Регенерация сажевого фильтра/

С 2005 года введены в действие нормы "Евро-4" вместо норм "Евро-3" (нормы "Евро-3" распространяются на автомобили, допущенные к эксплуатации с 2000 года). С их вводом произведено дальнейшее ужесточение значений предельных выбросов вредных веществ с ОГ (отработавшими газами). С 2010 же года применяется норма "Евро-5", и в центре внимания всех разработчиков двигателей находится обеспечение соответствия ей. Эта непростая задача предполагает дополнительное снижение предельного содержания оксидов азота (NOx) и сажи.

Образование сажи в дизельном двигателе определяется отдельными процессами сгорания дизельного топлива, такими как: подача воздуха, впрыск, распространение зоны горения. Качество сгорания зависит от образования смеси воздуха и топлива. В определенных зонах камеры сгорания может наблюдаться переобогащение смеси вследствие недостатка кислорода. В этом случае сгорание будет неполным, что приведет к образованию сажи.
Частицы сажи – это микроскопически малые углеродные частицы диаметром примерно 0,05 мкм. Ядро их состоит из чистого углерода. Вокруг ядра располагаются различные углеводородные соединения, металлооксиды и сера.

Сажа, особенно слипшаяся в более крупные частицы, является сильным канцерогеном. Она может способствовать возникновению различного рода аллергических реакций организма человека. Сажевые частицы в нормальных условиях не взаимодействуют с кислородом воздуха и поэтому удаляются только за счёт процессов осаждения и/или последующего дожигания до состояния CO2, которые идут очень медленно. Поэтому для сохранения здоровья человека необходим жёсткий контроль над полнотой сгорания топлива.

Выброс сажи дизельным двигателем можно заметно сократить путем встраивания в систему выхлопа сажевого фильтра (DPF, FAP™). Такой фильтр способен на 97% снизить содержание сажи в отработавших газах. Фильтр задерживает и потом окисляет (сжигает) сажу при температуре 500°C, что позволяет предотвратить его засорение. Регенерация фильтра происходит автоматически при движении автомобиля.




Устройство
Сажевый фильтр состоит из ячеистого фильтрующего элемента, выполненного из карбида кремния, заключенного в металлический корпус. Керамический фильтрующий элемент состоит из соединенных перемычками параллельных микроскопически малых каналов.

Следующие свойства карбида кремния делают его прекрасным фильтрующим материалом:
высокая механическая прочность;
прекрасная устойчивость к колебаниям температур;
способность выдерживать высокую термическую нагрузку и проводимость;
высокая износостойкость.




Принцип работы

Отработавшие газы проходят через пористые перегородки сажевого фильтра между входящим и исходящим каналами корпуса фильтра. При этом частицы сажи остаются на стороне входа фильтра.

Регенерация сажевого фильтра

Сажевый фильтр необходимо регулярно чистить от сажи, чтобы предотвратить его засорение и нарушение работы. В процессе регенерации скопившиеся в фильтре частицы сажи сгорают при температуре около 500°C. Такая температура отработавших газов может достигаться только при работе дизельного двигателя с полной нагрузкой.

Для того чтобы сажевый фильтр можно было восстанавливать в любых условиях эксплуатации, температура воспламенения сажи снижается при помощи присадки (в системе FAP™), при одновременном повышении температуры ОГ путем вмешательства блока управления двигателя.

При этом различают две системы: сажевый фильтр с использованием (FAP™), и без использования топливной присадки (DPF).

Система с использованием топливной присадки, FAP™ ("filtre a particules"), и/или фильтры закрытого типа с функцией регенерации

Данная система применяется в автомобилях с фильтром, удаленным от двигателя. Поскольку в этом случае отработавшие газы проходят длинный путь от двигателя до сажевого фильтра, температура, необходимая для сгорания сажи, может быть достигнута только при использовании цериесодержащей присадки, которая автоматически регулярно впрыскивается в дизельное топливо из отдельного резервуара в топливный бак по сигналу системы контроля работоспособности FAP™-фильтра.

