерації. Вона може не одноразово запускатись але жодного разу не завершиться. Рано чи пізно система попросить втручання, щоб їй допомогли очиститись.

 

            При накопиченні сажі у 80% запалюється сигнальна лампа DPF. В такому випадку ще є надія на автоматичне протікання процесу, якщо рухатись тривалий час за межами міста за відсутності заторів. При 100-відсотковій завантаженості фільтра DPF лампа починає постійно мигати. В блоці керування зберігається помилка, і автомобіль переходить в аварійний режим з обмеженим вприском палива. В такому випадку необхідно звернутись на сервіс для проведення очистки фільтра. У випадку, якщо ви пропустили і дане попередженні і накопичення сажі сягне більше 100% , засвітиться Check – робота двигуна буде придушена ще більше але очистка ще можлива. Коли фільтр забруднений на 200% або зруйнований його можна тільки замінити, а коштує він чимало.

            І знову в нагоді компанія DPFTECH. Гарантовано очищення сажового фільтра. Процедура здійснюється на оригінальному обладнанні Flesh Cliner Machine

            При додатковій подачі палива в процесі регенерації воно потрапляє в моторне масло, при цьому масло розріджується та втрачає свої властивості. Саме через це на масляному щупі можна побачити три мітки мінімум та максимум і третя мітка – максимальний рівень розрідження.

            Блок керування двигуном здатний сам розраховувати рівень розрідження по тривалості та інтервалах регенерації. При досягненні визначеного порога на панелі приладів засвічується відповідна індикація.

            Повністю покладатись на електроніку не варто, потрібно періодично контролювати рівень масла по щупу. Навіть при не значному збільшенні рівня масла воно втрачає свої ефективні властивості, а продукти спалювання додатково забруднюють сажовий фільтр. Не чекайте до останнього та замініть масло. При наявності фільтра DPF потрібно використовувати масло з пониженою зольністю, інакше інтервали регенерації, що супроводжуються збільшенням розходу будуть скорочуватись, а масло відповідно швидше втрачатиме свої властивості.

            Наступні посилення вимог до кількості викидів оксидів азоту змусило інженерів ще більше ускладнити дизельний двигун. Але виробники вже досягли межі можливостей обмежити викиди в циліндрі двигуна. Знайомтесь: система селективної каталітичної нейтралізації SCR. Побачити її можна на вантажних автомобілях класу екологічності Євро6 та на легкових дизельних автомобілях призначених до європейського ринку. У вихлопну систему добавили ще один нейтралізатор-перетворювач і бак з присадкою – сечовиною(AdBlue). Даний розчин додатково подається в нейтралізатор і перетворює оксиди азоту в нешкідливі речовини.

            Перетворювач складається з двох частин: цеолітного нейтралізатора та нейтралізатора прослизання. Цеоліт це каталітичне напилення, завдяки якому проходить реакція між карбамідом та оксидами азоту. При цьому виділяється аміак, а він нейтралізує оксиди. Іноді аміак, який не вступив в реакцію проходить далі по системі. Для його нейтралізації і служить друга частина – нейтралізатор прослизання. Змішувач перед перетворювачем SCR забезпечує майже рівномірне розподілення карбаміду в потоці відпрацьованих газів і допомагає його випаровуванню.

            Датчик NOx контролює очистку відпрацьованих газів. Працює він аналогічно кисневому датчику. При чому підключений до окремого модуля керування і утворює з ним єдиний блок.

            В бак для AdBlue вмонтовані помпа та підігрівач. Сам розчин не шкідливий але починає замерзати при температурі -11°С. По регламенту його потрібно періодично заправляти. Форсунка стоїть перед нейтралізатором SCR і подає карбамід на змішувач. Керує роботою системи окремий модуль. Індикація SCR в основному пов'язана з низьким рівнем рідини. При несправності вона доповнюється Check. В деяких випадках можливе блокування запуску двигуна.

            Як і в інших системах діагностику можна провести лише спеціалізованим обладнанням (комп'ютерна діагностика). Система дуже чутлива до якості палива, тому більшість проблем виникає саме через це.

               Отож.

            Слідкуйте за індикаторами на панелі приладів, не заощаджуйте на паливі, заливайте лише якісні масла, час від часу виводьте ваш автомобіль з заторів на трасу, не лінуйтесь перевірити рівень масла. Дотримання цих простих рекомендацій допоможе запобігти дорогому ремонту автомобіля, або виходу його з ладу.

