مانند موتورهای بنزینی، موتورهای دیزلی مجهز به فیلتر گاز اگزوز هستند. اما از آنجایی که اصل احتراق سوخت برای موتورهای این دو نوع متفاوت است، فیلترهای گاز اگزوز موتورهای دیزلی و بنزینی تفاوت قابل توجهی با یکدیگر دارند.
شایان ذکر است که در صورت نصب مبدل های کاتالیزوری گازهای خروجی در سیستم اگزوز موتورهای بنزینیمدت ها پیش، فیلترهای ذرات شروع به نصب در آن کردند اجباریبرای موتورهای دیزل بسیار دیرتر - پس از معرفی استانداردهای زیست محیطی یورو-5.
از نام دستگاه مشخص است که وظیفه اصلی آن فیلتر کردن اگزوز موتور از ذرات دوده است. فیلتر ذرات دیزل مدرنتا 90 درصد از مقدار دوده موجود در اگزوز را نگه می دارد. خارجی فیلتر ذراتیک استوانه فلزی کوچک است که با یک ماده سرامیکی ویژه مقاوم در برابر حرارت پر شده است. به لطف ساختار سلولی پرکننده سرامیکی، فیلتر کوچکترین ذرات تشکیل شده در نتیجه احتراق را به دام می اندازد. در واقع فیلتر ذرات بخشی از صدا خفه کن است که برای تمیز کردن اگزوز طراحی شده است.
اصل کار فیلتر ذرات دیزل
کار فیلترهای ذراتمرسوم است که آن را به دو مرحله تقسیم کنید: فیلتر کردن مستقیم گازهای خروجی (گرفتن دوده) و بازسازی فیلتر. در مرحله جذب دوده در داخل فیلتر، بر خلاف مبدل کاتالیزوری یک موتور بنزینی، هیچ ماده شیمیایی پیچیده یا فرآیندهای فیزیکی. ساختار سرامیکی مش ریز قسمت داخلی فیلتر گازهای خروجی را الک می کند و ذرات دوده را روی دیواره های آن به دام می اندازد. در عین حال، حتی موثرترین فیلترها نیز قادر به حذف کامل دوده از ورود به اتمسفر نیستند و میکروذرات در اندازه های 0.1 تا 0.5 میکرون را از خود عبور می دهند. با این حال، محتوای ذرات با این اندازه در اگزوز یک موتور دیزل از 5-10٪ تجاوز نمی کند.
به طور طبیعی، با گذشت زمان، مقدار دوده جذب شده در فیلتر به حد بحرانی می رسد - فیلتر بیشتر و بیشتر مسدود می شود و پس از یک نقطه مشخص، این شروع به تأثیر بر عملکرد می کند. واحد قدرتبه طور کلی: قدرت موتور کاهش می یابد، مصرف سوخت افزایش می یابد. مرحله دوم عملکرد دستگاه با هدف تمیز کردن یا بازسازی فیلتر ذرات است. بر خلاف فرآیند فیلتراسیون، مرحله بازسازی فیلتر بسیار است فرآیند پیچیده. بازسازی فیلترهای ذرات توسط خودروسازان مختلف به طور متفاوتی اجرا می شود. درست است ، جوهر همه این راه حل ها یکسان است - تمیز کردن سلول های فیلتر از دوده مسدود شده.
در بیشتر موارد، فیلتر ذرات یک دستگاه ترکیبی است که یک عنصر فیلتر ضد ذرات و یک مبدل کاتالیزوری برای گازهای خروجی مضر را ترکیب می کند. یک مثال معمولیفیلترهای ذرات مورد استفاده در اتومبیل خود هستند توسط فولکس واگن. بنابراین، توسعه دهندگان نه تنها الزامات تمیز کردن اگزوز را اجرا می کنند، بلکه فرآیند تمیز کردن عنصر فیلتر ضد ذرات را نیز تضمین می کنند. طراحی فیلتر ترکیبی به شرح زیر است: در داخل محفظه فیلتر سلول های مقاوم در برابر حرارت ساخته شده از کاربید سیلیکون با کانال هایی با حداقل مقطع وجود دارد. این سلول ها یک عنصر فیلتر هستند که با دوده مبارزه می کنند. طرف های داخلی محفظه فیلتر از یک ماده کاتالیزوری خاص (معمولا تیتانیوم) ساخته شده است که باعث اکسیداسیون و احتراق دی اکسید کربن و دی اکسید کربن می شود. ویژگی اضافیخنثی کننده در در این موردتوانایی آن در گرم کردن فیلتر ذرات تا دمای حدود 500 درجه سانتیگراد است. به عنوان یک قاعده، این دما کاملاً کافی است تا ذرات دوده انباشته شده خود به خود بسوزند و در نتیجه سلول های فیلتر را تمیز کنند. این فرآیند معمولاً بازسازی فیلتر ذرات غیرفعال نامیده می شود.
با این حال، اثربخشی بازسازی غیر فعالفیلتر ذرات دیزل تنها با نسبتا به دست می آید کار طولانیموتور تحت بار، به عنوان مثال، در یک سفر طولانی در امتداد یک جاده روستایی در سرعت های بالا. از این گذشته، تنها در این صورت است که فیلتر به دمای بالایی می رسد که برای سوزاندن دوده انباشته شده کافی است. اگر پر شدن دوده به حد بحرانی رسیده باشد و فیلتر به دلیل بار ناکافی روی موتور (رانندگی در مسافت های کوتاه یا حرکت نادر در شهر) نمی تواند گرم شود، اما سنسورها تشخیص می دهند که فیلتر بیش از حد مسدود شده است. هنجار مجاز، فرآیند تمیز کردن فیلتر ذرات فعال شروع می شود. این فرآیند شامل تامین بخشی اضافی از سوخت به سیلندرهای موتور پس از قسمت اصلی سوخت دیزل است. سپس دریچه EGR بسته می شود و در صورت لزوم، الکترونیک به طور موقت الگوریتم کنترل هندسه استاندارد توربین را تغییر می دهد. سوخته نیست مخلوط سوختاز طریق وارد کاتالیزور می شود منیفولد ورودی، پس از آن مخلوط سوزانده می شود و دما را به طور قابل توجهی افزایش می دهد گازهای خروجی. گازهای خروجی وارد شده به فیلتر ذرات به 500-700 درجه سانتیگراد می رسد و فوراً دوده سلولهای فیلتر مسدود شده را می سوزاند.
