Stejně jako benzínové motory jsou i dieselové motory vybaveny filtrem výfukových plynů. Protože se však princip zapalování paliva u motorů těchto dvou typů liší, filtry výfukových plynů pro dieselový a benzínový motor se od sebe výrazně liší.
Stojí za zmínku, že pokud jsou ve výfukovém systému instalovány katalyzátory benzinové motory již dávno se začaly instalovat filtry pevných částic bez chyby na dieselové motory mnohem později - po zavedení ekologických norem Euro-5.
Již ze samotného názvu zařízení je zřejmé, že jeho hlavním úkolem je filtrovat výfukové plyny motoru od obsažených částic sazí. filtr pevných částic moderní diesel zdrží až 90 % množství sazí obsažených ve výfuku. Navenek filtr pevných částic je malý kovový váleček naplněný speciálním tepelně odolným keramickým materiálem. Díky buněčné struktuře keramického plniva filtr zadržuje nejmenší částice vznikající při spalování. Ve skutečnosti je filtr pevných částic součástí tlumiče výfuku určeného k čištění výfuku.
Princip činnosti filtru pevných částic
práce filtry pevných částic je zvykem jej rozdělit do dvou stupňů: přímá filtrace výfukových plynů (zachycování sazí) a regenerace filtru. Ve fázi zachycení sazí uvnitř filtru, na rozdíl od katalyzátoru benzínového motoru, žádná složitá chemická popř. fyzikální procesy. Speciální jemnozrnná keramická struktura vnitřní části filtru prosívá výfukové plyny a zadržuje částice sazí na jeho stěnách. Zároveň ani ty nejúčinnější filtry nejsou schopny zcela eliminovat pronikání sazí do atmosféry a propouštějí mikročástice o velikosti od 0,1 do 0,5 mikronu. Obsah částic této velikosti ve výfukových plynech vznětového motoru však nepřesahuje 5-10 %.
Přirozeně postupem času množství sazí zachycených ve filtru dosáhne kritické úrovně – filtr se stále více zanáší a po určitém okamžiku to začíná ovlivňovat výkon. pohonná jednotka obecně: výkon motoru klesá, spotřeba paliva stoupá. Druhý stupeň provozu zařízení je zaměřen na čištění nebo regeneraci filtru pevných částic. Na rozdíl od procesu filtrace je krok regenerace filtru velmi složitý proces. Regeneraci filtrů pevných částic realizují různé automobilky různými způsoby. Pravda, podstata všech těchto řešení je stejná – čištění filtračních článků od ucpaných sazí.
Filtr pevných částic je ve většině případů kombinované zařízení, které kombinuje vložku filtru pevných částic a katalyzátor pro škodlivé výfukové plyny. Typický příklad jsou filtry pevných částic používané na jejich autech společností Volkswagen. Vývojáři tak nejen implementují požadavky na čištění výfuku, ale také poskytují proces čištění vložky filtru pevných částic. Zařízení kombinovaného filtru je následující: uvnitř pouzdra filtru jsou tepelně odolné články z karbidu křemíku s kanály minimálního průřezu. Tyto buňky jsou filtračním prvkem, který bojuje proti sazím. Vnitřní bočnice pouzdra filtru jsou vyrobeny ze speciálního katalytického materiálu (obvykle titan), který přispívá k oxidaci a spalování oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého. Doplňková funkce převodník v tento případ spočívá v jeho schopnosti zahřát filtr pevných částic na teplotu cca 500 °C. Zpravidla je tato teplota dostačující k tomu, aby se nahromaděné částice sazí samy samy spálily, čímž se vyčistily články filtru. Tento proces se běžně nazývá pasivní regenerace filtru pevných částic.
Nicméně účinnost pasivní regenerace filtr pevných částic u vznětového motoru je dosaženo pouze s relativně dlouhá práce motor pod zatížením, například na dlouhé cestě po polní cestě do vysoké rychlosti. Teprve pak je ve filtru dosaženo vysoké teploty, dostatečné k vyhoření nahromaděných sazí. Pokud naplnění sazemi dosáhlo kritické úrovně a není možné zahřát filtr z důvodu nedostatečného zatížení motoru (jízda na krátké vzdálenosti nebo málo častý pohyb po městě), ale zároveň senzory zaznamenávají ucpání filtru mimo přípustná sazba, spustí se aktivní čištění filtru pevných částic. Tento proces zahrnuje dodávku další části paliva do válců motoru po hlavní části motorové nafty. Poté se uzavře EGR ventil a v případě potřeby elektronika dočasně změní algoritmus pro standardní řízení geometrie turbíny. nevyhořel palivová směs vstupuje do katalyzátoru sací potrubí, po kterém dochází k dodatečnému spalování směsi, což výrazně zvyšuje teplotu výfukové plyny. Výfukové plyny vstupující do filtru pevných částic dosahují 500-700 °C a okamžitě vypalují saze z ucpaných článků filtru.