            На різних автомобілях різні алгоритми роботи лампи DPF, тому обов'язково вивчіть інструкцію по експлуатації автомобіля. Зустрічаються випадки, коли мигання лампи вказує на запущений процес регенерації, а власник при цьому не розуміючи, що трапилось глушить двигун, а цього робити не потрібно. Хоча зазвичай лампа загорається та гасне при запуску двигуна, та дає про себе знати лише при виникненні проблеми.

            На сучасних автомобілях в корпус пічки монтують електричний обігрівач. З вигляду він схожий на радіатор, нагрівається він дуже швидко і подає тепло навіть при холодному двигуні. Зустрічаються і інші рішення. Наприклад в систему вихлопу монтують заслінку, яку можна прикрити, натиснувши кнопку. Протитиск на випуску зросте, в наслідок чого двигун прогріється швидше.

            Більшість паливних фільтрів облаштовані датчиком рівня води. Потрапляє вона туди різноманітними шляхами і призводить до корозії елементів паливної апаратури. Щільність води вища за щільність дизельного палива, тому вона накопичується в нижній частині фільтра. Поплавковий датчик подасть сигнал про його заповнення. Для зливу передбачені болт або кришка.

            В деякі фільтри вмонтований підігрівач. З незначним запарафіненням дизельного палива він справиться, але за умови, що паливо зимове.

            Іноді на корпусі фільтра зустрічаються ручні помпи для прокачування системи в яку потрапило повітря.

            Більшість дизельних двигунів оснащені турбіною. Це складний механізм, і змінну геометрію кожен виробник бачить по своєму. Одні виробники вмонтували в корпус направляючі лопатки, що дозволяють змінювати прохідне січення каналу відпрацьованих газів перед колесом турбіни. За рахунок цього забезпечується постійний тиск наддуву в широкому діапазоні обертів. Інші виробники пішли ще далі, в один великий корпус вмонтували дві турбіни – високого та низького тиску.

            Для полегшення запуску двигуна в холодну погоду служить передпусковий підігрів. Спеціальні свічки за кілька секунд нагрівають камеру спалювання до 1000°С. Завдяки цьому полегшується випаровування палива і запалювання суміші. Несправність хоча б однієї з свічок ускладнить(інколи і зробить не можливим) запуск двигуна.

            В сучасних автомобілях свічки працюють в трьох режимах: звичний передпусковий підігрів, супроводжуючий підігрів, та режим регенерації DPF. Супроводжуючий режим застосовується на холодному двигуні і триває близько 4хв. Потрібен він переважно для зниження шкідливих викидів. В режимі регенерації свічки можуть додатково збільшувати температуру відпрацьованих газів. 

            Індикація розрідження масла залежить від автомобіля. Це може бути лампа DPF, звична маслянка або текстове повідомлення. На деяких автомобілях зустрічаються окремі датчики високого та низького рівня масла. Коли індикація вже з'явилась, двигун може перейти в аварійний режим роботи з обмеженням потужності. 

            Після кожної заміни масла варто з допомогою комп'ютера повідомити про це ЕБК виконавши налаштування розрахунку розрідження.

            Загалом при виявленні будь якої з вище перерахованих несправностей, чи симптомів зверніть увагу на стан сажового фільтра DPF чи каталізатора. Оскільки його стан зумовлює яким чином, та як довго буде працювати двигун Вашого автомобіля. 

Сервісний центр «DPF Tech»

вул. 17 Вересня, буд. 89, с. Жидичин,

Волинська область, Україна

 

Сервісний центр «DPF Tech» правий берег

вул. Туполєва, 1Б, м. Київ

 

Сервісний центр «DPF Tech» лівий берег

вул. Гната Хоткевича, 29, м. Київ

 

Сервісний центр «DPF Tech» Сарни

вул. Варшавська, 9а, м. Сарни

 

Сервісний центр «DPF Tech» Одеса

вул. Отамана Головатого, 147, м. Одеса

 

Ми працюємо у будні з 9:00 до 19:00

        Телефон:

+380(66) 001-22-00

+380 (68) 001-22-00 (WhatsApp) (Telegram)

 або перейдіть за посиланням:                                                                                     

       https://dpftech.com.ua