Борьба за чистый выхлоп автомобиля идет не на шутку, оно и понятно машин все больше и они сильнее загрязняют нашу с вами атмосферу. Поэтому разрабатываются различные устройства, которые призваны снизить вредные вещества в выхлопе. У бензинового двигателя это . Но вот у дизеля совсем другое строение, и выхлоп нужно очищать по-другому, ведь там очень много сажи, поэтому был создан сажевый фильтр. Про него я и хочу подробно рассказать в этой статье …

Принцип зажигания топлива у дизеля сильно отличается от бензинового двигателя, там нет свечей зажигания (в том понимании, что у бензина), а топливо воспламеняется из-за высокого давления и быстрого нагрева. Поэтому понятно, что очищать отработанные газы от такого цикла должен другой фильтр. Но для начала определение.

Определение

– это устройство, которое очищает выхлоп дизельного мотора от выбросов сажи в атмосферу. При его применении количество сажи уменьшается на 80 – 90 %.

Такие устройства применяются с 2001 года, поначалу они устанавливались на тяжелых грузовиках. Однако с 2009 года была введена норма ЕВРО5 и применения этого фильтра стала обязательной на всех автомобилях использующих «солярку».

Как работает

Основная задача это улавливать сажу при выхлопе автомобиля. По сути это также часть глушителя, которая очищает выхлоп. Только вот это совсем не катализатор, он борется с сажей, а не с отработанными вредными газами.

Работа состоит из двух этапов:

1) – как становится понятно, на этом этапе происходит захват частичек сажи. Внутри фильтр похож на ячеистый материал, на стенках которого и оседают частички. Однако нужно отметить — что совсем мелкие, не улавливаются – их размер может составлять всего 0,1 – 0,5 мкм, но их в выхлопе всего 5 – 10 %. После улавливания фильтр постепенно начинает забиваться, что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому время от времени его нужно прочищать, или делать регенерацию.

2) Регенерация — этот процесс достаточно сложный, и у каждого производителя реализован по-своему. Однако эффект от него один, очищение ячеек от сажи. Теперь немного подробнее.

«Сажевик» и катализатор

Многие, наверное сейчас начали задаваться вопросом – что же это получается сажа улавливается, а отработанные газы нет, ведь нет катализатора? Не совсем это так. Некоторые компании (например Volkswagen) разрабатывают комбинированные варианты. В одном устройстве совмещены оба очищения.

Суть здесь вот в чем: — внутри как обычно идут ячейки с каналами малого сечения (делаются из карбида кремния), они борются с «частичками». А вот боковины корпуса ячеек, сделаны из каталитического материала (обычно наносят титан), который способствует сгоранию и окислению вредных – углекислого и угарного газов.

Таким образом, в одном устройстве совмещают сразу два фильтра.

Пассивная регенерация

Про совмещение я вам рассказал не просто так. МЫ уже поняли что рано или поздно нужна регенерация, и как раз катализатор способствует этому процессу.

Все дело в том, что нейтрализатор способен разогревать сажевый фильтр до высоких температур, около 300 – 500 градусов. При этом частички сажи окисляются и сгорают.

Если химически расписать процесс то получается:

— Соединения азота вступают в реакцию с кислородом в катализаторе – образуется диоксид азота

— Диоксид азота вступает в реакцию с сажей – образуется оксид азота и угарный газ

— Оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом – образуется диоксид азота и углекислый газ.

Таким образом, сажевый фильтр, очищается от сажи. Вот небольшая схема.

Однако если не достаточно ездить, частые короткие поездки то частички могут не сгорать, им попросту не хватает температуры. Тогда автомобиль может потребовать принудительную регенерацию – есть специальная функция на дизелях.

Такая процедура происходит при высоких оборотах и фильтр разогревается до 600 – 650 градусов Цельсия. В нем проходит все химические реакции, которые я описал выше, и ячейки очищаются.

Система полностью автоматическая и не требует присутствия человека. Автомобиль считывает информацию с датчиков (воздуха, температуры отработанных газов до фильтра, после фильтра и самое важное давления сажевого фильтра). Когда (при очищении) давление восстанавливается, система автоматически заканчивается – это говорит о том, что регенерация закончена.

Сажевый фильтр без катализатора и автоматическая регенерация

Есть другие типы, они не имеют в своем строении катализатора. Если точно подметить, то можно сказать что он есть, однако устанавливается перед «сажевиком» и никак с ним не соприкасается (два отдельных элемента). Такими типами пользуются производители концернов Peuqeot — Citroen, а также FORD, TOYOTA и некоторые другие.

