Филтри за твърди частици. Предназначение, устройство, принцип на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:28

Въвеждането на нови стандарти за екологична безопасност за автомобили принуждава производителите да разработват все по-модерни технологии, които позволяват на техните продукти да отговарят на разпоредбите. Подобни стремежи се дължат на появата на цели семейства двигатели, които се характеризират с ниски емисии на преработени продукти. Работи се и в други области. Така през 2004 г. се появи дизелов филтър за твърди частици, който минимизира количеството вредни емисии. Въпреки че към момента на появата си не беше толкова широко търсено, разработчиците продължиха да развиват идеята и днес, според стандарта Евро-5, присъствието на това устройство в дизайна на автомобила е задължително.

За какво е филтърът за твърди частици?

Устройствата от този тип са средства за последваща обработка на отработените газове. Веднага трябва да се отбележи, че филтрите за твърди частици се използват изключително в дизеловите двигатели. В бензиновите агрегати техният аналог е катализатор. Основната задача на инсталацията е да премахне токсичните вещества от изгорелите газове. Такава обработка на газове прави автомобилите по-екологични. Филтрите може да са различни по дизайн, но всички изпълняват задачата да намалят нивата на сажди в емисиите на отработени газове с 80%.

KЗа съжаление, изпълнението на тази функция води до много други проблеми, повечето от които са свързани с поддръжката на самия филтър. Тъй като газовете се обработват, устройството се замърсява и трябва да бъде почистено. В екстремни случаи филтрите за твърди частици се отстраняват и на тяхно място се инсталират нови компоненти за последваща обработка.

Филтриращо устройство

Уредът се намира зад каталитичния конвертор. Някои вариации на филтъра позволяват и неговата структурна комбинация с оксидативен неутрализатор. В такива случаи той се намира зад изпускателния колектор, където се отбелязва максималната температура на газовете. Основният компонент е матрица, поставена в метален корпус. В стандартните модели той е изработен от силициев карбид, който се отличава с клетъчна структура с канали с малко напречно сечение. Всъщност порестата структура на страничните стени в тези канали осигурява почистването. Важно е да се отбележи, че дизеловият филтър за твърди частици е само част от цял комплекс от устройства и системи, участващи в работния процес. Тази група включва още температурни сензори, захранващ блок, бордов компютър, турбокомпресор и др. Друго нещо е, че филтърът изпълнява функцията за окончателно почистване и следователно може да се счита за ключова връзка, тъй като осъществява физическото задържане на вредни елементи.

Принцип на работа

Целият процес може да бъде разделен на два етапа - директно филтриране и регенериране на сажди. На първия етап, частици саждисе улавят, след което се утаяват по стените на филтъра. В това отношение най-проблемни са малките частици с размер до 1 микрон, тъй като малкото им тегло пречи на задържането. Въпреки че делът на такива елементи представлява само 5% от общия брой, те са най-опасните за хората. Съвременните филтри за твърди частици обаче могат ефективно да се справят с обработката на такива частици. Вторият етап е регенерацията на утаените елементи. Факт е, че натрупването им в големи обеми не само уврежда самия филтър, но и намалява мощността на двигателя, тъй като се образува пречка за преминаването на следващите газове. В тази връзка мерките за почистване на устройства за сажди са незаменима част от поддръжката на автомобила.

Пасивно почистване на филтъра

Този вид почистване се осъществява поради влиянието на високите температури на отработените газове, които могат да достигнат 600 °C. Друг вид метод за пасивна регенерация е въвеждането на различни добавки в горивото, за да се осигури ефективно изгаряне на сажди. В този случай се наблюдава и температурният ефект, но на ниво 400-500 °C. Сензорът за филтър за твърди частици, който също така контролира някои параметри на работа на двигателя, ви позволява да наблюдавате режимите на термично излагане. Въпреки това, при някои условия на работа на превозното средство, пасивното филтриране е безполезно или дори невъзможно.

Активно почистване на филтъра

Това е принудителен подход за почистване на филтъра, който разчита на специално повишаване на температурата всреда на отработените газове. Саждите, натрупани в процеса на поддържане на такива условия, постепенно изгарят. Основното при активното почистване са начините, по които се постигат високи температури. Сред най-разпространените методи са късното впръскване на горивото, дизеловото впръскване на изпускателния ход и микровълновото отопление. В някои случаи почистването на филтъра за твърди частици се извършва и чрез електрически нагревател. Инструментът може да бъде монтиран до почистващо устройство, но преди да го направите, трябва внимателно да разгледате разположението на неговите компоненти. Активното възстановяване също се контролира с участието на сензори - по-специално се използват устройства за измерване на налягане и температура.

Как да премахнете филтъра за твърди частици?

Въпреки използването на съвременни системи за почистване, филтрите от този тип рано или късно започват да пречат на работата на двигателя. Това се изразява в натрупвания на сажди, които не се отстраняват по предписаните методи. Изходът от такива ситуации може да бъде демонтирането на устройството. Освен това това събитие се провежда на два етапа. Преди всичко се извършва механична операция, по време на която филтърът за твърди частици се демонтира директно. Цената на тази процедура варира от 7 до 12 хиляди рубли. Между другото, инсталирането на нов филтър се оценява на 30-40 хиляди рубли, така че само няколко решават напълно да актуализират системата за почистване. Втората стъпка е програмно премахване на устройството чрез мигане на блока за управление на двигателя.

Заключение

Разработчицина екологичните стандарти по отношение на автомобилите, разбира се, те се грижат за бъдещето на човечеството и се стремят да ориентират производителите към посоките, които са най-хуманни по отношение на въздействието върху природата. Крайният продукт от развитието на една от тези области са филтрите за твърди частици, които намаляват вредното въздействие върху околната среда. В същото време самите автомобилисти получиха много проблеми заедно с новата инсталация. Достатъчно е да споменем необходимостта от редовно наблюдение на ефективността на регенерацията на филтъра. В случай на недостатъчно самопочистване на устройството, собственикът на автомобила няма друг избор, освен да премахне този блок или да го замени с нов филтър. Но и в двата случая разходите ще бъдат неизбежни.