Фільтр сажі двигуна — принцип роботи та призначення

Бензинові і дизельні мотори відповідно до сучасних вимог повинні бути обладнані фільтрами для очищення вихлопних газів. Для двигунів, що працюють на бензині, застосовуються каталітичні нейтралізатори, а для дизелів — сажові фільтри.

призначення

Схема видалення сажі з відпрацьованого газу

Фільтр сажі являє собою пристрій для очищення відпрацьованих газів від викиду сажі в навколишнє середовище. Із застосуванням зазначеного обладнання, кількісна частка сажі у вихлопних газах двигунів, що працюють на ДТ, зменшується на 90%. Роботу такого фільтруючого пристрою можна розбити на два циклу:

  1. Фільтрування вихлопних газів. Цей етап передбачає затримання шкідливих часток саж всередині фільтруючого елемента. Здійснюється захоплення сажі завдяки дрібнопористої внутрішню структуру фільтруючого пристрою. При цьому дуже дрібні частинки уловлюються.
  2. Регенерація елемента фільтрування. На цій стадії відбувається очищення осередків фільтр сажі від незгорілої сажі.

Основним завданням зазначеного пристрою є уловлювання сажі при вихлопі машини. Можна сказати, що фільтр, є частиною глушника, яка очищає відпрацьовані гази. На відміну від каталізаторів, які застосовуються для бензинових силових агрегатів, сажові фільтри не борються з шкідливими хімічними речовинами, що входять до складу відпрацьованих газів, вони перешкоджають надходженню сажі в атмосферу. Багато відомих компаній, що займаються виробництвом фільтруючих пристроїв дизелів, поміщають всередину сажових фільтрів каталітичний матеріал — титан, їм вкривають бічні частини корпусу фільтруючих осередків. Такі дії виробників сприяють згорянню і окисленню шкідливих речовин (вуглекислого і чадного газу).

Усередині пристрою для фільтрації знаходиться матриця, вона проводиться з карбіду кремнію. Її конструкція — це канали мають маленькі перетину, квадратної форми, по черзі закриті з різних сторін і утворюють осередки матриці. Пориста структура бічних стінок каналів виступає в ролі фільтра. Осередки на вході мають восьмикутну форму для забезпечення більшої площі фільтрування в порівнянні з осередками на виході.

Рекомендуємо подивитися відео про принцип роботи і влаштуванні фільтр сажі:

Принцип роботи

Нагромаджені при першому етапі фільтрації сажові частки виступають в деякій мірі перешкодою для потоку відпрацьованих газів — це призводить до зменшення потужності автодвигуна. Виникає необхідність в очищенні (регенерації) елемента фільтрування. Розрізняють два види очищення:

  • пасивний;
  • активний.

У першому випадку очищення відбувається за рахунок високої температури вихлопних газів, що досягає 6000С (при такому показнику сажові частки окислюються і згоряють). При коротких поїздках сажові частки можуть повністю не згоряти. Тоді машина може вказати на необхідність примусової регенерації. Зазначений процес протікає при високих оборотах, дозволяє розігрітися фільтруючому елементу до необхідної температури. Авто зчитує параметри, що надходять з датчиків і при відновленні потрібного тиску в системі автоматично припиняє процедуру очищення.

Структура матриці фільтруючого пристрою

У другому варіанті (активне очищення) система управління автомобілем, при заповненні фільтр сажі впорскує присадку з вмістом церію в паливо. Згораючи, вказаний хімічний елемент призводить до утворення великої кількості тепла. За рахунок цього сильніше нагріваються відпрацьовані гази. Завдяки їх температурі гріється матриця всередині фільтруючого пристрою. Коли матриця розігрівається до 7000З присадка впорскується на такті випуску, при цьому церій не згорає та, а надходить з вихлопними газами всередину фільтра. Потім потрапляє на нагріту поверхню матриці і згоряє. При такій температурі сажові частки повністю згоряють, виконується активна регенерація. Зберігання присадки відбувається в окремій ємності, її обсягу вистачає приблизно на 80 тис. Км. пробігу.

необхідність очищення

Ресурс фільтру сажі безпосередньо залежить від кількості вироблених пристроєм самоочісток. Під час регенерації згорає певну кількість каталізатора (платини). Звичайно, для власника автомобіля, оснащеного зазначеним елементом, що фільтрує, дуже дорого обходиться обслуговування фільтра. Тому багато автосервіси пропонують послуги з повного видалення пристрою. Позбувшись від елемента фільтрації, автовласник отримає такі переваги:

  • зростання тягових характеристик машини;
  • зменшення витрат пального;
  • зниження витрат на обслуговування авто.

Крім переваг власник відчує і негативні наслідки:

  • пошкодження датчиків вихлопної системи;
  • можливе включення аварійного режиму роботи авто;
  • забруднення повітря частинок сажі.

Тому вирішивши позбутися фільтр сажі, врахуйте: такі дії порушують вимоги за рівнем забруднення відпрацьованими газами навколишнього середовища.