Zřejmou známkou zahájení procesu aktivní regenerace filtru budou neočekávané krátkodobé emise černého kouře. Přístroje současně ukáží okamžité a krátké zvýšení otáček motoru na volnoběh při současném nárůstu spotřeby paliva. Stojí za zmínku, že celý postup nuceného čištění je plně automatizovaný a nevyžaduje zásah majitele stroje. Elektronika čte data ze senzorů nainstalovaných před a za filtrem po obnovení správná úroveň tlak, proces aktivní regenerace skončí a motor se vrátí do normálního režimu.
Někteří výrobci, kteří nepoužívají kombinovaná zařízení na dodatečnou úpravu výfukových plynů nafty, používají filtry se samostatným katalyzátorem. Zde se filtr čistí automatickým vstřikováním speciálního aditiva do paliva. Když je filtr pevných částic naplněn a výkon motoru klesne, vstřikovací systém napumpuje aditivum do paliva. Po spálení takové směsi ve výfukovém systému je dosaženo extrémně vysoké teploty přesahující 600 °C. Kromě toho se účinná látka aditiva při spalování s motorovou naftou nerozkládá, ale vstupuje do horkého filtru pevných částic, kde při spalování zvýší teplotu na 900 °C, čímž zajišťuje okamžité vyhoření sazí a rychlé čištění filtru . Vzhledem ke krátké době expozice přes vysoká teplota a pevností materiálů, ze kterých jsou filtry vyrobeny, nedochází ke zničení výfukového systému.
Demontáž filtru pevných částic - způsoby a důsledky
Bohužel častá regenerace negativně ovlivňuje motor stroje. Během regenerace se bohatá palivová směs zcela nespálí a dostane se do motorového oleje. V důsledku toho olej zkapalňuje a zvětšuje svůj objem. Kromě toho se snižují ochranné a mazací vlastnosti oleje tekutý olej snadno překoná těsnění, což způsobuje riziko vniknutí do mezichladiče a válců.
Životnost filtrů pevných částic dosahuje 110-120 tisíc kilometrů vozu. Nicméně s ohledem nízká kvalita domácí motorová nafta, není neobvyklé, že se na novém voze vymění filtr po 25–30 tisících kilometrech. V závislosti na modelu vozu se cena filtru pro výfukový systém dieselového motoru pohybuje od 900 do 3000 eur.
Účinnou alternativou k výměně filtru pevných částic je jeho odstranění. Vyjmutím filtru se majitel stroje ušetří problémů spojených s pravidelným ucpáním a nutností čištění zařízení. Trakční vlastnosti takového auta se znatelně zvětší a spotřeba paliva klesá. Navíc není potřeba speciální motorové oleje nutné pro vozidla s filtrem pevných částic. S ohledem na možné negativní důsledky poté vyjměte filtr správná demontáž zařízení kromě vzestupných škodlivé emise produkty spalování paliva na úroveň požadavků Euro-3, s autem se nic špatného nestane.
Dnes mnoho autoservisů nabízí službu demontáže filtru pevných částic. Důvěřovat „garážovým“ specialistům je však dost nebezpečné. Tato možnost je plná poškození snímačů výfukového systému, což vede k zahrnutí Nouzový režim provoz vozu a následné opravy. Pro správné odstranění filtru pevných částic je třeba provést několik kroků, včetně předběžného počítačová diagnostika, přeprogramování ECU a následné technické demontáži zařízení.
Nástup dieselového motoru na mas spotřebitelský trh donutil vývojáře takových motorů přivést je na svět environmentální normy. Dieselové motory se musí účinně vypořádat s výfukovými plyny, zadržujícími prvky nebezpečné pro emise do atmosféry. Při modernizaci výfukového systému naftových motorů se všude začaly montovat filtry pevných částic, které výfuk účinně čistí. Během provozu naftového motoru se filtr pevných částic zašpiní a je nutné jej vyčistit nebo vyměnit.
Obsah:Co je filtr pevných částic DPF: úkol a princip činnosti
Jak již název napovídá, úkolem filtru pevných částic je zadržovat částice sazí tak, jak se objevují ve výfuku. Hromadí se v něm saze, které se následně spálí, čímž se dosáhne méně škodlivého životní prostředí vyčerpat.
Princip činnosti DPF filtr v následujícím:
- Saze se hromadí ve filtru až do kritického okamžiku, který závisí na rozdílu tlaků před a za filtrační vložkou;
- Když se tento tlak odchyluje od normy, to znamená, že průchodnost filtru klesá, elektronickou jednotku správa motoru o tom obdrží informace a aktivuje režim dodatečného spalování nahromaděných sazí;
Upozornění: V závislosti na výrobci motoru může být proces dodatečného spalování aktivován za různých podmínek. - Proces dodatečného spalování probíhá při zvýšené rychlosti otáčení klikový hřídel a zdokonalené vstřikování paliva, k němuž je příkaz dán řídicí jednotkou;
- Tím se zvýší teplota výfukových plynů na hodnoty, při kterých dochází k vyhoření sazí.
