Содержание серы в топливе
Большой проблемой в плане глобального соблюдения норм токсичности ОГ является производство высококачественного топлива, в том числе с низким содержанием серы. Без такого топлива системы очистки ОГ не могут работать эффективно, продолжительно и надежно. Для сравнения, в настоящее время в Европе, Австралии и Японии содержание серы в топливе не может превышать 50 промилле, а в других странах (например, в Египте и Марокко) оно может достигать 12000 промилле! В большинстве стран Европы, не входящих в ЕС, предписанный порог содержания серы составляет 350-500 промилле. В Турции же этот показатель намного выше. Многие страны планируют ограничить содержание серы в топливе до 50 промилле и менее (10-15 промилле).
Если автомобили, оснащенные самыми современными устройствами для очистки ОГ, попадают в страны, где используется низкокачественное топливо с высоким содержанием серы, нейтрализация вредных веществ в ОГ ослабляется, а в худших случаях катализаторы просто выходят из строя.
Метод NDIR
NDIR расшифровывается как Non-Dispersive Infra Red (недиспергирующий инфракрасный анализатор). Принцип измерения основан на поглощении многоатомными неэлементарными газами излучений в инфракрасном диапазоне в пределах строго определенного характеристического спектра. Масса компонентов выхлопа относится к этим газам (за исключением кислорода). Чем больше в выхлопе компонентов газа одного типа, тем больше инфракрасного света определенной длины волны поглощает газ. Поскольку компоненты СО, СО, и СН поглощают излучение с разными длинами волн, их концентрацию можно измерить с помощью специальной инфракрасной техники в общей измерительной камере. Эти камеры называют трехкомпонентными, на рисунке показана их принципиальная схема.
Длины волн отдельных компонентов выхлопа:
- СО = 4,7 мкм;
- С02 = 4,3 мкм;
- СН = 3,3 мкм.
Расположенный за инфракрасным фильтром инфракрасный датчик измеряет долю непоглощенного излучения соответствующей длины волны и направляет сигнал на электронику измерительного прибора. Специальные сигналы датчиков давления и температуры автоматически используются в качестве коррекционных величин для определения условий измерения в измерительной камере. Расположенная между инфракрасным лучом и измерительной камерой заслонка через определенные интервалы прерывает инфракрасный луч. Это упрощает обработку сигналов измерительной электроникой.
Термическое дожигание топлива
Чтобы уменьшить долю углеводородов в выхлопе, задолго до широкого распространения каталитических конвертеров использовалось термическое дожигание топлива. Углеводороды действительно продолжают гореть в выпускном коллекторе, а недавнее исследование показало, что выбор материала используемого коллектора, например чугуна или нержавеющей стали, может иметь значимое воздействие на сокращение выбросов НС. При температурах приблизительно 600 «С, НС и СО сгорают или окисляются в Н2О и СО2. Если вводить в выпускной коллектор после клапанов воздух, то можно стимулировать процесс дожигания топлива.
Углеводородные соединения
Углеводородные соединения по их биологическому действию изучены пока еще недостаточно. Однако экспериментальные исследования показали, что полициклические ароматические соединения вызывали раку животных. При наличие определенных атмосферных условий (безветрие, напряженная солнечная радиация, значительная температурная инверсия) углеводороды служат исходными продуктами для образования чрезвычайно токсичных продуктов – фотооксидантов, обладающих сильными раздражающим и общетоксичным действием на органы человека, и образуют фотохимический смог. Особенно опасными из группы углеводородов являются канцерогенные вещества. Наиболее изученным является многоядерный ароматический углеводород бенз(а)пирен, известный еще под названием 3,4 бенз(а)пирен, – вещество, представляющее собой кристаллы желтого цвета. Установлено, что в местах непосредственного контакта канцерогенных веществ с тканью появляются злокачественные опухоли. В случае попадания канцерогенных веществ, осевших на пылевидных частицах, через дыхательные пути в легкие они задерживаются в организме. Токсичными углеводородами являются также и пары бензина, попадающие в атмосферу из топливной системы, и картерные газы, выходящие через вентиляционные устройства и неплотности в соединениях отдельных узлов и систем двигателя.