Здесь очистка устроена совершенно по-другому. Раз в несколько сот километров, автомобиль в автоматическом режиме впрыскивает специальную присадку в топливо, (обычно она основана на таком веществе как Церий).

При наполнении фильтра сажей, система впрыска дизеля нагнетает эту присадку в цилиндры. Причем при выхлопе внутри фильтра создается очень высокая температура примерно + 650, +750 градусов. Сам «сажевик» раскаляется.

Церий при этом не распадается в топливе, он доставляется с газами в фильтр, после того как он попадает на раскаленный «сетчатый» элемент, он начинает сгорать поднимая температуру до 900 — 1000 градусов. Сажа окисляется и сгорает. При такой температуре происходит регенерация фильтра, то есть он очищается. Материалы выпускной системы достаточно прочные, поэтому разрушение выхлопного тракта не происходит.

Посмотрите познавательный ролик, там все расписано на пальцах.

Присадка в топливо хранится в отдельной емкости, причем ее хватает достаточно на длительный срок, как заверяют производители должно хватить на 90 – 100000 километров, однако при использовании некачественного «дизеля» пробег может значительно уменьшиться.

Сажевый фильтр это очередное устройство, которое призвано сделать наш с вами воздух чище в угоду экологии. Если его убрать, машина будет работать немного лучше – потому как нет никаких преград в выхлопном тракте.

Кстати на многих дизелях, для экономии топлива, советую почитать.

Практически во всем мире ведется активная борьба за сокращение выбросов вредных веществ в окружающую среду. С целью уменьшения негативного влияния автомобильного выхлопа на экологию, с 2000 года началось внедрение нового компонента в систему выпуска отработанных газов легковых дизельных авто — установка сажевого фильтра (СФ). Таким образом появился экологический стандарт Евро-4. В январе 2011 года, с введением нормы Евро-5, использование сажевого фильтра на легковых автомобилях с дизельным двигателем стало обязательным. Сейчас же многие автовладельцы задумываются о том, как удалить сажевый фильтр и стоит ли это делать. Чтобы принять верное решение, стоит основательно разобраться в теме.

Общие сведения, конструктивные особенности, виды устройств

При работе дизельного ДВС, солярка всегда сгорает не полностью, в результате чего образуются оксиды азота, оксиды углерода, а также непосредственно сажа, частицы которой имеют размер от 10 нм до 1 мкм. В состав каждой частицы входит углеродное ядро, с которым соединены углеводороды, оксиды металлов, сера и вода. Как понятно из названия, задачей сажевого фильтра является уменьшение выброса в атмосферу частичек сажи вместе с выхлопными газами.

Конструктивно устройство представляет собой металлическую колбу, внутри которой находятся мелкие ячейки, похожие на многоуровневую сетку. Благодаря пористой структуре стенок, вредные вещества задерживаются и оседают на них. Также устройство оснащено датчиками, контролирующими температуру, дифференциальное давление и количество кислорода. Располагается фильтр за выпускным коллектором, неподалеку от приемной трубы глушителя. Применение СФ очень эффективно, поскольку позволяет добиться практически полного очищения выхлопных газов — задерживается порядка 90 - 99% частиц.

Противосажевые фильтры современных дизельных двигателей можно разделить на три основные группы:

• PM (Particulare Matrix) — фильтры открытого типа;
• DPF (Diesel Particulare Filter) — фильтры закрытого типа;
• FAP (Filtre a Particules) — фильтры закрытого типа с функцией активной регенерации.

Стоит отметить, что PM, по сути, являются даже не фильтрам, а уловителями частиц сажи, и устанавливаются опционально. Ввиду несовершенства и наличия различных побочных эффектов, в нынешнее время фильтры открытого типа практически не используются и потому не требуют детального рассмотрения.

Фильтры типа DPF имеют каталитическое покрытие, и устанавливаются на автомобилях, выпускаемых концерном Volkswagen, а также некоторыми другими производителями. Такие устройства не имеют возможности прочистки и при засорении подлежат замене. Единственным способом восстановления и очистки фильтра, служит пассивная регенерация, происходящая при работе двигателя на предельных нагрузках. Это связано с тем, что при достижении выхлопными газами температуры в 400-600 градусов, происходит сгорание скопившейся сажи.