Navzdory přítomnosti režimu dodatečného spalování sazí se však mohou hromadit ve filtru DPF a nevyhořet. To platí zejména pro řidiče, kteří vůz ovládají jen zřídka zvýšená rychlost pohybující se převážně v městských oblastech.
Vzhledem k tomu, že cena filtru pevných částic DPF je poměrně vysoká, musí řidiči tyto prvky sledovat a včas je vyčistit, aby nemuseli narazit na potřebu výměny.
Příčiny ucpaného filtru pevných částic
Saze - vedlejší produkt odpracování nafta ve válcích motoru. V výfukové plyny je dodáván v konzistenci jemného prášku, který je téměř úplně zadržen síťkou filtru pevných částic.
Během pracovního cyklu částice uhlovodíků, které jdou do výfuku, v komoře nehoří. Kvůli nim se začnou tvořit pryskyřičná ložiska. Tato pryskyřice slepuje malé částice sazí, což vede k tvorbě sazí. V místě se sazemi v těchto sazích jsou další prvky spalování motorové nafty, stejně jako sírany kovů, které se vyskytují ve výfuku v důsledku spalování oleje, který se dostal do válce.
Upozornění: Sírany kovů jsou produktem spalování přísad do paliv obsahujících kovové prvky. Zejména se v nich nachází mnoho přísad obsahujících kovy univerzální oleje, který lze použít pro naftové i benzínové motory. To je jeden z důvodů, proč se takové oleje nedoporučují pro pravidelné používání v dieselových motorech.
Výsledkem výše popsaných procesů je tvorba usazenin sazí s částicemi jiných prvků, které se usazují na filtru a nevyhoří v režimu dodatečného spalování sazí.
Co určuje životnost filtru pevných částic
V závislosti na tom, jak pečlivě majitel vozu přistupuje k problematice zanášení filtru pevných částic, je životnost prvku přímo úměrná. Také životnost je ovlivněna počtem aktivací režimů dodatečného spalování sazí. Čím častěji motor automobilu aktivuje režim dodatečného spalování sazí, tím méně vydrží filtr pevných částic.
Odborníci doporučují prodloužit životnost filtru pevných částic, zejména pokud je vůz s naftovým motorem provozován ve městě, tento prvek vyčistit na každé STK. To je zvláště důležité, pokud se vyskytnou problémy s motorem, které mohou vést k tvorbě masivních usazenin na filtrační vložce.
Upozornění: Čistý filtr pevných částic je také ekonomicky efektivní. Pokud je filtr znečištěný, snižuje se výkon motoru, což zvyšuje spotřebu motoru pro jízdu vozu se stejnou dynamikou.
Životnost filtru pevných částic je možné prodloužit použitím speciálních aditiv do motorové nafty. V prodejnách automobilů najdete přísady, které jsou zaměřeny na snížení množství uhlíkových usazenin vytvořených v důsledku provozu motoru. Toho je dosaženo maximalizací spalování paliva ve válcích motoru, což vede ke snížení množství sazí ve výfukových plynech. Doporučuje se používat takové aditivum alespoň jednou za 3000 kilometrů vozu.
Také proces tvorby sazí na filtru pevných částic je silně ovlivněn kvalitou použitého paliva, proto je potřeba tankovat kvalitní naftu, abyste maximalizovali životnost tohoto prvku.
Jak vyčistit filtr pevných částic DPF
Filtr pevných částic DPF od uhlíkových usazenin lze vyčistit dvěma hlavními způsoby. První znamená potřebu vyjmout filtrační prvek z vozu a druhý zahrnuje provádění akcí přímo na autě. Obě metody mají své výhody a nevýhody, proto je budeme zvažovat samostatně.
Čištění filtru pevných částic s demontáží
Složitost tato metoda spočívá v nutnosti demontovat filtr pevných částic a také v délce trvání procedury. V průměru bude čištění filtru trvat asi 8 hodin.
K čištění se používají speciální kapaliny na proplachování filtrů pevných částic, které lze zakoupit u prodejny aut. Je lepší volit složení osvědčených značek jako Luffe, Pro-tec, Liqui Moly a podobně. Tyto kapaliny jsou směsi ropných složek a různých přísad, které mohou rozpouštět usazeniny sazí. Kapaliny jsou dodávány v 5-litrových kanystrech, na jedno spláchnutí je potřeba v průměru celý kanystr. Kanystry na horní straně mohou mít místo pro připojení hadice, některé z nich mají hadici součástí. Hadička usnadňuje plnění filtru pevných částic proplachovací kapalinou.
Pouzdro odstraněného filtru pevných částic musí být zcela naplněno proplachovací kapalinou a ponecháno po dobu uvedenou v návodu k použití kompozice (asi 8 hodin). Poté stačí filtr opláchnout proudem vody, aby se smyly zbylé nečistoty, ale i zbytky čisticího prostředku.
Upozornění: Mytí vodou je třeba brát vážně, protože čisticí prostředek je hořlavý a při vystavení výfukovým plynům se může vznítit.
