Что такое сажевый фильтр, зачем он нужен?

1. Что такое сажевый фильтр и его виды?

3. Что такое FAP в автомобиле?

4. Где находится сажевый фильтр в авто?

5. Из чего состоит сажевый фильтр, принцип его действия

6. Причины появления сажи

7. Регенерация сажевых фильтров DPF, FAP

8. Причины и признаки неисправностей сажевого фильтра

8.1. Причины неисправностей сажевого фильтра

8.2. Признаки неисправностей сажевого фильтра

9. Период службы, замена фильтрующего изделия

10. Способы предотвращения засорения сажевого фильтра автомобиля

11. Можно ли удалять СФ?

Сажевые фильтры (СФ) начали применяться в автомобилях с дизельными двигателями с начала 2000-х годов. Вскоре после этого европейские уполномоченные органы обязали производителей оснащать такими элементами все выпускаемые автомобили. Сегодня сажевые фильтры можно найти в любом новом авто.

Что такое сажевый фильтр и его виды?

Сажевый фильтр, или DPF (Diesel Particulate Filter) предназначен для удаления и улавливания пылевидных частиц из отработанных газов дизельных двигателей (в бензиновых двигателях образуется меньше сажи). Использование сажевого фильтра значительно снижает уровень канцерогенности выхлопных выбросов автомобилей. Сажа образуется из-за неполного сгорания топлива, и современные фильтры способны задержать до 99% пылевидных канцерогенных частиц.

Основные типы сажевых фильтров

Сажевые фильтры делятся на несколько типов в зависимости от конструкции и принципа работы:

Пассивные сажевые фильтры (Closed Filter Systems):

• Принцип работ: Эти фильтры работают за счет естественного нагрева выхлопных газов. Сажа накапливается в фильтре и периодически сгорает при высоких температурах, возникающих во время нормальной эксплуатации автомобиля.
• Преимущества: Простота конструкции, отсутствие необходимости в дополнительных системах для регенерации.
• Недостатки: Не всегда достигается достаточная температура для регенерации, что может приводить к забиванию фильтра.

Активные сажевые фильтры (Active Filter Systems):

• Принцип работы: В этих фильтрах для регенерации сажи используется дополнительный источник тепла, например, нагреватели или впрыск топлива в выхлопную систему для повышения температуры.
• Преимущества: Надежная и регулярная регенерация фильтра, независимо от режима работы двигателя.
• Недостатки: Сложность конструкции, дополнительные энергозатраты и потенциальное увеличение расхода топлива.

Фильтры с каталитической регенерацией (Catalytic Filter Systems):

• Принцип работ: Эти фильтры используют катализатор для снижения температуры, необходимой для сгорания сажи, что позволяет регенерировать фильтр при более низких температурах.
• Преимущества: Более эффективная регенерация при низких температурах, уменьшение количества накопленной сажи.
• Недостатки: Стоимость катализаторов и необходимость в регулярной замене.

Фильтры с активной регенерацией (Forced Regeneration Filters):

• Принцип работ: Эти системы включают принудительную регенерацию фильтра путем управления впрыском топлива или использованием специальных нагревателей.
• Преимущества: Полный контроль над процессом регенерации, возможность очистки фильтра даже при низких температурах работы двигателя.
•  Недостатки: Увеличение сложности и стоимости системы, возможное повышение расхода топлива.

Что такое FAP в автомобиле?

FAP - это фильтрующие устройства, которое отличается от DPF наличием опции самоочистки. В DPF фильтры частички оседают внутри, в то время как FAP имеют специальное вещество, полностью удаляющее сажу. Очищающее покрытие активируется при значительной температуре. Современные модели FAP оборудованы системой промывки, которая впрыскивает специальный реагент в процессе движения автомобиля, что позволяет практически мгновенно удалять сажу.

Где находится сажевый фильтр в авто?

Жесткого регламента по месту установки СФ нет. Каждый производитель таких элементов может рекомендовать свой вариант монтажа изделия. Как правило, их устанавливают в магистраль системы отвода выхлопных газов.

Желающим знать, где установлен сажевый фильтр, следует помнить, что часто фильтрующие элементы ставятся вместе с катализаторами. Наиболее распространенным вариантом считается установка детали за выпускным коллектором. Такой способ монтажа обеспечивает высокую температуру нагрева устройства. Это требуется для активизации нейтрализующих сажу составов.

Из чего состоит сажевый фильтр, принцип его действия

Сажевый фильтр представляет собой специализированное устройство, разработанное для улавливания твердых частиц (сажи) из выхлопных газов дизельных двигателей. Основные компоненты классического сажевого фильтра включают:

1. Металлический корпус: Обычно выполнен в форме колбы для удобной интеграции в выхлопную систему автомобиля.
2. Ячеистый сердечник: Это основной элемент фильтра, состоящий из сот тонкостенных каналов, обеспечивающих максимальную площадь для задержания сажи. Сечение каналов составляет примерно 1 мм, что способствует эффективной фильтрации.
3. Датчики: В некоторых моделях сажевых фильтров встроены датчики, например, для измерения температуры выхлопных газов или давления, что позволяет системе управления автомобиля оптимизировать процесс регенерации сажевого фильтра.

