Робота дизельного фільтра сажі в системі доочищення дизельного палива

Починаючи з двохтисячних років, багато дизельних двигунів, особливо призначених для важких умов експлуатації, оснащуються сажевими фільтрами. Цей пристрій, безперечно, дуже потрібний з точки зору екології, але й завдає чимало проблем власникам транспортних засобів. Справа в тому, що фільтр сажі часто досить недовговічний, але при цьому дуже дорогий пристрій: ресурс фільтра на практиці в середньому становить від 80 до 120 тисяч кілометрів.  Ситуація ускладнюється тим, що в дизельних автомобілях, які проводять чималу частину часу в русі на короткі дистанції, сажевий фільтр не встигає прогрітися до робочої температури, щоб очиститися від частинок сажі, що накопичилися в ньому. Як результат – фільтр сажі частково заповнюється. У такому випадку блок управління двигуном намагатиметься включити режим автоматичної регенерації фільтра. Це означає, що в двигун впорскується більше палива, щоб досягти вищої температури вихлопних газів. Завдяки вищим температурам у звичайних умовах досягається згоряння сажових частинок. Але в деяких ситуаціях, наприклад, міському режимі руху або затяжних пробках, активація режиму регенерації неможлива. У випадку, коли ця ситуація повторюється регулярно, фільтр сажі поступово забивається. Ефективність фільтра сажі різко знижується – він засмічений. Що робити та які саме процеси відбуваються всередині двигуна?  Давайте розбиратися.

Поршні швидко піднімаються і опускаються в циліндрах двигуна, повітря надходить в камеру згоряння і змішується з паливом, що впорскується. Ця суміш стискається, що призводить до спалаху запалення, і викликає розширення, яке штовхає поршень назад вниз, генеруючи енергію, необхідну для обертання колінчастого валу. Побічні продукти згоряння включають тверді частинки, які є комбінацією частково згорілого палива і мастила, вони потрапляють в камеру згоряння під циліндром. Мастило, яке циркулює в двигуні, розпорошується на стінки циліндра, зменшує тертя, видаляє забруднення та розсіює тепло всередині циліндра згоряння. Моторна олива змащує поверхні ковзання металу по металу між поршневими кільцями та гільзою циліндра, а також видаляє будь-які забруднення після згоряння, такі як сажа. Під час цього процесу більша частина оливи повертається в піддон, проте невелика кількість залишається у верхній частині циліндра після згоряння. У цей момент мастило ще не згоріло, воно чіпляється за тверді частки. Система рециркуляції вихлопних газів або EGR спрямовує частину вихлопних газів через охолоджувач, а потім через впускний колектор, щоб допомогти мінімізувати оксиди азоту. Не всі вихлопні гази рециркулюють через EGR, коли проходять через систему доочищення. Паливо також використовується для підвищення температури у вихлопній системі за допомогою впорскування пального в потік вихлопних газів (так зване допалювання), або коли вони виходять із циліндра, або за допомогою клапана дозатора палива, розташованого перед вихлопним клапаном.  Система обробки цього дозатора палива також відома як сьома форсунка.  Але це впливає на економію палива, тому що пальне використовується для нагрівання системи подальшої обробки, а не для подачі потужності на колінчастий вал. Процес підвищення температури вихлопних газів дозволяє системі DPF правильно працювати при видаленні твердих частинок – процес, відомий як регенерація дизельного каталізатора окиснення або DOC. Він функціонує для окислення вуглеводнів у результаті упорскування палива. Згоряння твердих частинок відбувається в фільтрі сажі за умови, що температурні умови сприятливі. Коли умови сприятливі, температури вихлопних газів досить високі, щоб спалити більшу частину твердих частинок з палива, та мастила, яке затримується у сажевому фільтрі. Система селективного каталітичного відновлення або SCR також знижує викиди NOx.