Po umytí filtru pevných částic vodou zbývá jej vysušit a nainstalovat na místo.
Čištění filtru pevných částic bez demontáže
Metoda propláchnutí filtru pevných částic bez jeho vyjmutí je rychlejší, protože práce se provádí přímo na autě. Designové vlastnosti filtry umožňují po vyjmutí přivádět čisticí kapalinu otvorem pro instalaci tlakového nebo teplotního senzoru.
Je důležité si uvědomit, že k čištění filtru pevných částic bez demontáže se používá jiné složení. Je to dáno tím, že práce se provádějí přímo na voze a nelze nijak zajistit úplné odstranění ropných produktů z filtru pevných částic. K čištění se proto používá kompozice na bázi vody. s proplachovací kapalinou. Kapalina umožní po vyčištění neutralizovat zbývající alkálie.
K propláchnutí filtru pevných částic bez jeho vyjmutí si budete muset pořídit stříkací pistoli.
Upozornění: Proplachovací kapaliny můžete také najít v aerosolových nádobkách. Pro efektivní využití kapaliny v plechovce si přečtěte její návod.
Před mytím filtru pevných částic je nutné motor automobilu zahřát, poté je nutné počkat, až se ve filtrační vložce ustálí teplota cca 40 stupňů Celsia. To musí být provedeno pro zlepšení účinnosti alkalické kompozice.
Kompozice se nastříká na částicový filtr pod tlakem přibližně 8 bar. V tomto případě by měl být proces stříkání intervalový: 10 sekund se vstříkne kapalina, poté je třeba počkat 10 sekund, než se vstříkne nová dávka. Bude tedy nutné zavést asi 1 litr čisticí kapaliny. Je také důležité otáčet a pohybovat rozprašovací sondou, aby se vyčistil celý filtr pevných částic. Po promytí alkalickou kompozicí se podobným způsobem nastříká čistá voda.
Po vyčištění filtru pevných částic kapalnými prostředky se doporučuje provést postup pro spálení zbytků sazí provozem vozu při vysokých rychlostech po dobu 20-30 minut.
V emisní legislativě EURO 6c jsou limitní hodnoty pro hmotnost částic (PM) a počet částic (PN) ještě přísněji omezeny. Základem toho je skutečnost, že moderní spalovací motory S přímé vstřikování nevytváří tak homogenní směs paliva a vzduchu, jako u vstřikování do sacího potrubí.
Proto při spalování paliva vzniká více částic. Pro dodržení limitních hodnot je mimo jiné instalován filtr pevných částic pro vznětové motory benzínový motor.
Příklad: Motor B48 na F22/F23
Popis provozu
Montážní poloha filtru pevných částic pro benzínové motory
Filtr pevných částic pro benzínový motor je instalován na místě středního tlumiče výfuku za katalyzátorem. V budoucnu bude filtr pevných částic pro benzínový motor instalován blíže k motoru ve společné skříni s katalyzátorem.
Pro jednoznačnou identifikaci je třeba zkontrolovat montážní polohu snímače plnicího tlaku.
Pokud je snímač tlaku výfukových plynů umístěn na výstupu z katalyzátoru, pak je filtr pevných částic pro zážehový motor umístěn dále od motoru v podběhu vozidla namísto středního tlumiče výfuku. Pokud je snímač tlaku výfukových plynů umístěn centrálně na skříni katalyzátoru, je filtr pevných částic pro zážehový motor instalován blíže k motoru.
Montážní poloha filtru pevných částic blíže k motoru usnadňuje regeneraci (spalování sazí), protože je snadněji dosaženo požadovaných teplot výfukových plynů.
Konstrukce a funkce filtru pevných částic pro benzínový motor
Filtr pevných částic pro benzínový motor je prostoupen mnoha kanály, kterými procházejí výfukové plyny. Stěny filtru pevných částic pro benzínový motor jsou porézní pro průchod výfukových plynů. Částice (saze a popel) se usazují v kanálech.
Kanály filtru pevných částic pro benzínový motor jsou na okrajích uzavřeny. Každý vstup je obklopen 4 výstupy. Částice se usazují v povlaku vstupních kanálů. Zůstávají tam částice, které při zvýšení teploty výfukových plynů vyhoří a požadované množství kyslík. Vyčištěný výfukový plyn proniká skrz porézní, potažené stěny výfukových kanálů.
Usazeniny sazí časem ucpávají filtr pevných částic. Proto by měly být spáleny. K tomu dochází, když teplota výfukových plynů překročí teplotu vznícení sazí. Tento proces tzv. regenerace. Přitom se částice uhlíku oxidací přeměňují na plynný oxid uhličitý (CO2 ).