Разновидности катализаторов для дизельных агрегатов
Перед тем, как приступить к рассмотрению процедуры удаления сажевого фильтра на дизельном автомобиле, необходимо рассмотреть основные виды сажевых фильтров:
- классический вариант сажевого фильтра: это простой окислительный катализатор для взаимодействия с оксидами углеродов и углеводородов. В качестве благородного металла используется платина или палладий. Чрезмерное содержание кислорода в окислительных процессах приводит к ускорению реакции, которая начинается уже при 150℃;
- SCR-катализатор селективного восстановления: он был изобретён после того, как были подготовлены стандарты «Евро-5». Так как показатели для четвёртого класса были граничными и необходимо было что-то новое. С приходом пятого поколения начали устанавливать дополнительные датчики содержания аммиака и оксидов. Новый тип фильтров способен выдерживать температуры свыше 450℃. Часто можно встретить название «SINOx-катализаторам», это относится к очистителям пятого поколения Евро. Основу наполнителя составляет ванадий, титан.
Основные отличия сажевого фильтра от катализатора
Катализатор принято использовать в бензиновых типах двигателей автомобилей. В дизельных, наоборот – сажевый фильтр, из-за разной системы зажигания. Впервые о сажевых фильтрах заговорили в 2001 году, когда они массово начали использоваться и становились неотъемлемой частью технического средства. Начиная с 2009 года, стандарты «Евро-5» «затребовали», чтобы каждое транспортное средство, потребляющее дизельное топливо, было оборудовано соответствующим фильтром.
Основная задача фильтра заключается в перехвате частиц сажи, но никак не снижении уровня токсичности выхлопов. Такое разделение не могло длительно оставаться незамеченным и нерешённым. Поэтому, многие производители решили инсталлировать два оборудования воедино.
Классический вариант модернизированного фильтра и катализатора выглядит так: по центру расположен ряд керамических сот для захвата сажи, а по периметру корпуса находится каталитический наполнитель.
В отличие от бензинового типа, на дизельном варианте нужно менять катализатор вместе с сажевым фильтром. Оба изделия установлены в одном металлическом корпусе. Поэтому оба нуждаются в замене/удалении.
Замена катализатора на пламегаситель на дизеле
Стоит отметить, что замена катализатора на пламегаситель на дизеле проводится по аналогии с предыдущим. После процедуры полной разборки выхлопной системы, устанавливается пламегаситель. Он может крепиться фланцевыми соединениями или просто ввариваться, в зависимости от марки автомобиля. После монтажа катализатора, необходимо будет перепрошить ЭБУ на прошивку стандарта «Евро-2» или 3, при этом полностью удалив данные о наличии штатного сажевого фильтра. Пламегаситель устанавливают в случае большого пробега автомобиля или грядущего капитального ремонта, когда лишние растраты не рациональны.
Способы удаления катализатора на дизельном агрегате
- физическое: когда оборудование полностью удаляется с выхлопной системы, остаётся только пустой металлический корпус;
- удаление с помощью программы: программный метод представляет собой удаление всех данных и упоминаний о наличии подобного оборудования из памяти электронного блока управления двигателем. Для этого необходимо установить контактную плату в специальный разъём блока и начать перепрошивать. В зависимости от модели и технических характеристик, может понадобиться установка электронных эмуляторов;
- локальное отключение данных о наличии системы «Adblue» в конкретном автомобиле.
Симптомы и причины забитого сажевого фильтра дизельного двигателя
Сажевый фильтр дизельного двигателя ( Diesel Particulate Filter, DPF ), лучше всего описать как «мину замедленного действия», в большинстве современных дизелей.
И подобно проблемам с клапаном рециркуляции выхлопных газов (EGR) , сажевый фильтр может забиться в условиях городского вождения, так как двигатель не успевает разогреваться до высоких температур, и выжигать остатки сажи.
Поэтому, он может стать головной болью, когда происходит, что-то не так. Ведь его ремонт или замена, являются достаточно дорогостоящим, а его неисправность может привести к отказу некоторых компонентов, транспортного средства.