Цериесодержащая присадка представляет собою жидкий коллоидный раствор дизельного топлива с микрогранулами церия. Микрогранулы состоят из частиц церия, заключённых в нерастворимой оболочке из вещества, по своим свойствам напоминающего желатин. Благодаря своему свойству при окислении (сгорании) выделять большое количество тепла, церий дополнительно разогревает выхлопные газы.

Во время такта выпуска отработавших газов, когда выпускные клапаны открыты, происходит послевпрыск топлива, содержащего присадку, в поток газов, вытесняющихся поршнем из цилиндра. Отработавшие газы, уже частично охлаждённые, не вызывают воспламенение церия, а лишь испаряют желатиновую оболочку микрогранул. В предварительно разогретом виде и с испарённой оболочкой, частицы церия попадают на уже разогретую до необходимой температуры (400-600°С) клетчатку FAP™-фильтра, и в присутствии кислорода отработавших газов и углерода сажи мгновенно воспламеняются, поджигая частички сажи, и этим локально поднимая температуру до 1000°С!
Это, с одной стороны, не приводит к повреждению (выгоранию) керамической решётки (клетчатки), а с другой стороны, максимально быстро и в полном объёме окисляет не только частицы сажи (являющиеся разновидностью состояния углерода), но и более сложные составляющие выхлопных газов дизельного двигателя, в том числе и окислы органических соединений.

Система без использования топливной присадки, DPF (Diesel Particulare Filter), и/или фильтры закрытого типа
Данная система применяется в автомобилях с фильтром, расположенным рядом с двигателем. Поскольку отработавшие газы проходят меньший путь от двигателя до сажевого фильтра, их температура достаточно высока для сгорания сажи. При необходимости, температура ОГ может дополнительно повышаться блоком управления двигателя.

Степень загрязнения сажевого фильтра
Блок управления двигателя постоянно контролирует степень загрязнения сажевого фильтра путем расчета сопротивления потока фильтра. Для определения сопротивления потока значение объемного потока ОГ до сажевого фильтра сопоставляется с разностью давлений до и после сажевого фильтра с помощью дифференциального датчика давления.
При отсутствии сигнала от датчика давления ОГ вначале выполняется циклическая регенерация сажевого фильтра в зависимости от пробега или от длительности эксплуатации. Однако такой способ не обеспечивает надежную регенерацию сажевого фильтра в течение длительного времени. После определенного числа циклов в комбинации приборов вначале включается контрольная лампа сажевого фильтра (рис.1), а затем начинает мигать контрольная лампа прогрева камеры сгорания свечами накаливания (рис.2). Это означает, что владелец автомобиля должен обратиться на сервисную станцию.
Объемный поток ОГ рассчитывается блоком управления двигателя на основании значения воздушной массы потока во впускном тракте, которое измеряется расходомером воздуха и датчиком температуры ОГ до сажевого фильтра, служащим также для защиты сажевого фильтра от перегрева. Устанавливаемый перед сажевым фильтром датчик температуры содержит резистор с положительным температурным коэффициентом PTC (Positive Temperature Coefficient). То есть, сопротивление резистора увеличивается с повышением его температуры.
На выпускном коллекторе, перед турбокомпрессором, устанавливается датчик температуры типа PTC. Он служит для измерения температуры омывающих его ОГ. Информация от этого датчика используется для определения момента впрыска и дозирования топлива для дополнительного впрыска. Помимо этого по сигналу данного датчика осуществляется защита турбокомпрессора от действия слишком высоких температур. При выходе датчика температуры из строя, защита турбокомпрессора от перегрева не действует. Поэтому регенерация сажевого фильтра отменяется, а водитель посредством контрольной лампы свечей накаливания предупреждается о необходимости обращения в сервисное предприятие. При этом, рециркуляция ОГ прекращается, чтобы снизить образование сажи.
Датчик кислорода обычно устанавливается на выпускном коллекторе перед нейтрализатором. Позволяет определять концентрацию кислорода в ОГ в достаточно широком диапазоне измеряемых значений. Сигнал этого датчика помогает повысить точность определения дополнительной дозы топлива и момента ее подачи при проведении регенерации фильтра. Наибольшая эффективность процесса регенерации достигается при определенной минимальной концентрации кислорода в ОГ и достаточно высокой их температуре. Регулирование при этом производится по сигналу датчика кислорода, который дополняется сигналом датчика температуры перед турбокомпрессором. При отсутствии сигнала датчика кислорода параметры регенерации определяются менее точно, но она проводится достаточно надежно. При выходе из строя датчика кислорода может иметь место повышенный выброс оксидов азота.