FAP-фильтры являются разработкой французского концерна PSA (Peuqeot-Citroen), а также применяются в автомобилях марок Ford, Toyota и т.д. Удаление накопленной сажи с устройства выполняется аналогичным DPF способом, однако инициируется процесс регенерации принудительно. В системе используется специальная присадка, содержащая церий и хранящаяся в отдельном бачке. При сгорании церий выделяет огромное количество тепла — температура может достигать 700-1000 градусов, чего недостаточно для разрушения самого устройства, но с лихвой хватает для ликвидации сажи. При заполнении FAP фильтра, системой управления подается команда на впрыск присадки в топливо, за счет чего и происходит активная регенерация сажевого фильтра.

От чего зависит срок службы фильтра?

Согласно заявлениям производителей, эксплуатационный ресурс сажевых фильтров составляет 100-150 тысяч километров. Однако важно учитывать что, как это нередко бывает, данные приводятся с расчетом на использование авто в буквально идеальных условиях. Как показывает практика, в отечественных реалиях, соты устройства забиваются существенно раньше. Отсюда и возникают вопросы о том, как правильно отключить сажевый фильтр.

Наибольшее влияние на продолжительность «жизни» агрегата оказывают качество дизельного топлива и качество моторного масла. Дело в том, что масло проникает в цилиндры всегда, даже у неизношенного двигателя, а в нем содержатся всевозможные присадки. И если эту проблему можно решить путем применения исключительно подходящих смазочных материалов с обозначением «DPF» или «FAP», то эффективных способов изменить состав солярки, практически нет. Все дизтопливо, заливаемое на российских АЗС, отличается повышенным содержанием серы. Именно по этой причине работоспособность фильтра снижается крайне стремительно.

Признаки засоренности фильтра

К характерным симптомам выхода из строя сажевого фильтра следует отнести:

• Ощутимый рост потребления горючего;
• Повышение уровня моторного масла;
• Существенное снижение динамики разгона, отсутствие тяги;
• Неустойчивую работу двигателя на холостых оборотах;
• Возникновение неестественных звуков и шипения, во время работы ДВС;
• Периодическую избыточную едкость и дымность выхлопных газов;
• Включение предупреждающего сигнала на приборной панели.

Нужно понимать, что все вышеперечисленные факторы могут присутствовать отдельно и незакономерно, вплоть до отсутствия какого-либо из них.

Самостоятельная вырезка сажевого фильтра

Сажевый фильтр, безусловно, полезная для экологии вещь, однако неудобства, возникающие при его засорении, зачастую подталкивают автовладельцев к ликвидации устройства. Одним весьма сомнительных, но распространенных способов попытаться решить проблему, является вырезание сажевого фильтра своими руками или с привлечением «экспертов» из соседнего гаража.

Сразу стоит оговориться, что как для систем FAP, так и для DPF, процесс отключения включает в себя два этапа. Первым делом фильтр удаляется программно, то есть вносятся изменения в систему автомобиля, а затем уже вырезается физически.

Безусловно, механически убрать сажевый очиститель достаточно просто, и эта процедура не занимает много времени. При этом в кустарных условиях, на место фильтра, скорее всего, будет просто впаян кусок трубы. О датчиках температуры и дифференциального давления в данном случае можно забыть — их либо сломают, либо не сумеют подключить обратно. Но это далеко не самое страшное. Физическое удаление все же является лишь второстепенной частью операции, поскольку не имеет смысла без отключения устройства из компьютера. А вот с внесением изменений в программную составляющую дела обстоят значительно сложнее.

Существует колоссальный риск, что частные автомеханики, берущиеся за скромное вознаграждение перепрошить бортовой компьютер, окажут владельцу машины медвежью услугу. Для каждой модели автомобиля с СФ производителями разработано соответствующе ПО. Некорректное вмешательство в сложную систему и использование дешевого софта, скаченного из Интернета по принципу "похожее приблизительно" или "вроде оно" — гарантия плачевного результата и огромных финансовых затрат на исправление ошибки. Итогом подобных манипуляций становится:

• Отсутствие возможности контролировать работоспособность датчиков;
• Некорректная работа двигателя;
• Удаление карты ошибок, вследствие чего машина теряет возможность выявлять ошибки даже при подключении дилерского сканера. По факту, это означаете невозможность ремонта автомобиля в будущем.
• Активация аварийного режима «Check Engine» с ограничением мощности автомобиля.

Из этого вытекает, что отключение сажевого фильтра своими руками, непрофессиональное и едва ли качественное из-за отсутствия серьезных знаний в программировании — это верный шаг на пути к проблемам и постоянной головной боли. Чтобы потом вернуть «как было», потребуются невероятные усилия, уйма времени и солидные денежные вложения.