نشانه آشکاری مبنی بر شروع فرآیند بازسازی فیلتر فعال، انتشار کوتاه مدت غیرمنتظره دود سیاه خواهد بود. در این حالت، دستگاه ها افزایش فوری و کوتاه مدت دور موتور را در دور آرام با افزایش همزمان مصرف سوخت نشان خواهند داد. شایان ذکر است که کل روش تمیز کردن اجباری کاملاً خودکار است و نیازی به دخالت صاحب دستگاه ندارد. الکترونیک داده ها را از حسگرهای نصب شده قبل و بعد از فیلتر در طول بازسازی می خواند سطح مورد نیازفشار، فرآیند بازسازی فعال به پایان می رسد و عملکرد موتور به حالت عادی باز می گردد.
برخی از سازندگانی که از دستگاه های ترکیبی پاک کننده اگزوز موتور دیزل استفاده نمی کنند از فیلترهایی با کاتالیزور جداگانه استفاده می کنند. در اینجا فیلتر با تزریق خودکار یک افزودنی خاص به سوخت تمیز می شود. هنگامی که فیلتر ذرات پر می شود و قدرت موتور کاهش می یابد، سیستم تزریق یک ماده افزودنی را به سوخت پمپ می کند. پس از احتراق چنین مخلوطی، دمای بسیار بالایی بیش از 600 درجه سانتیگراد در سیستم اگزوز حاصل می شود. علاوه بر این، ماده فعال افزودنی هنگام سوزاندن با سوخت دیزل متلاشی نمی شود، بلکه وارد فیلتر ذرات داغ می شود، جایی که در هنگام سوختن، دما را تا 900 درجه سانتیگراد افزایش می دهد و از سوختن فوری دوده و تمیز کردن سریع فیلتر اطمینان حاصل می کند. . با در نظر گرفتن مدت زمان کوتاه تاثیر فراتر از آن درجه حرارت بالاو استحکام موادی که فیلترها از آن ساخته شده اند، سیستم اگزوز از بین نمی رود.
حذف فیلتر ذرات - روش ها و عواقب
متأسفانه بازسازی مکرر بر موتور خودرو تأثیر منفی می گذارد. در طول بازسازی، مخلوط سوخت غنی شده به طور کامل نمی سوزد و به روغن موتور ختم می شود. در نتیجه روغن رقیق می شود و حجم آن افزایش می یابد. خواص محافظتی و روان کنندگی روغن کاهش می یابد، علاوه بر این، روغن مایعبه راحتی بر مهر و موم غلبه می کند و باعث خطر ورود به داخل خنک کننده و سیلندرها می شود.
عمر مفید فیلترهای ذرات به 110-120 هزار کیلومتر مسافت پیموده شده خودرو می رسد. با این حال، داده شده است کیفیت پایینسوخت دیزل داخلی، اغلب مواردی وجود دارد که تعویض فیلتر در خودروی جدید پس از 25-30 هزار کیلومتر مورد نیاز است. بسته به مدل خودرو، هزینه یک فیلتر برای سیستم اگزوز یک موتور دیزلی از 900 تا 3000 یورو متغیر است.
یک جایگزین موثر برای تعویض فیلتر ذرات دیزل، حذف آن است. با برداشتن فیلتر، صاحب دستگاه از مشکلات ناشی از انسدادهای منظم و نیاز به تمیز کردن دستگاه خلاص می شود. ویژگی های کششچنین خودرویی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و مصرف سوختکاهش می دهد. علاوه بر این، نیازی به استفاده از خاص نیست روغن موتوربرای خودروهای دارای فیلتر ذرات مورد نیاز است. با توجه به امکان پیامدهای منفیحذف فیلتر، سپس چه زمانی برچیدن صحیحدستگاه های غیر از صعودی انتشارات مضرمحصولات احتراق سوخت تا سطح مورد نیاز یورو 3، هیچ اتفاق بدی برای خودرو نخواهد افتاد.
امروزه بسیاری از خدمات خودرو خدمات حذف فیلتر ذرات را ارائه می دهند. با این حال، اعتماد به متخصصان "گاراژ" بسیار خطرناک است. این گزینه می تواند به سنسورهای سیستم اگزوز آسیب برساند که منجر به حالت اضطراریعملیات خودرو و تعمیرات بعدی برای حذف صحیح فیلتر ذرات گازوئیل، چندین مرحله از جمله مقدماتی باید انجام شود تشخیص کامپیوتری، برنامه ریزی مجدد ECU و سپس برچیدن فنی دستگاه.
ظاهر موتور دیزل در بازار انبوه بازار مصرف کنندهتوسعه دهندگان چنین موتورهایی را مجبور کرد تا آنها را به استانداردهای جهانی برسانند استانداردهای زیست محیطی. موتورهای دیزلی باید به طور موثر با گازهای خروجی از اگزوز، عناصری که رها شدن آنها در جو خطرناک است، مبارزه کنند. در طول مدرن سازی سیستم گازهای خروجی موتورهای دیزلی، فیلترهای ذرات DPF در همه جا نصب شدند که به طور موثر اگزوز را تمیز می کنند. در طول کار یک موتور دیزل، فیلتر ذرات کثیف می شود و نیاز به تمیز کردن یا تعویض دارد.
فهرست مطالب:فیلتر ذرات DPF چیست: وظیفه و اصل کار
همانطور که از نام آن پیداست، وظیفه فیلتر ذرات این است که ذرات دوده را همانطور که در اگزوز ظاهر می شوند، حفظ کند. دوده در آن انباشته می شود که سپس سوزانده می شود و در نتیجه آسیب کمتری به دست می آورد محیطاگزوز
اصل عملیات فیلتر DPFدر موارد زیر:
- دوده تا یک لحظه بحرانی در فیلتر انباشته می شود که به تفاوت فشار قبل و بعد از عنصر فیلتر بستگی دارد.
- هنگامی که این فشار از حد معمول منحرف می شود، یعنی ظرفیت فیلتر کاهش می یابد. واحد الکترونیکیکنترل موتور اطلاعاتی در این مورد دریافت می کند و حالت پس از سوزاندن دوده انباشته شده را فعال می کند.