Когда блок управления двигателем определяет необходимость очистки сажевого фильтра, запускается процесс активной регенерации.
При этом выполняются следующие функции:
Прекращается рециркуляция ОГ, чтобы повысить температуру сгорания топлива (рис. 3).
Чтобы повысить температуру ОГ, производится дополнительный впрыск топлива, подаваемого после основной дозы, а именно, при повороте коленчатого вала на 35° после ВМТ (рис. 4).
Подача воздуха в двигатель снижается посредством регулируемой дроссельной заслонки с электроприводом (рис. 5).
Давление наддува поддерживается на уровне, при котором водитель может не заметить перевод двигателя на режим регенерации.
Дополнительная порция топлива догорает в выхлопном тракте, разогревая тем самым выхлопные газы до температуры 600-650°C, необходимой для выгорания сажи (окисления до диоксида углерода). Сажа начинает выжигаться. Об этом может свидетельствовать чёрно-серый дым, выходящий из трубы, Моментальный расход топлива и обороты холостого хода повышаются, в некоторых случаях появляется запах «сгоревших тормозных колодок». Как только сажа выгорит, о чем опять-таки засвидетельствует изменение давления на входе и выходе фильтра, мотор возвращается к обычному режиму работы. После проведения активной регенерации полностью восстанавливается способность фильтра задерживать содержащуюся в ОГ сажу.
Регенерация выполняется через каждые 500-700 км пробега. Ее продолжительность составляет примерно 5 - 10 минут. Процесс регенерации происходит незаметно для водителя (рис. 6).



«Ахиллесовой пятой» сажевого фильтра (СФ) является то, что при езде в условиях городских пробок, в выхлопных газах любого, даже самого совершенного дизельного двигателя, будет содержаться увеличенное количество частиц сажи. По этой причине, городской режим движения является самым худшим и опасным для СФ. Фильтр, попросту говоря, может быть быстро закупорен частицами сажи, мощность и крутящий момент двигателя упадут, и автомобиль «перестанет ехать». В случае, когда частицы сажи достаточно сильно закупорили микроканалы клетчатки ФЗ, от осевшей в фильтре сажи следует избавиться при помощи её «выжигания». Для этого температуру внутри фильтра следует довести до 600-800°С с целью увеличения скорости реакции окисления углерода, содержащегося в саже до состояния CO и CO2. Для "выжигания" сажи из СФ в руководствах по эксплуатации на некоторые модели производители рекомендуют «...время от времени активировать процесс регенерации фильтра, проезжая примерно 40 км со скоростью 80 км/ч на низких передачах, либо двигаться в обычном режиме, также используя низшую из возможных передач...». Проблема состоит в том, что обычный водитель не всегда имеет возможность осуществить предписанные руководством по эксплуатации действия. СФ забивается сажей ещё больше, и, в конце концов, может выйти из строя.