Замена сажевого фильтра

Перед тем, как заглушить сажевый фильтр, непременно нужно учесть, что самым правильным способом решения проблемы является простая замена устройства. Установка нового оригинального изделия с сертификатом качества международного образца — идеальный вариант борьбы с неисправностью СФ. Ключевым недостатком в данном случае выступает лишь высокая стоимость запчасти. В зависимости от марки и модели авто, цена детали может колебаться в пределах 1000-3000 долларов. Такой ремонт оказывается если ни неподъемным, то по крайне мере нежелательным для большинства отечественных водителей. Также омрачает ситуацию тот факт, что на качество заливаемого дизтоплива замена фильтра никак не повлияет. Поэтому забыть о трудностях можно будет только на очередные 100-150 тысяч километров.

Оптимальный компромисс

Проблема сажевого фильтра на дизельных автомобилях в наше время получила масштабное распространение. Это стало причиной разработки действительно эффективного решения, подразумевающего физическое удаление устройства, заглушку клапана EGR и деликатную программную перепрошивку.

Как правильно удалить сажевый фильтр, знают только узкопрофильные специалисты, так как работа с электронным блоком управления требует осознанных действий, наличия определенного опыта и навыков, а также сертифицированного программного обеспечения. Все операция состоит из:

1. Компьютерной диагностики (считывание ошибок). В первую очередь определяется истинная причина неисправности, исчезновения тяги, повышения дымности и т.д. Если проблема кроется именно в СФ, процедура продолжается.
2. Перепрограммирования ЭБУ. Считывается файл из ЭБУ авто (через разъем OBD или путем выпаивания чипа), в нем изменяются нужные файлы, корректируются данные, после чего полученный софт устанавливается на автомобиль.
3. Механического вырезания фильтра, заглушки клапана EGR. В зависимости от специфики машины, этот этап может занять от 1 до 6 часов. Затем осуществляется подключение всех датчиков обратно.
4. Стирания ошибок и контрольной компьютерной диагностики.

При отключении фильтра профессионалами, блок управления перепрошивается таким образом, что само устройство и ЕГР полностью извлекаются из программного алгоритма работы авто. Параллельно с этим редактируется стандартная карта впрыска, что позволяет убрать подвпрыск топлива и функцию регенерации, перенастроить датчики.

Достоинства и недостатки удаления

Как и любое компромиссное решение, удаление сажевика с перепрошивкой имеет свои сильные и слабые стороны. Наиболее значительные минусы удаления сажевого фильтра это:

• Проблемы с эксплуатацией транспортного средства в странах с обязательным соблюдением экологических стандартов. Если при въезде в Европе пограничные или патрульные службы захотят проверить состояние ДВС на предмет его соответствия классу Евро-5, то факт отсутствия фильтра сразу же будет обнаружен и на территорию Евросоюза такой автомобиль не въедет. В крайнем случае, придется отправиться на СТО, чтобы провести дорогостоящую установку оборудования.
• Резкое ухудшение экологических показателей, повышение количества вредных выбросов, пагубное влияния на экологию. Уровень выброса сажи в атмосферу действительно резко повысится, однако технический осмотр пройти все же можно будет.

Перечень преимуществ отключения сажевого фильтра выглядит более внушительно. Сюда стоит отнести:

• Избавление от подобных проблем в будущем. Потребность в замене устройства отпадет навсегда;
• Восстановление динамических характеристик двигателя, так как устранится лишнее сопротивление для системы выхлопных газов;
• Уменьшение среднего расхода топлива, снижение чувствительности двигателя к топливу второсортного качества;
• Отсутствие необходимости использования специальных дорогостоящих моторных масел;
• Черного или сизого дыма при движении в плотном транспортном потоке не будет, так как регенерация больше не активируется;
• Стоимость процедуры удаления и перепрограммирования многократно ниже цены нового фильтра.

При правильном отключении устройства, исправный дизельный двигатель работает так же стабильно, как и с ним. Большинство мировых производителей автомобилей, имеют экспортируемые модификации дизельных двигателей без сажевого фильтра. При грамотном отключении агрегата, специалистами за основу берутся именно заводские образцы.

Если Вы приняли решение удалить сажевый фильтр и хотите навсегда избавиться от связанных с ним проблем, мы знаем, как Вам помочь. Нашей компанией разработаны прогрессивные технические и программные решения, позволяющие быстро заставить ЭБУ «забыть» о существовании противосажевого очистителя. В своей работе нашими опытными мастерами используется только лицензионное оборудование и строго совместимое ПО. У нас можно профессионально отключить и вырезать сажевый фильтр практически любого автомобиля, без как-либо неприятных последствий на протяжении всего срока эксплуатации. В работу принимаются как легковые, так и с грузовые дизельные ТС. Предлагаемые нами расценки максимально доступны, а на все проведенные работы предоставляется гарантия. Узнать стоимость процедуры для своей марки и модели автомобиля Вы можете странице .