لطفا توجه داشته باشید: بسته به سازنده موتور، فرآیند پس سوز ممکن است تحت شرایط مختلف فعال شود. - فرآیند پس سوزاندن با افزایش سرعت چرخش اتفاق می افتد میل لنگو تزریق سوخت تقویت شده که فرمان آن توسط واحد کنترل ارائه می شود.
- این امر دمای گازهای خروجی را به مقادیری افزایش می دهد که در آن دوده می سوزد.
علیرغم وجود حالت فرسودگی دوده، با این وجود می تواند در فیلتر DPF جمع شود و بسوزد. این امر به ویژه برای رانندگانی که به ندرت خودرو را در آن کار می کنند صادق است افزایش سرعت، عمدتاً در محدوده شهر حرکت می کند.
از آنجایی که هزینه فیلتر ذرات DPF بسیار بالا است، رانندگان باید این عناصر را تحت نظر داشته و به موقع آنها را تمیز کنند تا با نیاز به تعویض مواجه نشوند.
دلایل گرفتگی فیلتر ذرات دیزل
دوده - محصول جانبیکار کردن سوخت دیزلیدر سیلندرهای موتور که در گازهای خروجیآن را به قوام یک پودر ریز ارائه شده است که تقریباً به طور کامل توسط مش فیلتر ذرات حفظ می شود.
در طول چرخه عملیات، ذرات هیدروکربن در محفظه نمی سوزند و به اگزوز می روند. به دلیل آنها، آنها شروع به شکل گیری می کنند رسوبات رزینی. این رزین ذرات ریز دوده را به هم می چسباند که منجر به تشکیل رسوبات کربن می شود. این رسوب کربن به همراه دوده حاوی عناصر دیگری از احتراق سوخت دیزل و همچنین سولفات های فلزی است که به دلیل احتراق روغن محبوس شده در سیلندر در اگزوز ظاهر می شوند.
لطفا توجه داشته باشید: سولفات های فلزی محصولی از احتراق مواد افزودنی سوخت حاوی عناصر فلزی هستند. به خصوص بسیاری از افزودنی های حاوی فلز در آن یافت می شود روغن های جهانیکه برای موتورهای دیزلی و بنزینی قابل استفاده است. این یکی از دلایلی است که چرا چنین روغن هایی برای استفاده منظم در موتورهای دیزل توصیه نمی شود.
نتیجه فرآیندهای شرح داده شده در بالا، تشکیل رسوبات دوده با ذرات عناصر دیگر است که روی فیلتر می نشینند و در حالت احتراق دوده نمی سوزند.
چه چیزی عمر مفید فیلتر ذرات را تعیین می کند؟
بسته به اینکه صاحب خودرو با چه دقتی به موضوع گرفتگی فیلتر ذرات برخورد می کند، عمر مفید عنصر مستقیماً مرتبط است. عمر سرویس نیز تحت تأثیر تعداد حالت های فعال سازی احتراق دوده است. هر چه موتور خودرو بیشتر حالت سوزاندن دوده را فعال کند، فیلتر ذرات کمتر دوام خواهد آورد.
برای افزایش عمر مفید فیلتر ذرات، کارشناسان توصیه می کنند، به خصوص اگر خودرویی با موتور دیزلی در داخل شهر کار می کند، در هر سرویسی این عنصر را تمیز کنید. در صورت بروز مشکلاتی در موتور که می تواند منجر به تشکیل رسوبات کربن عظیم روی عنصر فیلتر شود، انجام این کار بسیار مهم است.
لطفا توجه داشته باشید: فیلتر ذرات تمیز از نظر اقتصادی نیز موثر است. اگر فیلتر کثیف باشد، قدرت موتور کاهش می یابد که مصرف موتور را افزایش می دهد تا خودرو را با همان دینامیک به حرکت درآورد.
در صورت استفاده از افزودنی های ویژه برای سوخت دیزل، امکان افزایش عمر مفید فیلتر ذرات وجود دارد.در فروشگاه‌های خودرو می‌توانید افزودنی‌هایی را پیدا کنید که با هدف کاهش میزان رسوبات کربنی که در نتیجه کارکرد موتور ایجاد می‌شوند، هستند. این به دلیل حداکثر احتراق سوخت در سیلندرهای موتور حاصل می شود که منجر به کاهش میزان دوده در گازهای خروجی می شود. استفاده از این افزودنی حداقل یک بار در هر 3000 کیلومتر از وسیله نقلیه توصیه می شود.
همچنین فرآیند تشکیل دوده بر روی فیلتر ذرات بسیار تحت تأثیر کیفیت سوخت مصرفی است، بنابراین برای به حداکثر رساندن عمر مفید این عنصر باید با گازوئیل باکیفیت سوخت گیری کنید.
نحوه تمیز کردن DPF
دو روش اصلی برای تمیز کردن DPF از رسوبات کربن وجود دارد. اولی نیاز به حذف عنصر فیلتر را از ماشین دارد و دومی شامل انجام اقدامات مستقیم روی ماشین است. هر دو روش مزایا و معایب خود را دارند، بنابراین آنها را جداگانه بررسی می کنیم.
تمیز کردن فیلتر ذرات با حذف
پیچیدگی این روشنیاز به از بین بردن فیلتر ذرات دیزل و همچنین مدت زمان این روش است. به طور متوسط تمیز کردن فیلتر حدود 8 ساعت طول می کشد.
برای تمیز کردن، از مایعات مخصوص شستشوی فیلتر ذرات استفاده می شود که می توانید آن را خریداری کنید فروشگاه های خودرو. بهتر است فرمولاسیون را از برندهای اثبات شده مانند Luffe، Pro-tec، لیکی مولیو مانند آن این مایعات ترکیبی از اجزای نفتی و افزودنی های مختلف هستند که می توانند رسوبات دوده را حل کنند. مایعات در قوطی های 5 لیتری عرضه می شوند که به طور متوسط برای یک بار شستشو به کل قوطی نیاز است. قوطی ها ممکن است مکانی در بالا برای اتصال شلنگ داشته باشند، برخی از آنها دارای یک شلنگ هستند. شلنگ پر کردن فیلتر ذرات با مایع شستشو را آسان تر می کند.
محفظه فیلتر ذرات حذف شده باید کاملاً با مایع شستشو پر شود و برای مدت زمان مشخص شده در دستورالعمل استفاده از ترکیب (حدود 8 ساعت) باقی بماند. پس از این، کافی است فیلتر را با جریان آب بشویید تا هرگونه کثیفی باقی مانده و همچنین هر ماده تمیزکننده باقیمانده از بین برود.