В качестве полумеры, программы компьютеров управления системой впрыска топлива некоторых дизельных двигателей имеют возможность самостоятельно менять параметры работы двигателя с целью "выжечь" из ФЗ отложения сажи, но их оптимальная работа на практике по-настоящему осуществима обычно только совместно с АКПП, и то, не при всех режимах движения автомобиля. Важно отметить, что многочисленные неудачные попытки регенерации сажевого фильтра не проходят бесследно для автомобиля. Во время процесса регенерации обогащённая топливно-воздушная смесь не сгорает полностью, и часть несгоревшего топлива через поршневые кольца все же попадает в моторное масло и, тем самым, разжижает его. Со временем можно заметить, что уровень масла стал значительно выше отметки "max". Это настолько снижает смазывающие и защитные свойства масла, что может нанести вред мотору. Масло с низкой вязкостью легче преодолевает уплотнения, и его подтекания могут быть выявлены в самых неожиданных местах. А попадание масла внутрь интеркулера (через вентиляцию картерных газов), и затем вместе с нагнетаемым воздухом в цилиндры двигателя, может вызвать процесс неконтролируемого горения (двигатель идёт вразнос) вплоть до физического разрушения мотора. Чтобы предотвратить нежелательные последствия несостоявшейся регенерации фильтра, система управления включает контрольную лампу сажевого фильтра (рис. 7) при определенном его заполнении или после нескольких несостоявшихся запусков режима регенерации. Таким образом водитель предупреждается о необходимости проведения регенерации фильтра в кратчайшие сроки. Он может это сделать, повысив скорость автомобиля до значений, при которых температура ОГ подымается до необходимого для регенерации уровня.

[upd=1398274003][/upd]
Полезная информация
Часто непроходимость сажевого фильтра и высокое давление внутри выпускного тракта служит причиной выхода из строя клапана EGR системы рециркуляции отработанных газов. И наоборот, неисправный клапан EGR может стать первопричиной выхода из строя сажевого фильтра.
В БУ двигателя ведется постоянное наблюдение и подсчет циклов регенерации, на основании этих данных БУ принимает решение о необходимости замены фильтра.
Аварийная регенерация может не запуститься, если достигнуто предельное насыщение DPF-фильтра, и оно находится в диапазоне 105%-125%, - возникает опасность пожара из-за забитости сажевого фильтра.
Регенерация выполняется гораздо чаще (2-3 раза) во время первых 1000 км цикла вождения для того, чтобы достичь определенного уровня загрузки DPF-фильтра. Это, в свою очередь, необходимо, чтобы снизить допуски на компоненты и систему и сформировать основу для точного вычисления уровня отложений сажи в DPF-фильтре.
Если регенерация прерывается после запуска, но до ее выполнения на 50%, лампа свечи накаливания вспыхивает при следующем запуске двигателя (непрогретого или прогретого), и регенерация начинается снова после выполнения рабочих условий.
При каждой регенерации или попытке регенерации определенное количество дизельного топлива впрыскивается в моторное масло, что сокращает срок службы масла до замены. Если в комбинации приборов загорается лампа "INSP", моторное масло истощилось и должно быть заменено. Если это не сделать, двигатель может быть поврежден.
Для нормальной работы системы нужно топливо Euro-4 с низким содержанием серы, а также моторное масло класса CJ, т.к. оно по экологическим причинам также попадает в камеру сгорания. Отечественное же топливо оседает на катализаторе и блокирует его работу.
Если в течение часа температура в фильтре не достигнет 450 градусов, то процесс прерывается и впоследствии загорается «чек». Во флэшроме процессора ставится флаг неудачного прожига и ограничивается мощность.
Сажевые фильтры имеют ограниченный срок службы, который, судя по имеющимся данным, составляет порядка 120-200 тыс. км.
Температура перед турбонагнетателем превышает 690°C.
Значение «лямбда» - 1,0-2,0.