Usazeniny sazí se začínají vypalovat při teplotách nad 600 °C. Rychlé a účinné regenerace je dosaženo pouze od teploty 700 °C. Protože daná teplota je dosaženo pouze při odpovídající vysoké zátěži spolu s přirozenou regenerací (spalování sazí s přebytkem vzduchu v režimu nuceného vzduchu). nečinný pohyb) použít filtr pevných částic pro benzínový motor dodatečná opatření. Teplota výfukových plynů se tedy uměle zvyšuje úpravou úhlu zážehu. Tyto procesy řidič zpravidla necítí.
Snímač tlaku výfuku
U benzínového motoru se oproti naftovému motoru neměří tlakový rozdíl před a za filtrem pevných částic. Místo toho snímač tlaku plynu v zážehovém motoru měří tlak výfukových plynů před filtrem pevných částic a okolní tlak.
Digitální elektronický systém Systém řízení motoru (DME) využívá signály ze snímače plnicího tlaku a další signály (např. hmotnost vzduchu) k výpočtu průtoku výfukových plynů.
Na základě průtoku výfukových plynů v kombinaci s naměřeným okolním tlakem se pro zážehový motor vypočítá tlak výfukových plynů za filtrem pevných částic. Vypočítaný diferenční tlak před a za filtrem pevných částic u zážehového motoru udává stupeň zatížení filtru pevných částic u zážehového motoru. digitální elektronika motoru (DME) aktivuje regeneraci, když je překročena přípustná úroveň zatížení.
Systémové funkce
Regenerace
V závislosti na stylu jízdy a stavu vozidla je filtr pevných částic dimenzován na cca 240 000 km. Po dosažení tohoto počtu ujetých kilometrů je nutné vyměnit filtr pevných částic u zážehového motoru společně se skříní. K tomu je odstraněn výfukový systém a instalován nový filtr pevných částic pro benzínový motor.
Informace o stupni zatížení poskytuje diagnostický systém. Po dosažení maximální počet najetých kilometrů paměť závad je uložena a čtena diagnostickým systémem. V t / s se po dosažení maximálního počtu kilometrů nezobrazují servisní informace.
K udržení tlaku výfukových plynů přijatelné limity počet regeneračních cyklů se zvyšuje se zvyšujícím se stupněm zatížení filtru pevných částic popelem u benzínového motoru. Při maximálním stupni zatížení popelem filtru pevných částic pro benzínový motor není schopen volně prohořet. V důsledku toho dochází k postupnému snižování výkonu motoru. Pokud snížení výkonu překročí 30 %, aktivuje se digitální elektronika motoru (DME). signální lampa toxicitu výfukových plynů. Systém řízení motoru přejde do nouzového režimu.
| Označení | Vysvětlení | Označení | Vysvětlení |
|---|---|---|---|
| A | Saze | B | Popel |
| C | Nový stav (žádné zálohy) | ||
| km | Počet najetých kilometrů | kW | Výkon v kW |
| milibar | Výfukový tlak v milibarech | ||
| 1 | Zatěžovací cykly s regenerací | 2 | Vysokozátěžový filtr pevných částic pro benzínové motory |
| 3 | Dosažený průměrný počet kilometrů | 4 | Snížení výkonu a nouzový program |
Regenerační schopnosti
- Normální regenerace: provádí se v závislosti na povaze pohybu. Spalování sazí je možné pouze tehdy, když je v nuceném volnoběhu v nuceném volnoběhu příliš mnoho vzduchu a při odpovídající vysoké teplotě výfukových plynů.
- Vypočítaná regenerace: cyklická regenerace na základě charakteru pohybu.
- Regenerace každých 10 000 km: nastavte cyklus regenerace.
Injekce
Pro zlepšení emisních parametrů škodlivé látky(částice) pro EURO 6c jsou instalovány nové trysky. Vstřikovače mají novou geometrii vstřikování. Změnu ukazuje následující graf:
Servisní pokyny
Obecné pokyny
Diagnostické pokyny
Filtr pevných částic pro benzínový motor je diagnostikován pomocí diagnostický systém. K tomu jsou k dispozici testovací moduly pro snímač tlaku výfukových plynů a filtr pevných částic pro zážehové motory.
Pro servisní funkci je nutné zaregistrovat výměnu filtru pevných částic u zážehového motoru.
Vyhrazujeme si právo na typografické chyby, sémantické chyby a technické změny.
Na auta u vznětového motoru se od roku 2000 jako součást výfukového systému používá filtr pevných částic. Se zavedením norem Euro 5 v lednu 2011 je používání filtru pevných částic u osobních automobilů se vznětovým motorem povinné.
Filtr pevných částic (v anglické verzi Dieselové částice Filtr, DPF, ve francouzské verzi Filtre a Particules, FAP, v německé verzi RubPartikelFilter, RPF) je určen ke snížení emisí částic sazí do atmosféry s výfukovými plyny. Použití filtru umožňuje snížit částice sazí ve výfukových plynech až o 99,9 %.
V dieselovém motoru se saze tvoří, když palivo není úplně spáleno. Částice sazí mají velikost 10 nm až 1 µm. Každá částice se skládá z uhlíkového jádra, ke kterému jsou připojeny uhlovodíky, oxidy kovů, síra a voda. Konkrétní složení sazí je určeno režimem provozu motoru a složením paliva.