لطفا توجه داشته باشید: شستشو با آب باید جدی گرفته شود زیرا ماده تمیز کننده قابل اشتعال است و در صورت ورود گازهای خروجی می تواند مشتعل شود.
پس از شستن فیلتر ذرات با آب، تنها چیزی که باقی می ماند خشک کردن آن و نصب آن در جای خود است.
تمیز کردن فیلتر ذرات بدون حذف آن
روش شستشوی فیلتر ذرات بدون برداشتن آن سریعتر است، زیرا کار مستقیماً روی ماشین انجام می شود. ویژگی های طراحیفیلترها به شما این امکان را می دهند که مایع تمیز کننده را از طریق سوراخ برای نصب سنسور فشار یا دما که قبلاً آنها را برداشته اید ، تأمین کنید.
توجه به این نکته ضروری است که از ترکیب متفاوتی برای تمیز کردن فیلتر ذرات بدون حذف آن استفاده می شود. این به این دلیل است که کار مستقیماً روی ماشین انجام می شود و هیچ راهی برای اطمینان از حذف کامل فرآورده های نفتی از فیلتر ذرات وجود ندارد. بنابراین، یک ترکیب مبتنی بر آب قلیایی برای تمیز کردن استفاده می شود. با مایع شستشو مایع اجازه می دهد تا قلیایی باقی مانده پس از تمیز کردن خنثی شود.
برای شستشوی فیلتر ذرات بدون برداشتن آن، باید یک تفنگ اسپری تهیه کنید.
لطفا توجه داشته باشید: همچنین می توانید در ابتدا مایعات تمیز کننده را در قوطی های آئروسل پیدا کنید. برای استفاده مؤثر از مایع موجود در قوطی، حتماً دستورالعمل آن را بخوانید.
قبل از شستشوی فیلتر ذرات، موتور خودرو باید گرم شود، پس از آن باید منتظر بمانید تا دمای عنصر فیلتر به حدود 40 درجه سانتیگراد برسد. این باید برای افزایش کارایی ترکیب قلیایی انجام شود.
این ترکیب بر روی فیلتر ذرات تحت فشار حدود 8 بار اسپری می شود. در این مورد، فرآیند اسپری باید فواصل باشد: مایع به مدت 10 ثانیه تزریق می شود، سپس قبل از تزریق دوز جدید باید 10 ثانیه صبر کنید. این به حدود 1 لیتر مایع تمیز کننده نیاز دارد. همچنین چرخاندن و حرکت پروب اسپری برای تمیز کردن کل فیلتر ذرات مهم است. پس از شستشو با ترکیب قلیایی، آب تمیز به همان روش اسپری می شود.
پس از اتمام کار بر روی تمیز کردن فیلتر ذرات با مواد مایع، توصیه می شود روش سوزاندن دوده باقی مانده را با کارکردن وسیله نقلیه با سرعت بالا به مدت 20-30 دقیقه انجام دهید.
در قانون گازهای خروجی EURO 6c، مقادیر حدی برای جرم ذرات (PM) و تعداد ذرات (PN) حتی محدودتر است. مبنای این واقعیت این است که موتورهای احتراق داخلی مدرنبا تزریق مستقیمچنین همگنی مخلوط سوخت و هوامانند تزریق به منیفولد ورودی.
بنابراین در هنگام سوختن سوخت ذرات بیشتری تولید می شود. برای رعایت مقادیر حدی، از جمله، فیلتر ذرات برای آن نصب شده است موتور بنزینی.
مثال: موتور B48 در F22/F23
توضیحات عملکردی
موقعیت نصب فیلتر ذرات دیزل برای موتورهای بنزینی
فیلتر ذرات برای موتور بنزینی به جای صدا خفه کن میانی در پشت کاتالیزور نصب می شود. در آینده، فیلتر ذرات دیزل برای یک موتور بنزینی نزدیکتر به موتور در یک محفظه مشترک با کاتالیزور نصب خواهد شد.
برای شناسایی بدون ابهام، موقعیت نصب سنسور فشار تقویت کننده باید بررسی شود.
اگر سنسور فشار اگزوز در خروجی کاتالیزور قرار داشته باشد، فیلتر ذرات موتور بنزینی به جای صدا خفه کن میانی، دورتر از موتور در پایین خودرو قرار می گیرد. اگر سنسور فشار اگزوز در مرکز روی محفظه مبدل کاتالیزوری قرار گیرد، فیلتر ذرات برای موتور بنزینی نزدیکتر به موتور نصب می شود.
موقعیت نصب فیلتر ذرات برای موتور بنزینی نزدیک تر به موتور، بازسازی (سوختن دوده) را تسهیل می کند، زیرا دمای خروجی مورد نیاز آسان تر است.
طراحی و راه اندازی فیلتر ذرات دیزل برای موتور بنزینی
فیلتر ذرات یک موتور بنزینی توسط کانال های زیادی که گازهای خروجی از آن عبور می کنند نفوذ می کند. دیواره های فیلتر ذرات موتور بنزینی برای عبور گاز خروجی متخلخل است. ذرات (دوده و خاکستر) در کانال ها ته نشین می شوند.
کانال های فیلتر ذرات دیزل برای موتورهای بنزینی در لبه ها بسته است. هر پورت ورودی توسط 4 پورت خروجی احاطه شده است. ذرات در پوشش درگاه های ورودی ته نشین می شوند. ذرات در آنجا باقی می مانند که با افزایش دمای گازهای خروجی می سوزند و مقدار مورد نیازاکسیژن. گاز خروجی تصفیه شده از طریق مجرای اگزوز متخلخل با پوشش دیواره نفوذ می کند.
رسوبات دوده به مرور زمان فیلتر ذرات دیزل را مسدود می کند. بنابراین آنها باید سوزانده شوند. این زمانی اتفاق می افتد که دمای گاز خروجی از دمای احتراق دوده بیشتر شود. این فرآیندبازسازی نامیده می شود. در این فرآیند ذرات کربن از طریق اکسیداسیون به گاز دی اکسید کربن (CO2) تبدیل می شوند.