[upd=1398274025][/upd]
Условия начала регенерации DPF-фильтра

Чтобы началась регенерация, должны выполниться следующие условия:

a) длительность работа двигателя с момента запуска - более 2 минут;

b) расчетное насыщение сажевого фильтра - более 80%;

c) температура охлаждающей жидкости должна превышать 70°C на протяжении не менее 2 минут;

d) в системе не должно быть сохраненных отказов, связанных с DPF-фильтром;

e) должен быть превышен определенный порог скорости автомобиля (например, для уровня загрузки более 80% - это 100 км/ч).

[upd=1398274046][/upd]
Условия прерывания/окончания регенерации после ее запуска

Обычно, когда регенерация успешно завершена или

a) после превышения максимальной продолжительности регенерации (20-25 мин);

b) если двигатель выключается или глохнет;

c) если двигатель работает на холостых оборотах в течение продолжительного времени (5-10 мин);

d) если датчик температуры выхлопных газов обнаруживает 1000°C;

e) если во время регенерации обнаруживается сбой компонентов, связанных с горением (система впрыска/впуска).

[upd=1398274065][/upd]
Сколько времени занимает полная регенерация?

В наиболее благоприятном случае, при постоянных условиях: то есть, необходимая для регенерации температура выхлопных газов всегда выше требуемого значения (например, во время поездки по автостраде/пересеченной местности) средняя продолжительность регенерации составляет 10 минут.
В наименее благоприятных условиях эксплуатации автомобиля, таких как длительные спуски по склону, частое вождение в режиме малой нагрузки (езда по городу, на холостых оборотах), происходит падение температуры выхлопных газов. Если соблюдены условия для запуска регенерации, то продолжительность активной регенерации может быть увеличена до 25 минут (в зависимости от типа двигателя). Если полная регенерация в пределах этого периода невозможна, то она будет прервана.

 

Я правильно понял, машинке надо по-чаще давать пинка? Я своим Caddy владею относительно недавно (около года) и требуется замена егр-клапана. Но с другой стороны когда-то слышал, что нетурбированные дизеля не любат большие обороты, а у меня как раз 2.0 SDI. Вот и возникает вопрос: какие оптимальные режимы работы у моего коня?

 

У меня сажевый фильтр вырезан. Машина перепрошита. Датчики отключены (который идет сверху двигатля, по-моему G405, вообще убран). Машина стала веселей ехать (по словам мастера- после перепрошивки около 120-130 лошадей). Из минусов- стала сильней дыметь, после 3000 об.
П.С. масло, соот-но, сейчас заливается по допуску 505.01, а не 507.00

 

Дыметь, после 3000 об. после перепрошивки не должна, все зависет от компетентности человека который правил прошивку.

 

А як в знати чи стоїть на моїй машині сажовий чи ні ?

 

Розшифрувати він код
Або візуально, якщо його не розрізали і не викинули вміст )))

 

Візуально не дуже видно а по він де можна пробити

 

http://caddy-club.in.ua/threads/Расшифровка-вин-кода.41/page-71

 

Теоретически всё верно,возражений нет. Да вот на деле не стыкуется теория с практикой. Из любопытства я мониторил, как реагирует сажевик на топливо с разных АЗС. И оказалось никакой разници,всегда регенерация происходила каждые 400-500 км. Если более точно - после сжигания каждых 30 л топлива. Я уж начал подозревать ваг в примитивности заложенного алгоритма регенерации. Типа забили они в мозги тупо регенерацию в зависимости от сожжонного топлива и пофиг какого. Но ситуация поменялась сразу после замены масла. И непонятно , как мозги определили , что с маслом чтото не то ,и почему сажи стало больше , если масло не угорает ?
Как то так. Понимаю ,что большинству это не интересно. Многие сажевый здесь считают рудиментом ,гораздо более актуально - где дешевле и быстрее его безболезненно удалить.