Принцип работы сажевого фильтра
Сажевый фильтр захватывает твердые частицы выхлопных газов, которые регулярно очищаются процессом, называемым регенерацией. В следствии чего, собранные частицы дизельной сажи сжигаются при высоких температурах, что приводит к образованию «золы». После регенерации, цикл сбора твердых частиц (сажи), перезапускается.
Существует 3 различных типа регенерации, активный, пассивный и принудительный.
При активной регенерации, считывается обратное давление выхлопной или сажевой нагрузки на фильтр, чтобы определить, когда начать регенерацию. В процессе запуска регенерации, время впрыска топлива увеличивается, что приводит к увеличению температуры выхлопа и частицы сажи выгорают.
Во время активной регенерации , вы можете заметить следующее:
— Более высокие холостые обороты;
— Чаще работает вентилятор системы охлаждения;
— Повышенный расход топлива;
— Ощущаются запахи выхлопных газов;
— Загораются информационные индикаторы на панели приборов.
Пассивная регенерация проходит, как только выхлоп достигает оптимальных температур, и регенерация начинается автоматически. Такой тип регенерации, происходит в основном при длительном движении по трассе. Производители, которые используют пассивную форму регенерации, обычно устанавливают сажевый фильтр рядом с двигателем, для более высоких температур.
При таком типе регенерации, когда уровень сажи достигает 70% и выше, автомобиль входит в аварийный режим (Limp-Home) и требуется диагностика для принудительной регенерации
Важно, чтобы она была выполнена как можно скорее, потому что, как только уровень сажи достигнет 85%, его нужно будет снимать и чистить, а возможно и менять
Что вызывает отказ фильтра?
К сожалению фильтры иногда забиваются, и многие владельцы дизельных автомобилей не понимают, что вызывает такие сбои.
Вот наиболее распространенные причины:
— Короткие поездки, когда двигатель не достигает оптимальной рабочей температуры;
— Забитый клапан рециркуляции выхлопных газов EGR (более подробнее здесь );
— Неисправные топливные форсунки, подающие большее количество топлива;
— Неподходящее моторное масло.
И поскольку, в большинстве случаев фильтры установлены на более новых автомобилях, то бортовой компьютер сообщит вам о проблемах с фильтром, загоревшимся индикатором.
И если у вас загорелся индикатор «CHECK ENGINE» и вы заметили следующие симптомы:
— Повышенный расход топлива;
— Плохую реакцию дроссельной заслонки;
— Сложный запуск двигателя, или он вообще не запускается;
— Аварийный режим (Limp-Home).
То скорее всего, у вас забился сажевый фильтр.
Как очистить фильтр и сохранить его в рабочем состоянии
Стоимость очистки или замены сажевого фильтра, может прозвучать для вас устрашающе, но вы можете забыть об этом, следуя некоторым простым привычкам вождения. Основная причина, по которой фильтр блокируется, — это короткие поездки в городском цикле. И имея это в виду, вот несколько способов, как исправить заблокированный фильтр:
— Увеличьте обороты и расход топлива. Если индикатор сажевого фильтра или «CHECK ENGINE» загорелись, лучше всего ездить на высоких оборотах, пока сигнальные лампы не погаснут. Это увеличит температуру и количество газов, проходящих через фильтр, и очистит его.
— Избегайте городских центров и медленного движения, если это возможно.
— Проверить клапан EGR. Если у вас есть проблемы с ним, вам будет сложнее очистить сажевый фильтр. Устраните проблему с EGR, а затем попробуйте другие шаги.
— Используйте топливо высокого качества. Премиум-топливо или топливные добавки, которые помогут сжечь сажу.
Удалите сажевый фильтр из системы выпуска отработавших газов
Удаление фильтра является привлекательным аспектом, если у вас возникли с ним проблемы. Это повысит производительность двигателя, но понадобится перенастройка блока управления.
Уважаемые гости — переходите на мой канал, кликнув — Pit Stop , ставьте лайки и не забывайте подписываться (это Вас ни к чему не обяжет, а Вы будете чаще встречать мои статьи в ленте Дзен), впереди ещё много нового и интересного!