На сьогодні існує три методи регенерації: пасивний, активний та примусовий. В нормальних умовах водіння сигнальні лампи на панелі приладів будуть вимкнені, тому що немає надлишкового протитиску від вихлопної системи. Коли відбувається згоряння, залишаються як тверді частинки, які зазвичай згадуються як вуглеводні з паливної сажі, так і моторна олива, яке потрапляє у вихлопну систему після окислення. Більшість твердих частинок згоряє за сприятливих температурних умов. Цей процес називається пасивною регенерацією, проте металева зола з моторної оливи залишається у фільтрі, і продовжує накопичуватися. Пасивна регенерація продовжується постійно, і мінімально впливає на функціональність обладнання. Індикатор температури вихлопних газів може спалахнути під час цього процесу – коли сажа та попіл накопичуються в сажовому фільтрі, манометр зворотного тиску або блок управління двигуном запускає активну регенерацію. Це може відбуватися один або кілька разів на день, якщо ваша робота включає надмірну роботу на холостому ходу або роботу в режимі «стоп-старт». Лампочка гарячого вихлопу або лампочка регенерації на панелі приладів попередить водія – коли відбувається активна регенерація, тахометр покаже невелике збільшення. Додаткове навантаження та активна регенерація впливає на продуктивність двигуна, датчики ефективності використання палива різко впадуть. Це викликано впорскуванням палива безпосередньо у вихлопну систему. Завдяки упорскуванням допалювання обладнання може продовжувати працювати під час цього процесу, але активна регенерація може також виконуватися на стоянці. Під час активної регенерації автоматично впорскуватиметься додаткова кількість дизельного палива у вихлопну систему, що призведе до суттєвих втрат у витраті палива. Воно буде окислюватися, нагріваючи фільтр сажі в міру підвищення температури. Більшість сажі, що залишилася, буде окислюватися і викидатися через фільтр.  На даному етапі вуглеводні моторної оливи згоряють, проте металеві компоненти присадок до моторної оливи є негорючими, і залишаються у фільтрі, утворюючи золу. Металева зола продовжуватиме накопичуватися, оскільки метали не можуть бути окислені або спалені. Якщо адекватний потік вихлопних газів не може бути належним чином підтриманий пасивною та активною регенерацією, обладнання має пройти примусову регенерацію. Для цього потрібно припаркувати вантажівку або обладнання з двигуном на термін до однієї години, поки блимає індикатор регенерації DPF, і перевірити двигун. Індикатор попередить водія про необхідність примусової регенерації. Лампа зупинки двигуна також може спалахнути після паркування. Під час активної регенерації двигун повинен працювати на холостому ходу, щоб відповідати належному рівню обертів для активації процесу регенерації.  Принципова різниця між примусовою та активною регенерацією в тому, що обладнання має бути повністю зупинено.  Примусова регенерація видаляє майже всю сажу, що потрапила у фільтр сажового фільтра, але частинки металевої золи знову залишаються, продовжуючи засмічувати фільтр після декількох циклів регенерації. Дедалі більше металевої золи залишається після роботи із забитим фільтром. DPF викликає частіші цикли регенерації, вашому двигуну також доведеться працювати старанніше, що значно знижує економію палива. Якщо фільтр забивається більш ніж на 80 відсотків, він вважається повністю забитим і має бути вилучений для обслуговування. Індикатор, що світиться, попередить водія, що потрібне обслуговування сажового фільтра. Для його обслуговування необхідна доставка обладнання в ремонтну майстерню.  Виключно по датчику в сажових фільтрах важко зрозуміти, коли їх обслуговувати, і багато виробників вдаються до обмежень обслуговування, що може призвести до передчасного обслуговування фільтрів сажі. Тепер, коли ви знаєте, що саме засмічує ваш сажовий фільтр, ви можете йому допомогти, використовуючи правильну моторну оливу з низькою зольністю (Low SAPS), присадки в якій усунуть майже всі накопичення золи.  Серед асортименту нашої компанії до таких олив відносяться усі легкові оливи лінійки Havoline ProDS, і такі оливи для комерційної техніки як DELO 400 XLE HD SAE 5W-30, DELO 400 SP SAE 5W-30, DELO 400 XLE SAE 10W-30, DELO 400 XLE HD SAE 10W-40, DELO 400 RDE SAE 10W-30, DELO 400 RDS SAE 10W-40, DELO 400 MGX SAE 15W-40, DELO 400 XSP-SD 5W-30, DELO 400 LE SYN 5W-40, DELO 400 XSP-FA 5W-30