На легковых автомобилях с дизельным двигателем в составе выпускной системы с 2000 года применяется сажевый фильтр. С введением норм Евро-5 в январе 2011 года применение сажевого фильтра на легковых автомобилях с дизельным двигателем является обязательным.

Дизельный сажевый фильтр (в английском варианте Diesel Particulate Filter, DPF, в французском варианте Filtre a Particules, FAP, в немецком варианте RubPartikelFilter, RPF) предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами. Применения фильтра позволяет добиться снижения частиц сажи в отработавших газах до 99,9 %.

В дизельном двигателе сажа образуется при неполном сгорании топлива. Частицы сажи имеют размер от 10 нм до 1 мкм. Каждая частица состоит из углеродного ядра, с которым соединены углеводороды, оксиды металлов, сера и вода. Конкретный состав сажи определяется режимом работы двигателя и составом топлива.

В выпускной системе сажевый фильтр располагается за каталитическим нейтрализатором . В ряде конструкций сажевый фильтр объединен с каталитическим нейтрализатором окислительного типа и располагается сразу за выпускным коллектором там, где температура отработавших газов максимальна. Он называется сажевый фильтр с каталитическим покрытием.

Основным конструктивным элементом сажевого фильтра является матрица, которая изготавливается из керамики (карбида кремния). Матрица помещена в металлический корпус. Керамическая матрица имеет ячеистую структуру, состоящую из каналов малого сечения, попеременно закрытых с одной и с другой стороны. Боковые стенки каналов имеют пористую структуру и играют роль фильтра.

В сечении ячейки матрицы имеют квадратную форму. Более совершенными являются входные ячейки восьмиугольной формы. Они имеют большую площадь поверхности (по сравнению с выходными ячейками), пропускают больше отработавших газов и обеспечивают больший срок службы сажевого фильтра.

В работе сажевого фильтра различается два последовательных этапа: фильтрация и регенерация сажи. При фильтрации происходит захват частиц сажи и оседание их на стенках фильтра. Наибольшую сложность для задержания представляют частицы сажи малого размера (от 0,1 до 1 мкм). Их доля невелика (до 5%), но это самые опасные для человека выбросы. Современные сажевые фильтры задерживают и эти частицы.

Скопившиеся при фильтрации частицы сажи создают препятствие для отработавших газов, что приводит к снижению мощности двигателя. Поэтому периодически требуется очистка фильтра от накопившейся сажи или регенерация. Различают пассивную и активную регенерацию сажевого фильтра. В современных фильтрах используется, как правило, пассивная и активная регенерация.

Пассивная регенерация сажевого фильтра осуществляется за счет высокой температуры отработавших газов (порядка 600°С), которая достигается при работе двигателя с максимальной нагрузкой. Другим способом пассивной регенерации является добавление в топливо специальных присадок, которые обеспечивают сгорание сажи при более низкой температуре (450-500°С).

При определенных режимах работы двигателя (небольшая нагрузка, движение в городе и др.) наблюдается недостаточно высокая температура отработавших газов и пассивная регенерация происходить не может. В этом случае осуществляется активная (принудительная) регенерация сажевого фильтра.

Активная регенерация сажевого фильтра производится путем принудительного повышения температуры отработавших газов в течение определенного промежутка времени. Накопленная при этом сажа окисляется (сгорает). Различают несколько способов увеличения температуры отработавших газов при активной регенерации:

• поздний впрыск топлива;
• дополнительный впрыск топлива на такте выпуска;
• использование электрического нагревателя перед сажевым фильтром;
• впрыск порции топлива непосредственно перед сажевым фильтром;
• нагрев отработавших газов микроволнами.

Конструкция сажевого фильтра и систем, обеспечивающих его работу, постоянно совершенствуется. В настоящее время наиболее востребован сажевый фильтр с каталитическим покрытием и сажевый фильтр с системой ввода присадок в топливо.

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием применяется на автомобилях концерна Volkswagen и ряда других производителей. В работе сажевого фильтра с каталитическим покрытием различают активную и пассивную регенерацию.

При пассивной регенерации происходит непрерывное окисление сажи за счет действия катализатора (платины) и высокой температуры отработавших газов (350-500°С). Цепочка химических преобразований при пассивной регенерации имеет следующий вид:

• оксиды азота вступают в реакцию с кислородом в присутствии катализатора с образованием диоксида азота;
• диоксид азота вступает в реакцию с частицами сажи (углеродом) с образованием оксида азота и угарного газа;
• оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом с образованием диоксида азота и углекислого газа.

