Согласно экологическим требованиям по стандарту “Евро-3” и более, автомобили с дизельными двигателями должны быть оснащены сажевым фильтром для фильтрации выхлопных газов.
Во время эксплуатации двигателя дизельное топливо никогда не сгорает на 100%. В результате образуются твёрдые частички сажи размером до 1 мкм, которые являются загрязнителями третьего класса опасности. Они представляют серьёзную угрозу для организма человека, а в окружающей среде приводят к нарушениям климата.
Высокая стоимость сажевого фильтра (avtonov.com) и сложность его конструкции оправдываются не менее высокой эффективностью работы системы очистки выхлопных газов — на выходе количество твёрдых частиц уменьшается на 90%.
Фильтрующие системы отличаются не только по типам, но и по принципу работы.
Для нормального функционирования систем FAP (Filter a Particules) и RPF (RussPartikelFilter) необходимо применять топливные присадки, связующие сажевые частицы. Что же касается фильтров DPF (Diesel Particulate Filter), то для них присадки не нужны.
Базовая конструкция сажевого фильтра состоит из блока электронного управления (ЭБУ), к которому подключаются входные и выходные температурные датчики и датчики давления, блока катализатора и непосредственно фильтра, изготовленного из металлокерамики.
Системы FAP и RPF снабжены бачком и форсунками для впрыска топливной присадки непосредственно в бак или между блоком катализатора и фильтром.
Основным режимом работы сажевого фильтра является фильтрация. Выхлопные газы из двигателя через выпускную систему и ячеистый катализатор попадают непосредственно в фильтр.
Структура фильтрующего элемента имеет разветвлённую сеть мельчайших глухих канальцев — крипт, в которых и оседает сажа. Газообразные составляющие выхлопа беспрепятственно проходят через фильтр по выпускной системе.
В зависимости от качества топлива, через 600 — 2000 км пробега фильтр требует очистки — регенерации. ЭБУ фиксирует изменение давления и температуры на входе и выходе выпускной системы и активирует регенерацию, если разница показателей превысила допустимое значение.
Пассивная (спонтанная) регенерация начинается через 2-15 минут при скорости автомобиля от 80 км/ч и выше при температуре двигателя от 800℃. Во время передвижения по городу такие условия невозможны, поэтому фильтры, которые эксплуатируются в населённых пунктах быстрее загрязняются.
Если же датчики сигнализируют о том, что фильтр переполнен, а температура ниже необходимой, запускается процесс активной регенерации.
О предельном заполнении фильтра сажей говорит повышение расхода топлива и уменьшение тяги. Наряду с этим повышается уровень масла в картере. Выхлоп сопровождается густым дымом.
О начале неполадок говорят и показатели датчиков.