Ve výfukovém systému je filtr pevných částic umístěn za katalyzátorem. U některých provedení je filtr pevných částic kombinován s katalyzátor oxidačního typu a je umístěn bezprostředně za výfukovým potrubím, kde je teplota výfukových plynů maximální. Říká se tomu katalyticky potažený filtr pevných částic.
Hlavní konstruktivní prvek Filtr pevných částic je matrice, která je vyrobena z keramiky (karbid křemíku). Matrice je umístěna v kovovém pouzdře. Keramická matrice má buněčnou strukturu sestávající z kanálků malého průřezu, střídavě uzavřených na jedné a druhé straně. Boční stěny kanálků mají porézní strukturu a hrají roli filtru.
V příčném řezu mají buňky matrice čtvercový tvar. Dokonalejší jsou vstupní buňky osmiúhelníkového tvaru. Mají větší povrch (ve srovnání s výstupními články), propouštějí a poskytují více výfukových plynů dlouhodobější servis filtru pevných částic.
V práci filtru pevných částic se rozlišují dva po sobě jdoucí stupně: filtrace a regenerace sazí. Při filtraci se částice sazí zachycují a usazují na stěnách filtru. Nejobtížnější je zachytit malé částice sazí (od 0,1 do 1 µm). Jejich podíl je malý (do 5 %), ale jedná se o nejnebezpečnější emise pro člověka. Moderní filtry pevných částic zadržují i tyto částice.
Částice sazí nahromaděné při filtraci vytvářejí překážku pro výfukové plyny, což vede ke snížení výkonu motoru. Proto je nutné pravidelně čistit filtr od nahromaděných sazí nebo regenerovat. Rozlišuje se pasivní a aktivní regenerace filtru pevných částic. V moderní filtry Zpravidla se využívá pasivní a aktivní regenerace.
Pasivní regenerace filtru pevných částic se provádí z důvodu vysoké teploty výfukových plynů (asi 600 °C), které je dosaženo při běžícím motoru maximální zatížení. Dalším způsobem pasivní regenerace je přidávání speciálních přísad do paliva, které zajišťují spalování sazí při nižší teplotě (450-500°C).
Za určitých provozních podmínek motoru (lehká zátěž, jízda ve městě atd.) není teplota výfukových plynů dostatečně vysoká a nemůže dojít k pasivní regeneraci. V tomto případě se provádí aktivní (nucená) regenerace filtru pevných částic.
Aktivní regenerace filtru pevných částic Provádí se násilným zvyšováním teploty výfukových plynů po určitou dobu. Nahromaděné saze oxidují (vyhoří). Existuje několik způsobů, jak zvýšit teplotu výfukových plynů během aktivní regenerace:
- pozdní vstřik paliva;
- dodatečné vstřikování paliva ve výfukovém zdvihu;
- používání elektrický ohřívač před filtrem pevných částic;
- vstřikování části paliva přímo před filtr pevných částic;
- ohřev výfukových plynů mikrovlnami.
Konstrukce filtru pevných částic a systémy zajišťující jeho provoz se neustále zdokonalují. V současnosti nejoblíbenější filtr pevných částic s katalytickým povlakem a filtr pevných částic se systémem zavádění aditiv do paliva.
Filtr pevných částic s katalytickým povlakem
Filtr pevných částic s katalytickým povlakem aplikovaným na automobily koncernu Volkswagen a řada dalších výrobců. Při provozu filtru pevných částic s katalytickým povlakem se rozlišuje aktivní a pasivní regenerace.
Při pasivní regeneraci dochází k soustavné oxidaci sazí vlivem působení katalyzátoru (platiny) a vysoké teploty výfukových plynů (350-500°C). Řetězec chemických přeměn během pasivní regenerace je následující:
- oxidy dusíku reagují s kyslíkem v přítomnosti katalyzátoru za vzniku oxidu dusičitého;
- oxid dusičitý reaguje s částicemi sazí (uhlíkem) za vzniku oxidu dusnatého a oxidu uhelnatého;
- oxid dusnatý a oxid uhelnatý reagují s kyslíkem za vzniku oxidu dusičitého a oxidu uhličitého.
K aktivní regeneraci dochází při teplotě 600-650°C, která je vytvářena pomocí dieselového řídicího systému. Potřeba aktivní regenerace je stanovena na základě posouzení šířku pásma filtr pevných částic, který se provádí pomocí následujících snímačů řídicího systému nafty: měřič průtoku vzduchu; teplota výfukových plynů před filtrem pevných částic; teplota výfukových plynů za filtrem pevných částic; pokles tlaku na filtru pevných částic.
Na základě elektrických signálů ze snímačů provede elektronická řídicí jednotka dodatečné vstřikování paliva do spalovacího prostoru a také omezí přívod vzduchu do motoru a zastaví recirkulaci výfukových plynů. V tomto případě teplota výfukových plynů stoupne na hodnotu potřebnou pro recirkulaci.