 

Мозги контролируют состояние сажевого только по датчику разности давлений до него и после. остальные датчики - опорные данные для проведения регенерации.
Качество масла в кадди может быть измерено только ....температурой. И то, не во всякой комплектации! Ну и по пробегу или по календарю напомнит заменить.

Топливо - история совсем другая! Топливо всё вылетает через сажевик.

 

Ок.
А по расходу масла как?
На старом, на новом

 

На старом до7тысяч уровень на месте ,от7 до 10 - грамм 600-700 ушло. На новом 2500 км -масло на том же уровне.

 

Добрый день.

Пригнал Фабию 2 1,6 TDI Комби. Пробег (проверенный) по европе 78 тыс. по Украине 5 тыс. Пригнал без проблем, ездил без проблем. Пришлось по мелкому ремонту ремонтироваться, снимали клемы, начались проблемы.
Включается регенерация. Сначала я был не опытный, много регенераций наверное завершились неудачей (они запускались при каждой поездке), загорелась лампа сажевика, потом спираль и чек.

Приехал к электрику, тот заглянул в голову и сказал, что из емкости сажевика 70 грамм, в наличии 2 грамма. Очевидно что лампа загорелась из-за множества неудачных регенерация, но была и удачная. Он снял ошибки, обнулил показания сажевика и я поехал.

Хватило на неделю. Снова началась включаться регенерация и снова на каждой поездке, но тут я уже гонял по трассе, на оборотах. А на утро снова регенирация. Приехал к электрику, он цука снял ошибку и сказал пробивать сажевик.
Я-то начитался, попросил в показания датчиков заглянуть, их динамику. Не стал он со мной возиться, а побежал своей очереди ошибки снимать по 200 гривасов.

Короче решил я сам кабель купить чтобы понаблюдать за сажевиком и за его датчиками в динамике. Я бы и удалил, но ответственно, по результатам выводов глубокой диагностики. А так каждый говорит что пробъет за 4 тыс. А кроме этого еще сам фильтр ценность имеет (если поднять его можно) - дороговато для бездумного решения.

Есть такая гипотеза у меня. Стоит например в сажевике норматив наполняемости. Например программа говорит ему прожигаться при наполненности 20 грамм. Машина не новая, может и фильтр золой забит грамм например на 25. Предыдущий владелец мог подвинуть в сервисе норматив заполнения (если такой есть и програмно это возможно) например до 40 грамм, а снятие клем это обнулило. Получается что мои регенерации не могут снизить забитие до заводского норматива и запускаются бесконечно.

Возможно датчик который входит в состав расчетов заполненности сбоит и регенерация запускается по пробегу и не завершается правильным значением заполненности. Это же не повод пробивать фильтр...

Потому прошу совета... Правильно ли я понимаю ситуацию? есть ли подвигаемый норматив заполненности? какие показатели и датчики нужно смотреть в VAG-COM+CAM? какие нормативы этих показателей для моей машины? может кто спеца по таким вопросам в Запорожье присоветует?

 

Если пробег действительный,как-то не стыкуется он с заполненностью сажевого. Следовательно : забитый фильтр програмно оновили,но проблему то не решили.
Судя по описанию,регенерация у вас не запускается. А поскольку в ней участвует куча разных датчиков, то выход из строя одного из них и делает регенерацию невозможной. Копайте здесь.Я бы начал с датчика разности давления до и после фильтра. Ну конечно же если пробег 80, а не 280.

 

Тоже поддерживаю. У меня были похожие проблемы, когда этот датчик начал барахлить, но он был в ошибке по недостоверным данным. Замена все решила.
Смотрите группы 068, 070, 073, 075

 

Натрапив на таку статтю:

Spoiler: Не реклама

https://auto.ria.com/news/events/23...ignal&utm_medium=push&utm_campaign=push_alarm

Як на мене непоганий опис!

 

В мене двигун BLS. Як можна дізнатися (через Васю) чи сажовий вирізано і чи заглушений EGR?