رسوبات دوده در دمای بالای 600 درجه سانتیگراد شروع به سوزاندن می کنند. بازسازی سریع و کارآمد فقط از دمای 700 درجه سانتی گراد حاصل می شود. زیرا دمای داده شدهتنها با بار بالا به همراه بازسازی طبیعی (سوختن دوده با هوای اضافی در حالت اجباری) حاصل می شود. حرکت بیکار) از فیلترهای ذرات برای موتورهای بنزینی استفاده می شود اقدامات اضافی. بنابراین، دمای گازهای خروجی به طور مصنوعی با تنظیم زاویه احتراق افزایش می یابد. به عنوان یک قاعده، راننده این فرآیندها را احساس نمی کند.
سنسور فشار اگزوز
در موتور بنزینی در مقایسه با موتور دیزلی، اختلاف فشار قبل و بعد از فیلتر ذرات اندازه گیری نمی شود. در عوض، سنسور فشار اگزوز در یک موتور بنزینی، فشار اگزوز در جلوی فیلتر ذرات دیزل را برای موتور بنزینی و فشار محیط را اندازه می‌گیرد.
دیجیتال سیستم الکترونیکیمدیریت موتور (DME) جریان گاز خروجی اگزوز را بر اساس سیگنال های سنسور فشار تقویت کننده و سایر سیگنال ها (به عنوان مثال، جرم هوا) محاسبه می کند.
بر اساس جریان گاز خروجی در ترکیب با فشار محیط اندازه گیری شده، مقدار فشار اگزوز پس از فیلتر ذرات برای یک موتور بنزینی محاسبه می شود. اختلاف فشار محاسبه شده قبل و بعد از فیلتر ذرات برای یک موتور بنزینی نشان دهنده سطح بارگیری فیلتر ذرات برای یک موتور بنزینی است. الکترونیک موتور دیجیتال (DME) هنگامی که از سطح بار فراتر رود، بازسازی را فعال می کند.
توابع سیستم
بازسازی
بسته به سبک رانندگی و وضعیت نگهداری خودرو، فیلتر ذرات موتور بنزینی برای مسافت پیموده شده در حدود 240000 کیلومتر طراحی شده است. پس از رسیدن به این مسافت پیموده شده، فیلتر ذرات موتور بنزینی باید همراه با محفظه تعویض شود. برای انجام این کار، سیستم اگزوز حذف شده و یک فیلتر ذرات جدید برای موتور بنزینی نصب می شود.
اطلاعات مربوط به سطح بار توسط سیستم تشخیصی ارائه می شود. به محض رسیدن حداکثر مسافت پیموده شدهیک حافظه خطا توسط سیستم تشخیصی ضبط و خوانده می شود. در خودرو، پس از رسیدن به حداکثر مسافت پیموده شده، اطلاعات سرویس نمایش داده نمی شود.
برای حفظ فشار اگزوز در حدود مجازبا افزایش درجه بارگیری فیلتر ذرات برای موتور بنزینی با خاکستر، تعداد چرخه های بازسازی افزایش می یابد. در حداکثر درجه بارگیری خاکستر فیلتر ذرات برای موتور بنزینی، قادر به سوختن آزادانه نیست. در نتیجه قدرت موتور به تدریج کاهش می یابد. اگر کاهش قدرت بیش از 30٪ باشد، الکترونیک موتور دیجیتال (DME) فعال می شود چراغ هشدارسمیت گازهای خروجی سیستم کنترل موتور به حالت اضطراری می رود.
| تعیین | توضیح | تعیین | توضیح |
|---|---|---|---|
| آ | دوده | ب | خاکستر |
| سی | وضعیت جدید (بدون سپرده) | ||
| کیلومتر | مسافت پیموده شده بر حسب کیلومتر | کیلووات | توان بر حسب کیلووات |
| میلی بار | فشار اگزوز بر حسب میلی بار | ||
| 1 | چرخه های بارگیری با بازسازی | 2 | فیلتر ذرات بار بالا برای موتورهای بنزینی |
| 3 | مسافت پیموده شده به میانگین رسیده است | 4 | برنامه کاهش برق و اضطراری |
قابلیت های بازسازی
- بازسازی طبیعی: بسته به ماهیت حرکت انجام می شود. سوزاندن دوده فقط با هوای اضافی در حالت بیکار اجباری و در دمای گاز خروجی بالا به نسبت بالا امکان پذیر است.
- بازسازی محاسبه شده: بازسازی چرخه ای بر اساس الگوهای حرکتی.
- بازسازی هر 10000 کیلومتر: چرخه بازسازی را تنظیم کنید.
تزریق
برای بهبود پارامترهای انتشار مواد مضر(ذرات) انژکتورهای جدید نصب شده برای EURO 6c. انژکتورها هندسه تزریق جدیدی دارند. نمودار زیر تغییر را نشان می دهد:
دستورالعمل خدمات
دستورالعمل های کلی
دستورالعمل های تشخیصی
فیلتر ذرات برای موتور بنزینی با استفاده از تشخیص داده می شود سیستم تشخیصی. برای این منظور، ماژول های تست برای سنسور فشار اگزوز و فیلتر ذرات دیزل برای موتور بنزینی ارائه شده است.
برای عملکرد سرویس، تعویض فیلتر ذرات دیزل برای موتور بنزینی باید ثبت شود.
ما حق ایجاد اشتباهات تایپی، اشتباهات معنایی و تغییرات فنی را برای خود محفوظ می داریم.
بر ماشین های سواریبا موتور دیزل، فیلتر ذرات به عنوان بخشی از سیستم اگزوز از سال 2000 استفاده شده است. با معرفی استانداردهای یورو 5 در ژانویه 2011، استفاده از فیلتر ذرات در خودروهای سواری با موتور دیزل الزامی است.
فیلتر ذرات دیزل (در نسخه انگلیسی ذرات دیزلفیلتر، DPF، در نسخه فرانسوی Filtre a Particules، FAP، در نسخه آلمانی RubPartikelFilter، RPF) برای کاهش انتشار ذرات دوده در جو با گازهای خروجی طراحی شده است. استفاده از فیلتر به شما امکان می دهد تا میزان ذرات دوده در گازهای خروجی را تا 99.9 درصد کاهش دهید.
در موتور دیزل، دوده به دلیل احتراق ناقص سوخت تشکیل می شود. اندازه ذرات دوده از 10 نانومتر تا 1 میکرومتر متغیر است. هر ذره از یک هسته کربن تشکیل شده است که هیدروکربن ها، اکسیدهای فلزی، گوگرد و آب با آن ترکیب می شوند. ترکیب خاص دوده توسط حالت کارکرد موتور و ترکیب سوخت تعیین می شود.