Существует также комбинированные модели сажевых фильтров, где фильтрующий элемент интегрирован с катализатором в одном модуле. Это позволяет не только уменьшить общий объем выхлопной системы, но и повысить эффективность обработки выхлопных газов, снижая уровень вредных выбросов.

Причины появления сажи

Причины появления сажи в дизельных двигателях могут быть обусловлены различными факторами, включая:

• Недостаток кислорода в камере сгорания: Это может произойти из-за засорения воздушного фильтра, что снижает подачу кислорода в цилиндры и приводит к неполному сгоранию топлива.
• Избыточная подача горючего: Сильный износ кулачков распредвала или неправильно отрегулированные зазоры клапанов могут привести к избыточной подаче топлива, что также способствует образованию сажи.
• Несвоевременный впрыск топливной смеси: Неисправности в системе впрыска могут вызывать несвоевременный или неравномерный впрыск топлива, что ведет к неполному сгоранию и образованию сажи.

При диагностике проблем с неполным сжиганием горючего рекомендуется также проверить уровень компрессии в цилиндрах, количество масла в двигателе и состояние охлаждающей системы. Это поможет выявить и устранить основные причины образования сажи и поддерживать работоспособность двигателя на должном уровне.

Регенерация сажевых фильтров DPF, FAP

Как правило, пассивная самоочистка активируется при достижении температуры +500 °C. Но в городском трафике с пробками и частыми остановками на светофорах довольно сложно достичь таких показателей.

Можно добавлять специальные противосажевые средства. Они инициируют выгорание углеродосодержащих частиц при температуре +300 °C. Дополнительно такие присадки предупреждают напластование нагара внутри камеры сгорания движка.

Желающим знать, для чего нужен сажевый фильтр, следует помнить, что некоторые авто оснащены опцией принудительной автоочистки. Функция запускается при фиксации датчиком значительного перепада давления до и после фильтрующего элемента. После срабатывания автомата происходит следующее:

• подается дополнительная порция топлива для более интенсивного разогрева ДВС;
• двигатель нагревается до +600 °C;
• после выгорания сажи дополнительная подача горючего автоматически прекращается.

В некоторых сажевых фильтрах FAP, DPF (автомобилей «Ситроен», «Пежо». «Форд») разогрев осуществляется посредством специальной добавки. Средство подается непосредственно в цилиндр.

Причины и признаки неисправностей сажевого фильтра

Из-за неисправности сажевого фильтра могут возникать различные проблемы, связанные с изменением характеристик выхлопных газов и работой двигателя. Вот основные причины и признаки неисправностей сажевого фильтра:

Причины неисправностей сажевого фильтра:

• Частые короткие поездки: При недостаточно высоких температурах выхлопных газов не происходит эффективная регенерация фильтра, что приводит к его засорению сажей.
• Низкая скорость движения: При длительных поездках на низкой скорости температура выхлопных газов может быть недостаточной для активации процесса регенерации.
• Износ фильтрующего элемента: Временем фильтр может потерять свои фильтрующие свойства из-за накопления сажи.

Признаки неисправностей сажевого фильтра:

• Изменение характера выхлопных газов: Дым становится более густым и темным. Белый выхлоп может свидетельствовать о неисправности катализатора окисления фильтрующего элемента.
• Снижение производительности двигателя: Засоренный сажей фильтр снижает эффективность работы двигателя, что проявляется в потере мощности и ухудшении динамических характеристик автомобиля.
• Повышение уровня моторного масла: Проблемы с фильтром могут приводить к увеличению уровня масла в двигателе из-за ухудшения сгорания топлива.
• Наличие сторонних звуков: Неисправный фильтр может вызывать стук или шум при работе двигателя из-за нарушения нормального процесса сгорания.

Частые попытки автоматической регенерации могут привести к увеличению оборотов на холостом ходу и повышению расхода топлива. При обнаружении указанных признаков рекомендуется провести диагностику и, если необходимо, заменить или промыть сажевый фильтр для восстановления его работоспособности.

Период службы, замена фильтрующего изделия

Желающим узнать, зачем нужна установка нового FAP/DPF, следует помнить, что СФ со временем изнашиваются. Это проявляется в разрушении структуры сот, понижении эффективности регенерации.

Как правило, замена компонента осуществляется каждые 200 тыс. км пробега. При заправке авто некачественным горючим это значение снижается до 100…120 тысяч километров. Но в любом случае фильтры пригодны к эксплуатации даже после полумиллионного километража.

Способы предотвращения засорения сажевого фильтра автомобиля

Чтобы отфильтровывающее изделие служило долго, специалисты разработали ряд рекомендаций. Так, водителям следует:

• допустить в авто проведение пассивной автоочистки;
• использовать специальные очищающие добавки;
• регулярно проверять состояние всех систем движка.

Рекомендуется также контролировать уровень моторного масла, смазочной жидкости трансмиссии.

Можно ли удалять СФ?

Перед принятием такого решения следует взвесить все за и против. К плюсам удаления фильтрующего элемента относят снижение расхода топлива, повышение производительности мотора. 

Среди минусов выделяют:

• появление неприятного свиста турбины;
• невозможность пересечения границ государств Евросоюза;
• необходимость перепрошивки ЭБУ, что может негативно повлиять на работу других систем авто.