Активная регенерация происходит при температуре 600-650°С, которая создается при помощи системы управления дизелем . Необходимость активной регенерации определяется на основании оценки пропускной способности сажевого фильтра, которая осуществляется с помощью следующих датчиков системы управления дизелем: расходомера воздуха ; температуры отработавших газов до сажевого фильтра; температуры отработавших газов после сажевого фильтра; перепада давления в сажевом фильтре.

На основании электрических сигналов датчиков электронный блок управления производит дополнительный впрыск топлива в камеру сгорания, а также снижает подачу воздуха в двигатель и прекращает рециркуляцию отработавших газов. При этом температура отработавших газов поднимается до требуемой для рециркуляции величины.

Сажевый фильтр с системой ввода присадок в топливо

Сажевый фильтр с системой ввода присадок в топливо является разработкой концерна PSA (Peuqeot-Citroen). Так как первопроходцами использования присадок для регенерации являются французы, за фильтром закрепилось название FAP-фильтр (от французского Filtre a Particules). Аналогичный подход реализован в сажевых фильтрах других автопроизводителей (Ford, Toyota).

В системе используется содержащая церий присадка, которая добавляется в топливо и обеспечивает сжигание сажи при более низкой температуре (450-500°С). Но и эта температура отработавших газов не всегда может быть достигнута, поэтому в системе периодически выполняется активная регенерация сажевого фильтра. Сажевый фильтр устанавливается, как правило, отдельно за каталитическим нейтрализатором.

Присадка хранится в отдельном бачке, емкостью 3-5 л, которой хватает на 80-120 тыс. км пробега (срок службы фильтра). Конструктивно бачок может находиться в топливном баке или вне его. Уровень присадки в бачке контролируется с помощью датчика поплавкового типа. В топливный бак присадка подается с помощью электрического насоса. Подача присадки осуществляется при каждой заправке топливного бака пропорционально заправляемому объему топлива. Начало и продолжительность подачи присадки регулируется блоком управления двигателем (в некоторых конструкциях отдельным электронным блоком).

Побочным эффектом применения присадки является то, что при сгорании она оседает в виде золы на стенки фильтра и не выводится из него, что сокращает ресурс устройства. Срок службы современного сажевого фильтра составляет 120000 км пробега. Производители декларируют выпуск в ближайшее время фильтра с ресурсом 250000 км.

Ввиду высокой стоимости сажевые фильтры, выработавшие ресурс, автовладельцами, как правило, не заменяются, а удаляются с последующей перепрошивкой системы управления двигателем.

При сгорании топливно-воздушной смеси образуются выхлопные газы, в состав которых входит сажа, то есть мелкие механические частицы, загрязняющие атмосферу. В конце 90-х начале двухтысячных годов остро встал вопрос о вкладе транспорта в загрязнение атмосферы. Перед инженерами была поставлена задача - максимально снизить количество вредных веществ в автомобильном выхлопе. С этой целью в стандартную схему выхлопной системы были включены новые элементы - каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр.

Каталитический нейтрализатор, как видно из названия, нейтрализует вредные вещества. В частности, углеводороды, водяной пар и оксид углерода превращаются в относительно безвредный углекислый газ, а оксиды азота - в азот. Сажевый фильтр предназначен для задержания твердых частиц микроскопического размера. С 2011 года наличие этих двух элементов стало обязательным для эксплуатации авто в Евросоюзе и его соответствия нормам токсичности Евро-4, Евро-5, Евро-6.

Конструкция сажевого фильтра

Устанавливается он обычно сразу после катализатора, есть также варианты спаренные с катализатором в одном корпусе. Стоят они, как правило, сразу же после выпускного коллектора, турбины или приемной трубы. Именно здесь выпускные газы разогреты до высокой температуры порядка 300-400 градусов.

Сам по себе фильтр представляет матричную структуру, испещренную входными и выходными каналами, стенки которых имеют пористую структуру. Именно в этих порах и оседает сажа. Изготавливают матрицу из огнеупорной керамики. Заключена вся эта конструкция в металлический корпус.

Ячейки и каналы могут иметь как квадратное, так и восьмиугольное сечение. Последние работают более эффективно, так как способны задерживать действительно микроскопические частицы диаметром не более одного микрона. На входе и выходе из фильтра устанавливаются датчики, которые анализируют состав входящих и выходящих газов. В идеале из сажевого фильтра выходит практически безвредный выхлоп с кисловатым запахом.