در سیستم اگزوز، فیلتر ذرات در پشت مبدل کاتالیزوری قرار دارد. در تعدادی از طرح ها، فیلتر ذرات با ترکیب شده است مبدل کاتالیزورینوع اکسیداتیو و بلافاصله در پشت منیفولد اگزوز قرار دارد که دمای گاز خروجی حداکثر است. به آن فیلتر ذرات کاتالیزوری می گویند.
اصلی عنصر ساختاریفیلتر ذرات ماتریکسی است که از سرامیک (سیلیکون کاربید) ساخته شده است. ماتریس در یک جعبه فلزی قرار می گیرد. ماتریس سرامیکی دارای ساختار سلولی است که از کانال هایی با مقطع کوچک تشکیل شده است که به طور متناوب از یک طرف و طرف دیگر بسته می شوند. دیواره های جانبی کانال ها ساختاری متخلخل دارند و به عنوان فیلتر عمل می کنند.
در مقطع، سلول های ماتریس دارای شکل مربع هستند. سلول های ورودی هشت ضلعی پیشرفته تر هستند. آنها مساحت سطح بزرگتری دارند (در مقایسه با سلول های اگزوز)، اجازه عبور گازهای خروجی بیشتری را می دهند و دوره طولانی ترخدمات فیلتر ذرات
عملکرد فیلتر ذرات با دو مرحله متوالی متمایز می شود: فیلتراسیون و بازسازی دوده. در طی فیلتراسیون، ذرات دوده گرفته شده و روی دیواره های فیلتر رسوب می کنند. ذرات ریز دوده (از 0.1 تا 1 میکرون) سخت ترین نگهداری هستند. سهم آنها اندک است (تا 5٪)، اما اینها خطرناک ترین گازهای گلخانه ای برای انسان هستند. فیلترهای ذرات مدرن نیز این ذرات را به دام می اندازند.
ذرات دوده انباشته شده در هنگام فیلتراسیون مانعی برای گازهای خروجی ایجاد می کند که منجر به کاهش قدرت موتور می شود. بنابراین لازم است که فیلتر را به صورت دوره ای از دوده انباشته شده تمیز کرده یا آن را بازسازی کنید. بین بازسازی غیرفعال و فعال فیلتر ذرات تمایز قائل شده است. که در فیلترهای مدرنبه عنوان یک قاعده، بازسازی غیر فعال و فعال استفاده می شود.
بازسازی فیلتر ذرات غیرفعالبه دلیل دمای بالای گازهای خروجی (حدود 600 درجه سانتیگراد) انجام می شود، که زمانی حاصل می شود که موتور با حداکثر بار. یکی دیگر از روش های بازسازی غیرفعال، افزودن افزودنی های ویژه به سوخت است که احتراق دوده را در دمای پایین تر (450-500 درجه سانتی گراد) تضمین می کند.
در شرایط خاص کارکرد موتور (بار سبک، رانندگی در شهر و غیره)، دمای گاز اگزوز به اندازه کافی بالا نیست و بازسازی غیرفعال نمی تواند رخ دهد. در این حالت، بازسازی فعال (اجباری) فیلتر ذرات انجام می شود.
بازسازی فیلتر ذرات فعالبا افزایش دمای گازهای خروجی در یک دوره زمانی معین انجام می شود. دوده انباشته شده اکسید می شود (می سوزد). چندین راه برای افزایش دمای گاز خروجی در حین بازسازی فعال وجود دارد:
- تزریق دیرهنگام سوخت؛
- تزریق سوخت اضافی در سکته اگزوز؛
- استفاده بخاری برقیدر مقابل فیلتر ذرات؛
- تزریق بخشی از سوخت به طور مستقیم در مقابل فیلتر ذرات؛
- گرم کردن گازهای خروجی توسط مایکروویو
طراحی فیلتر ذرات و سیستم هایی که عملکرد آن را تضمین می کند دائماً در حال بهبود است. در حال حاضر بیشترین تقاضا فیلتر ذرات با پوشش کاتالیزوری و فیلتر ذرات با سیستمی برای معرفی مواد افزودنی سوخت است.
فیلتر ذرات با پوشش کاتالیزوری
فیلتر ذرات با پوشش کاتالیزوری مورد استفاده در خودروها نگرانی فولکس واگنو تعدادی تولید کننده دیگر. عملکرد یک فیلتر ذرات با پوشش کاتالیزوری بین بازسازی فعال و غیرفعال تمایز قائل می شود.
با بازسازی غیر فعال، اکسیداسیون مداوم دوده به دلیل عملکرد کاتالیزور (پلاتین) و دمای بالای گازهای خروجی (350-500 درجه سانتیگراد) رخ می دهد. زنجیره تحولات شیمیایی در طی بازسازی غیرفعال به شرح زیر است:
- اکسیدهای نیتروژن در حضور یک کاتالیزور با اکسیژن واکنش می دهند و دی اکسید نیتروژن را تشکیل می دهند.
- دی اکسید نیتروژن با ذرات دوده (کربن) واکنش می دهد و اکسید نیتروژن و مونوکسید کربن را تشکیل می دهد.
- اکسید نیتریک و مونوکسید کربن با اکسیژن واکنش داده و دی اکسید نیتروژن و دی اکسید کربن را تشکیل می دهند.
بازسازی فعال در دمای 600-650 درجه سانتیگراد رخ می دهد که با استفاده از سیستم کنترل دیزل ایجاد می شود. نیاز به بازسازی فعال بر اساس ارزیابی تعیین می شود پهنای باندفیلتر ذرات که با استفاده از سنسورهای زیر سیستم کنترل دیزل انجام می شود: جریان سنج هوا. دمای گازهای خروجی تا فیلتر ذرات؛ دمای گازهای خروجی پس از فیلتر ذرات؛ افت فشار در فیلتر ذرات
بر اساس سیگنال های الکتریکی از سنسورها، واحد کنترل الکترونیکی سوخت اضافی را به محفظه احتراق تزریق می کند و همچنین جریان هوا را به موتور کاهش می دهد و چرخش گازهای خروجی را متوقف می کند. در این حالت دمای گازهای خروجی به مقدار لازم برای گردش مجدد افزایش می یابد.