Filtr pevných částic se systémem aditivace paliva
Vývojem je filtr pevných částic se systémem zavádění aditiv do paliva koncern PSA(Peuqeot-Citroen). Vzhledem k tomu, že průkopníky v používání aditiv pro regeneraci jsou Francouzi, utkvěl filtru název FAP filtr (z francouzského Filtre a Particules). Podobný přístup je implementován u filtrů pevných částic od jiných automobilek (Ford, Toyota).
Systém využívá aditivum obsahující cer, který se přidává do paliva a zajišťuje spalování sazí při nižší teplotě (450-500°C). Ale ani této teploty výfukových plynů nelze vždy dosáhnout, systém proto periodicky provádí aktivní regeneraci filtru pevných částic. Filtr pevných částic je obvykle instalován samostatně za katalyzátorem.
Aditivum je uloženo v samostatné nádrži o objemu 3-5 litrů, což vystačí na 80-120 tisíc kilometrů (životnost filtru). Konstrukčně může být nádrž umístěna v palivové nádrži nebo mimo ni. Hladina aditiva v nádrži je řízena plovákovým snímačem. Aditivum se do palivové nádrže dodává pomocí elektrické čerpadlo. Přívod aditiva se provádí při každém tankování palivová nádržúměrné množství dodávaného paliva. Začátek a trvání dodávky aditiva reguluje řídicí jednotka motoru (u některých provedení samostatná elektronická jednotka).
Vedlejším efektem použití aditiva je, že se při spalování usazuje ve formě popela na stěnách filtru a neodstraňuje se z něj, což snižuje životnost zařízení. Životnost moderního filtru pevných částic je 120 000 km. Výrobci deklarují vydání v již brzy filtr se zdrojem 250 000 km.
Kvůli vysokým nákladům na vyčerpané filtry pevných částic nejsou majitelé automobilů zpravidla nahrazeni, ale odstraněni, po čemž následuje blikání systému řízení motoru.
V Evropě je nejoblíbenějším spalovacím motorem diesel. Ovšem ani v benzínu, ani v dieselový motor palivo neshoří úplně. To bude mít za následek tvorbu toxických a karcinogenních látek ve výfukových plynech (EG), včetně částic sazí – produktů, které úplné spalování uhlovodíky. Aby se tomu zabránilo, byly zavedeny normy pro emise škodlivých látek, které mají být splněny, speciální položka- filtr pevných částic.
K čemu je filtr pevných částic?
Abychom pochopili účel takového zařízení, je nutné se dotknout toho, co jsou OG. Fotografie níže v tabulce ukazuje složení výfukových plynů a také jejich vliv na lidské tělo.
Data ukazují, že nafta je nebezpečná vysoký obsah saze ve složení výfukových plynů. Zde, aby se snížila jeho koncentrace, je takový prvek zaveden do konstrukce automobilu - filtr pevných částic, který je zvažován níže.
Princip činnosti
Velikost částic sazí je přibližně rovna pěti setinám mikronu a svým způsobem chemické složení je to čistý uhlík. Zachyťte takové mikroskopické částice běžnými prostředky docela problematické. K jejich zachycení v zařízení se používá difúze. Abychom pochopili princip fungování takového zařízení, pomůže níže uvedená fotografie: 
Z obrázku je vidět, že v matrici je celá síť trubiček a konce sousedních jsou uzavřeny různé strany. Výfukové plyny vstupují ze strany motoru, ale když se dostanou do trubek, které jsou na opačné straně uzavřeny, nemohou se dále pohybovat. Poté pronikají stěnami do přilehlých otevřených dutin a volně opouštějí keramickou matrici.
Zároveň se při difúzi z jedné dutiny do druhé zadržují i mikroskopické částice, což znamená, že filtr pevných částic splnil svůj úkol.
Zařízení pro filtrování pevných částic
Samotný filtr pevných částic je se svou vnější jednoduchostí poměrně složitým zařízením. Za všechny své výkony, různá auta, on je kovový válec. Válec má vstupní a výstupní potrubí pro připojení společný systémčištění výfukových plynů. Filtrační zařízení je vidět na výše uvedené fotografii. 
Uvnitř je keramická matrice, jejíž zařízení již bylo diskutováno výše. Kromě matice jsou na filtru pevných částic instalovány senzory, které řídí jeho provoz.
Mezi nimi stojí za zmínku:
- snímač diferenčního tlaku;
- teplotní snímač na vstupu a výstupu použitého filtru pevných částic.
V závislosti na konstrukci může být filtr pevných částic instalován různými způsoby, jak je znázorněno na fotografii: 
Faktem je, že samotnou matrici lze vyrobit jak s vnitřním katalytickým povlakem, tak bez něj. V druhém případě musí být na dieselový motor dodatečně instalován katalyzátor. Pokud je v kompozici použita keramická matrice s katalytickým povlakem, pak může být kombinována s katalyzátorem.