Несложно догадаться, что со временем фильтр забивается и требуется его замена. Однако разработчики пошли другим путем, придумав систему регенерации.

Регенерация сажевого фильтра

Если фильтр забит, значительно снижается мощность двигателя, так как на пути отработанных газов появляется серьезная преграда. Решается эта проблема с помощью регенерации - сжигание сажи при высоких температурах порядка 500-600°С.

На автомобили Volkswagen устанавливают фильтры с каталитическим покрытием из платины, которая нейтрализует частицы сажи при нормальных рабочих температурах. То есть в них происходит пассивная регенерация в процессе работы. Хотя, стоит отметить, что именно владельцы автомобилей Фольксваген являются лидерами по обращению на СТО из-за проблем с сажевым фильтром.

Есть несколько видов регенерации:

• активная - путем намеренного повышения температуры отработанных газов;
• пассивная - с применением катализатора;
• с помощью добавления специальных присадок к топливу.

Как только фильтр забивается, на панель приборов выводится соответствующий сигнал и активируется система EGR (рециркуляция отработанных газов - Exhaust Gas Recirculation). Мы не будем описывать все ее разновидности, но самая распространенная - отработанные газы через специальный клапан направляются обратно в цилиндры, из-за чего их температура повышается. Сажа полностью выгорает при 600°С.

В некоторых моделях непосредственно перед сажевым фильтром устанавливают специальный нагревательный элемент. Есть также такой вариант, когда серия дополнительных впрысков топлива осуществляется на такте выпуска. Одним словом, регенерацию лучше всего проводить автоматически во время движения на высоких оборотах двигателя.

Понятно, что в условиях города сложно длительное время ездить на высоких оборотах. В таких случаях можно отправиться на СТО, где фильтр промоют под давлением специальными промывками. Peugeot и Citroen нашли свой выход из ситуации, разработав систему ввода присадок в дизельное топливо для очистки от сажи. Такую систему позже применили инженеры Тойота и Форд. Присадка, содержащая церий, заливается в отдельный бачок и мелкими порциями впрыскивается в топливо, ее хватает на несколько десятков тысяч км.

У такой присадки есть минус - она оседает на дне сажевого фильтра и удалить этот осадок практически невозможно. Таким образом, ресурс работы сажевого фильтра в среднем составляет примерно 100-150 тыс. км.

Замена сажевого фильтра или полное удаление

Несмотря на регенерацию, со временем сажевый фильтр забивается настолько сильно, что очистить его невозможно никакими присадками и температурами. Промывка на СТО тоже не дает желаемого результата. Скажем сразу, что оригинальный фильтр стоит довольно дорого, даже б/у будет стоить от 15-20 тысяч, за новый же, в зависимости от модели, готовьтесь заплатить от 30-50 до 100 и выше тысяч рублей.

Можно, конечно, купить более дешевую копию или эмулятор, но редакция сайт не рекомендует этого делать, так как эта деталь должна выдерживать очень высокие температуры, а при ее производстве применяются драгоценные металлы. То есть возгорание авто вполне реально, если установить дешевый сажевый фильтр.

Но автомобилисты нашли более простое решение проблемы - полное удаление сажевого фильтра. Правда, тут понадобится помощь не только автомеханика, но и программиста, поскольку нужно внести изменения в программный код - полностью удалить данные о фильтре из Одним словом понадобится полная перепрошивка электронного блока управления.

Удаление сажевого фильтра происходит следующим образом:

• его снимают;
• металлический корпус вскрывают болгаркой;
• выбивают матрицу;
• заваривают оставшуюся банку и устанавливают обратно.

Далее перепрошивают блок управления - это самый сложный и ответственный этап, поскольку из-за неправильного перепрограммирования ЭБУ возможны проблемы с работой системы впрыска дизельного топлива. После удаления сажевого фильтра снизятся затраты на содержание автомобиля и улучшатся показатели двигателя: мощность, тяга, динамика.

При работе дизельного двигателя, как правило, не происходит полного сгорания топлива. В результате, вместе с выхлопными (отработавшими) газами в атмосферу попадают вредные для человека и окружающей среды компоненты, в том числе сажа. Для уменьшения концентрации последней и используется сажевый фильтр. В англ. варианте — Diesel Particulate Filter (DPF).

Конструкция и расположение в системе

Сажевый фильтр относится к выхлопной системе и может располагаться рядом с нейтрализатором или объединяться с ним в единую конструкцию (в этом случае он находится вблизи выпускного коллектора, что обеспечивает фильтрацию газов при максимальной температуре). Применяется устройство только в автомобилях, работающих на дизельном топливе, и, в отличие от катализатора, который устанавливается на бензиновых двигателях, он очищает выхлоп исключительно от частиц сажи.