فیلتر ذرات با سیستم تزریق افزودنی سوخت
یک فیلتر ذرات با سیستمی برای معرفی مواد افزودنی سوخت یک پیشرفت است نگرانی PSA(پژو-سیتروئن). از آنجایی که فرانسوی ها در استفاده از مواد افزودنی برای بازسازی پیشگام بودند، نام فیلتر FAP-filter (از فرانسوی Filtre a Particules) به این فیلتر داده شد. رویکرد مشابهی در فیلترهای ذرات دیگر خودروسازان (فورد، تویوتا) اجرا شده است.
این سیستم از یک افزودنی حاوی سریم استفاده می کند که به سوخت اضافه می شود و احتراق دوده را در دمای پایین تر (450-500 درجه سانتیگراد) تضمین می کند. اما حتی این دمای گاز خروجی را نمی توان همیشه به دست آورد، بنابراین سیستم به طور دوره ای بازسازی فعال فیلتر ذرات را انجام می دهد. فیلتر ذرات معمولاً به طور جداگانه پشت مبدل کاتالیزوری نصب می شود.
این افزودنی در یک مخزن جداگانه با ظرفیت 3-5 لیتر ذخیره می شود که برای 80-120 هزار کیلومتر کافی است (عمر فیلتر). از نظر ساختاری، مخزن می تواند در مخزن سوخت یا خارج از آن قرار گیرد. سطح افزودنی در مخزن با استفاده از یک سنسور شناور کنترل می شود. افزودنی با استفاده از مخزن سوخت عرضه می شود پمپ برقی. افزودنی در هر بار سوخت گیری عرضه می شود مخزن سوختمتناسب با حجم سوخت پر شده شروع و مدت زمان عرضه افزودنی توسط واحد کنترل موتور (در برخی از طرح ها، یک واحد الکترونیکی جداگانه) کنترل می شود.
یکی از عوارض استفاده از افزودنی این است که در هنگام احتراق به صورت خاکستر روی دیواره های فیلتر می نشیند و از آن جدا نمی شود که باعث کاهش عمر دستگاه می شود. عمر مفید فیلتر ذرات مدرن 120000 کیلومتر است. تولید کنندگان اعلام تولید در به زودیفیلتر با منبع 250000 کیلومتر.
به دلیل هزینه بالای آنها، فیلترهای ذرات که به پایان عمر مفید خود رسیده اند، معمولاً توسط صاحبان خودرو جایگزین نمی شوند، بلکه با تجدید مجدد سیستم مدیریت موتور حذف می شوند.
در اروپا محبوب ترین موتور احتراق داخلی دیزل است. با این حال، نه در بنزین و نه در موتور دیزلسوخت به طور کامل نمی سوزد. نتیجه آن تشکیل مواد سمی و سرطان زا در گازهای خروجی اگزوز (EG)، از جمله ذرات دوده خواهد بود - محصولاتی که نه احتراق کاملهیدروکربن ها برای جلوگیری از این امر، استانداردهایی برای انتشار مواد مضر معرفی شده است که با آن مطابقت دارد عنصر خاص– فیلتر ذرات
چرا به فیلتر ذرات نیاز دارید؟
برای درک هدف از چنین دستگاهی، لازم است به این موضوع بپردازیم که گازهای خروجی چیست. عکس زیر ترکیب OG ها در جدول و همچنین تاثیر آنها بر بدن انسان را نشان می دهد.
داده ها نشان می دهد که گازوئیل خطرناک است محتوای بالادوده در گاز اگزوز برای کاهش غلظت آن، چنین عنصری در طراحی خودرو - فیلتر ذرات، که در زیر بحث شده است، وارد می شود.
اصل عملیات
اندازه ذرات دوده تقریباً برابر با پنج صدم میکرون است و در نوع خود ترکیب شیمیاییکربن خالص است چنین ذرات میکروسکوپی را ضبط کنید با وسایل معمولیکاملا مشکل ساز برای گرفتن آنها، دستگاه از انتشار استفاده می کند. عکس زیر به شما در درک اصل عملکرد ذاتی چنین دستگاهی کمک می کند: 
از تصویر مشخص است که یک شبکه کامل از لوله ها در ماتریس وجود دارد و انتهای لوله های همسایه با آن بسته شده است. طرف های مختلف. گاز اگزوز از سمت موتور وارد می شود، اما هنگامی که وارد لوله های بسته شده در سمت مخالف می شود، نمی تواند بیشتر حرکت کند. سپس آنها از طریق دیوارها به حفره های باز مجاور نفوذ می کنند و آزادانه ماتریس سرامیکی را ترک می کنند.
علاوه بر این، در حین انتشار از یک حفره به حفره دیگر، حتی ذرات میکروسکوپی نیز حفظ می شوند، به این معنی که فیلتر ذرات وظیفه خود را انجام داده است.
دستگاه فیلتر ذرات
خود فیلتر ذرات دیزل، با وجود سادگی ظاهری، یک دستگاه نسبتاً پیچیده است. با تمام اجراهایش برای ماشین های مختلف، او هست سیلندر فلزی. سیلندر شامل لوله های ورودی و خروجی برای اتصال است سیستم مشترکتمیز کردن گازهای خروجی دستگاه فیلتر در عکس زیر قابل مشاهده است. 
در داخل یک ماتریس سرامیکی وجود دارد که ساختار آن قبلاً در بالا مورد بحث قرار گرفته است. علاوه بر ماتریس، سنسورهایی بر روی فیلتر ذرات برای نظارت بر عملکرد آن نصب شده است.
از آن جمله شایان ذکر است:
- سنسور فشار دیفرانسیل؛
- سنسور دما در ورودی و خروجی فیلتر ذرات مورد استفاده.
بسته به طرح، فیلتر ذرات دیزل را می توان به روش های مختلفی نصب کرد، همانطور که در عکس نشان داده شده است: 
واقعیت این است که خود ماتریس می تواند با یا بدون پوشش کاتالیزوری داخلی ساخته شود. در مورد دوم، یک کاتالیزور دیزل باید علاوه بر نصب شود. اگر ترکیب از یک ماتریس سرامیکی با پوشش کاتالیزوری استفاده کند، می توان آن را با یک کاتالیزور ترکیب کرد.
فیلتر ذرات - نحوه بهترین عملکرد
عملکرد صحیح خودرو عمر فیلتر ذرات را افزایش می دهد. واقعیت این است که هنگام تمیز کردن گاز خروجی، منافذ لوله ها و خود لوله ها با ذرات دوده مسدود می شوند که منجر به بدتر شدن شرایط عملکرد موتور می شود و در نهایت از عملکرد طبیعی خودرو جلوگیری می کند.