Filtr pevných částic - jak nejlépe pracovat
Správný provoz vozu prodlužuje životnost filtru pevných částic. Faktem je, že při čištění výfukových plynů dochází k zanášení pórů v trubkách a samotných trubkách částicemi sazí, což vede ke zhoršení provozních podmínek motoru a v konečném důsledku neumožňuje normální provoz vozu.
Zde stojí za zmínku, že filtr pevných částic, aby obnovil svůj výkon bez výměny a vyjmutí z vozidla, vyžaduje zvláštní režim provozu, který se liší od běžného procesu filtrace. K této problematice se ale můžeme vrátit o něco později.
Důvody, které snižují efektivitu práce
Důvodů, proč se ucpává, může být několik. Jedním z hlavních je kvalita použitého paliva. Nekvalitní palivo způsobuje zvýšenou tvorbu sazí při provozu motoru, v důsledku čehož se filtr pevných částic těmito částicemi velmi rychle zanese, což výrazně sníží jeho životnost.
Za další důvod lze považovat nedostatečnou teplotu výfukových plynů pro úplné spálení sazí. Faktem je, že filtr pevných částic umožňuje nejen zadržovat částice sazí, ale také tyto částice spalovat během provozu, kdy dieselový motor poskytuje dostatečnou úroveň teploty výfukových plynů. Nutno ale zdůraznit, že to jde, když je teplota výfukových plynů vysoká a je minimálně šest set stupňů. Při jiných, nižších hodnotách se nic takového neděje.
Důvodů pro snížení teploty výfukových plynů může být několik, včetně:
- jízdní režim (s nízkou rychlostí a častými zastávkami);
- dopravní zácpy během jízdy;
- porušení spalovacího procesu.
Kontrola současného stavu
Pro zajištění kontroly je výfukový systém, který je vybaven vznětovým motorem, vybaven přístrojovým vybavením, včetně, jak již bylo zmíněno, snímače teploty, který řídí jeho hodnoty, a snímače tlaku, který měří jeho rozdíl na koncích filtr. 
Řídicí jednotka na základě signálů generovaných tlakovým senzorem určí, že filtr pevných částic je plný nespálených zbytků paliva, a proto může automaticky zahájit proces čištění. Na panelu se zobrazí odpovídající symbol.
Jak čistit - diesel umožňuje i toto
Často na zotavení normální operace stroj, kdy je filtr pevných částic naplněn částicemi nespáleného paliva, stačí použít pár jednoduchých triků, které spouští regeneraci. Může být aktivní i pasivní. V každém případě k čištění dochází v důsledku spalování částic sazí a uvolňování ucpaných pórů z nich, pro které se používá:
- zvýšení teploty výfukových plynů;
- přísady, které snižují teplotu, při které saze hoří;
- proplachování, při kterém se pomocí speciálních činidel čistí filtr pevných částic od sazí.
Pasivní regenerace
Provádí jej řidič nezávisle, když se objeví odpovídající indikace, stejně jako se znatelnými známkami zhoršení provozu motoru (pokles výkonu, pokles dynamiky atd.).
Nejdůležitější je přitom zajistit zvýšení teploty pro výfukové plyny, což se stane, pokud najedete tři až čtyři desítky kilometrů v plné zátěži. Tento způsob pohybu zajistí spalování sazí uvnitř a jejich čištění. Další možností může být použití speciálních přísad do paliva, vedoucích ke snížení teploty spalování sazí.
Aktivní regenerace
Takový režim čištění může automaticky zapnout ovladač motoru. K tomu analyzuje data, která mu předává aktuální teplotní čidlo a také čidlo tlakové diference. Tento snímač signalizuje, že částice sazí ucpaly filtr pevných částic, a aktuální teplotní snímač určuje jeho hodnotu. Pokud nestačí spálit saze, může regulátor provést například dodatečné vstřikování paliva, prováděné během výfukových plynů, což povede k jeho spalování přímo ve výfukovém systému a zvýšení teploty výfukových plynů na požadovanou hodnotu.
Li výfukový systém, která je instalována na vznětovém motoru, zajišťuje další opatření zaměřená na zvýšení teploty výfukových plynů vstupujících do filtru pevných částic, poté je řídicí ovladač také aktivuje.
proplachování
V tomto případě se čištění provádí pomocí speciální kapaliny, nalité nebo vstříknuté dovnitř. Činidla změkčují saze a odstraňují je z ucpaných pórů, načež se mohou při jízdě autem spálit.
Nedílnou součástí je filtr pevných částic moderní auto a zajišťuje složení výfukových plynů v souladu s platnými předpisy. Jeho aktuální stav hlídá řídicí systém, k čemuž slouží čidlo aktuální teploty a také čidlo měřící tlakovou diferenci. Takový řídicí systém umožňuje buď řidiči přijmout včasná opatření k obnovení účinnosti filtru pevných částic a normální technický stav vozidla, nebo se automaticky zapne režim regenerace, pokud to umožňuje konstrukce.