Сажевый фильтр

Конструктивно сажевый фильтр состоит из следующих элементов:

• Матрица. Изготавливается из карбида кремния (керамики) и представляет собой систему тонких каналов с сечением в форме квадрата или восьмиугольника. Торцы ходов попеременно закрыты, а стенки имеют пористую структуру, благодаря чему сажа задерживается внутри и оседает на стенках.
• Корпус. Выполняется из металла. Имеет входной и выходной канал.
• Датчики измерения давления (перепадов на входе и выходе).
• Датчик температуры на входе и на выходе.

Особенности работы и эксплуатации сажевого фильтра

Проходя через сажевый фильтр, загрязнения оседают на стенках матрицы, в результате чего на выходе образуются очищенные газы. Постепенно ячейки фильтра заполняются и забиваются, препятствуя прохождению выхлопных газов. Это приводит к снижению мощности двигателя, что указывает на необходимость его очистки или замены.

Срок службы сажевого фильтра зависит от условий эксплуатации автомобиля. В среднем, производители рекомендуют выполнять проверку состояния каждые 100 тысяч километров пробега. Реальный диапазон загрязнения фильтров составляет от 50 до 200 тысяч километров. Чтобы продлить ресурс, необходимо регулярно выполнять регенерацию и своевременно производить замену масла в двигателе.

Виды и задачи регенерации

Расположение сажевого фильтра в системе выхлопа

Регенерация сажевого фильтра представляет собой процедуру сжигания сажи, оседающей в матрице. Регенерация бывает двух видов:

• Пассивная — осуществляется за счет повышения температуры отработавших газов. Это может быть реализовано путем разгона мотора до максимальной нагрузки (порядка 15 минут движения при 3000 оборотов в минуту и более) или путем добавления в дизтопливо присадок, снижающих температуру сгорания сажи.
• Активная — выполняется, когда основной режим работы двигателя не обеспечивает нужных показателей для пассивной регенерации. Для этого выполняется принудительное повышение температуры на некоторое время. Повышение температуры достигается различными способами — за счет позднего или дополнительного впрыска на такте выпуска, электронагревателем или дополнительными присадками в топливо.

Частый прожиг изнашивает керамическую матрицу и приводит к ее разрушению. И поскольку стоимость сажевого фильтра довольно высока, необходимо найти наиболее щадящий режим. Достигается он увеличением количества пройденного расстояния между процедурами регенерации, а также снижением температурных диапазонов сгорания масла.

Выбор масла для дизеля

Неподходящее масло провоцирует дополнительное загрязнение ячеек матрицы фильтра и предварительный износ. При работе двигателя оно сгорает вместе с топливом и при наличии несгораемого осадка блокирует работу системы очистки выхлопных газов.

Для дизельных моторов с сажевыми фильтрами ACEA (Ассоциация Европейских Автопроизводителей) установила определенный стандарт масла, которое удовлетворяет экологическим стандартам не ниже Евро-4 и правилам эксплуатации автомобилей в целом. Моторные масла для современных сажевых фильтров, имеющие допуск ACEA, получили маркировку С (С1, С2, С3, С4). Они применяются для автомобилей с системами очистки выхлопа, а их состав позволяет продлить срок службы матрицы.

Можно ли удалить сажевый фильтр

Многие автомобилисты, желая избавиться от проблемы постоянной очистки и замены и сопряженных с ними дополнительных финансовых расходов, решают удалить сажевый фильтр. Сделать это можно несколькими способами:

• Демонтаж устройства. Механическое удаление сажевого фильтра позволяет незначительно повысить мощность автомобиля. С другой стороны, при эксплуатации машины ЭБУ двигателя начнет выдавать ошибку, воспринимая отсутствие фильтра как неисправность.
• Внесение корректив в программное обеспечение ЭБУ двигателя (обновление программы до версии, не содержащей информацию о подключении сажевого фильтра). Обновление программного обеспечения выполняется специальным устройством — программатором, но при этом необходимо быть уверенным в корректности работы новой прошивки, поскольку последствия могут быть непредсказуемы.
• Подключение эмулятора устройства (без изменения заводской программы), который посылает ЭБУ сигналы, аналогичные работе реального сажевого фильтра.

Однако следует иметь ввиду, что установленные на сегодняшний день экологические стандарты Евро-5 запрещают эксплуатацию автомобиля с дизельным двигателем без сажевого фильтра.