در اینجا لازم به ذکر است که فیلتر ذرات برای بازیابی عملکرد خود بدون تعویض یا خارج کردن آن از خودرو، نیاز به یک حالت عملکرد خاص دارد که با فرآیند فیلتراسیون معمولاً انجام شده متفاوت است. اما می توانیم کمی بعد به این موضوع بازگردیم.
دلایلی که باعث کاهش راندمان کاری می شود
ممکن است دلایل مختلفی برای مسدود شدن آن وجود داشته باشد. یکی از اصلی ترین آنها کیفیت سوخت مصرفی است. سوخت بی کیفیتباعث افزایش تشکیل دوده در حین کارکرد موتور می شود که در نتیجه فیلتر ذرات خیلی سریع با این ذرات مسدود می شود که عمر مفید آن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
دلیل دیگر را می توان ناکافی بودن دمای گازهای خروجی برای احتراق کامل دوده دانست. واقعیت این است که فیلتر ذرات اجازه می دهد تا نه تنها ذرات دوده را حفظ کند، بلکه در حین کار، زمانی که موتور دیزل سطح کافی از دمای اگزوز را فراهم می کند، این ذرات را بسوزاند. اما باید تاکید کرد که این امر زمانی امکان پذیر است که دمای اگزوز بالا باشد و حداقل ششصد درجه باشد. در سایر مقادیر پایین تر، هیچ اتفاقی مانند این نمی افتد.
ممکن است دلایل مختلفی برای کاهش دمای اگزوز وجود داشته باشد، از جمله:
- حالت رانندگی (سرعت کم و توقف های مکرر)؛
- ترافیک در حین رانندگی؛
- اختلال در فرآیند احتراق سوخت
نظارت بر وضعیت فعلی
به منظور اطمینان از کنترل، سیستم اگزوز که موتور دیزل به آن مجهز شده است مجهز به ابزار دقیق است، از جمله، همانطور که قبلا ذکر شد، یک سنسور دما که خوانش های آن را نظارت می کند و یک سنسور فشار که تفاوت آن را در انتهای فیلتر اندازه گیری می کند. 
بر اساس سیگنال های تولید شده توسط سنسور فشار، کنترل کننده کنترل تشخیص می دهد که فیلتر ذرات پر از باقی مانده های سوخت نسوخته است و بنابراین می تواند به طور خودکار فرآیند تمیز کردن را شروع کند. نماد مربوطه روی پانل ظاهر می شود.
نحوه تمیز کردن - گازوئیل به شما این امکان را نیز می دهد
اغلب برای بهبودی استفاده معمولیخودرو، هنگامی که فیلتر ذرات با ذرات سوخت نسوخته پر می شود، کافی است از چند تکنیک ساده برای شروع بازسازی استفاده کنید. می تواند فعال و غیرفعال باشد. در هر گزینه ای، تمیز کردن به دلیل احتراق ذرات دوده و آزاد شدن منافذ مسدود رخ می دهد که برای آن از موارد زیر استفاده می شود:
- افزایش دمای اگزوز؛
- افزودنی هایی که دمای احتراق دوده را کاهش می دهند.
- شستشو، که در آن فیلتر ذرات با استفاده از معرف های ویژه از دوده تمیز می شود.
بازسازی غیر فعال
هنگامی که نشانه مربوطه ظاهر می شود و همچنین هنگامی که علائم قابل توجهی از بدتر شدن عملکرد موتور (افت قدرت، کاهش دینامیک و غیره) وجود دارد، توسط راننده به طور مستقل انجام می شود.
در این مورد، مهمترین چیز اطمینان از افزایش دما برای گاز اگزوز است، که اگر سه تا چهار دوجین کیلومتر را با بار کامل رانندگی کنید، اتفاق می افتد. این حالت حرکت، احتراق دوده داخل و تمیز کردن آن را تضمین می کند. گزینه دیگر ممکن است استفاده از مواد افزودنی مخصوص سوخت باشد که منجر به کاهش دمای احتراق دوده می شود.
بازسازی فعال
این حالت تمیز کردن می تواند به طور خودکار کنترل کننده کنترل موتور را روشن کند. برای انجام این کار، داده های ارسال شده به آن توسط سنسور دمای فعلی و همچنین سنسور اختلاف فشار را تجزیه و تحلیل می کند. این سنسور سیگنال می دهد که ذرات دوده فیلتر ذرات را مسدود کرده اند و سنسور دمای فعلی مقدار آن را تعیین می کند. اگر سوزاندن دوده کافی نباشد، کنترل کننده می تواند، به عنوان مثال، تزریق سوخت اضافی را که در حین گاز خروجی انجام می شود، انجام دهد، که منجر به احتراق آن به طور مستقیم در سیستم اگزوز می شود و دمای گازهای خروجی را تا حد ممکن افزایش می دهد. مقدار مورد نظر
اگر سیستم اگزوز، که روی یک موتور دیزل نصب شده است ، اقدامات دیگری را با هدف افزایش دمای گازهای خروجی وارد شده به فیلتر ذرات ارائه می دهد ، سپس کنترل کننده کنترل نیز از آنها استفاده می کند.
گرگرفتگی
در این مورد، تمیز کردن با استفاده از انجام می شود مایعات خاص، داخل آن ریخته یا تزریق می شود. معرف ها دوده را نرم می کنند و آن را از منافذ مسدود شده پاک می کنند و پس از آن می توان در هنگام رانندگی خودرو سوزانده شود.
فیلتر ذرات بخشی جدایی ناپذیر است ماشین مدرنو ترکیب گازهای خروجی را مطابق با استانداردهای فعلی تضمین می کند. وضعیت فعلی آن توسط یک سیستم کنترل کنترل می شود که برای آن از یک سنسور دمای فعلی و همچنین یک سنسور که اختلاف فشار را اندازه گیری می کند استفاده می شود. چنین سیستم نظارتی به راننده اجازه می دهد تا اقدامات به موقع را برای بازگرداندن عملکرد فیلتر ذرات و نرمال انجام دهد. شرایط فنیوسیله نقلیه، یا اگر در طراحی پیش بینی شده باشد، حالت بازسازی به طور خودکار روشن می شود.
