Исторически сложились определенные ассоциации с дизельными двигателями, такие как хорошая тяга, экономичность, выхлопной чад и проблемы с парафинизацией дизельного топлива. Современные дизельные двигатели все еще обладают высоким крутящим моментом и экономичностью, но проблемы с зимней эксплуатацией и соляркой стали менее значительными благодаря внедрению системы проточного подогрева дизельного топлива, а также подогревателя бака. Понятие "чадить" стало несвойственным современным дизельным двигателям, так как характерный запах соляры уступил место еле уловимому кисловатому аромату, и в глушителе больше не образуется черной копоти. Это стало возможно благодаря применению сажевых фильтров.
Любой фильтр предназначен для задачи улавливания определенных веществ. Когда мы говорим о "противосажевом" фильтре, мы имеем в виду фильтр, который способен удерживать вредные частицы сажи, образующиеся при работе дизельного двигателя. Такой фильтр, обычно, имеет форму керамической матрицы, состоящей из множества закрытых каналов с отверстиями. Эта структура помещается в банку овальной или круглой формы, которая довольно крупна по размеру. Отработавшие газы проходят через выхлопную систему, причем частицы сажи остаются в каналах, так как они не могут пройти через мелкие отверстия. Очевидно, что этот фильтр может быстро забиться, если сажа не удаляется. Удаление сажи происходит методом выжигания при особом режиме работы двигателя.
Фильтр для сажевых частиц расположен в выхлопной системе, неподалеку от впускного коллектора. Если установлен катализатор, то фильтр размещается сразу после него. Иногда они объединены в одном корпусе, чтобы расположить отфильтрованные сажи как можно ближе к двигателю. Это позволяет достичь высоких температур во внутренностях сажевого фильтра, что необходимо для его очистки от сажи.
Владельцы подержанных автомобилей часто хотят узнать, удален ли этот компонент. Это можно узнать с помощью специализированного диагностического оборудования. Если фильтр удален, то система контроля и анализа его заполнения отключается. Обычно заводская оболочка остается на месте, а удаляется только внутренняя часть, поэтому следы вмешательства видны – например, замкнутый сварной шов на несоответствующем месте.
Фильтр играет важную роль, так как уменьшает мощность двигателя. Это происходит из-за накопления сажи в фильтре, которая создает сопротивление для отработанных газов. В городе это может не так сильно заметно, но на трассе автомобиль с заполненным фильтром будет разгоняться медленно. Для дизельных автомобилей не очень полезно ездить по загородным дорогам из-за этого. Снижение мощности трудно заметить, поэтому проще обратить внимание на приборную панель, где специальная лампа или светодиоды покажут наличие проблемы. Аккуратный ответ на значение определенного знака можно найти только в инструкции к автомобилю. Рассмотрим пример сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG: значок DPF означает, что фильтр почти заполнен, и было много неудачных регенераций, но есть шанс выжечь сажу обычными средствами. Как только этот знак загорается, рекомендуется как можно скорее выехать на трассу. "Check + DPF" указывает на блокировку сажевого фильтра. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу только возможность выжечь сажу специальным методом.
Информация на приборной панели отображает реальные параметры, такие как расход топлива, уровень масла в двигателе и отклик на нажатие педали газа. Например, можно выявить, что сажевый фильтр скоро выйдет из строя, обращая внимание на несколько признаков:
Это происходит из-за нескольких неудачных попыток регенерации фильтра, которые не удалось выполнить корректно. Регенерация должна повысить температуру внутри устройства, чтобы сажа сгорела и каналы фильтра освободились. Это достигается в основном за счет послевпрыска топлива, чтобы дизель полностью сгорел внутри фильтра. Если не соблюдать рекомендации производителя по режиму регенерации, результат может быть неудачным. Повторные попытки регенерации приведут к увеличению расхода топлива и уровня масла.
Не стоит игнорировать предупреждения, так как при полностью забитом сажевом фильтре автомобиль переходит в аварийный режим со скоростными ограничениями и повышенным расходом топлива. Если не обратить внимание на это, аварийное оповещение все равно среагирует: если фильтр полностью забит, машина может заглохнуть, не завестись, или завестись и сразу остановиться.
Выше было упомянуто, что такое регенерация сажевого фильтра и для каких целей она проводится. Это мероприятие направлено на удаление накопившейся сажи в каналах. После очистки фильтра двигатель может функционировать более эффективно, теряя меньше мощности. Для удаления сажи необходимо повысить температуру отработанных газов, что можно сделать одним из двух способов:
Необходимо рассмотреть возможность произвести очистку сажевого фильтра во время движения без использования электроники, лишь удерживая определенную скорость движения и поддерживая определенное количество оборотов. Если двигаться со скоростью 70-90 км/ч и удерживать обороты выше 2500 об/мин, можно частично очистить фильтр от сажи. Частота и продолжительность данной процедуры зависит от того, как часто используется автомобиль. Рекомендуемый стандартный цикл: 5 дней городского движения и 2-3 поездки по 40 минут в выходные. Активная очистка направлена на нагрев матрицы сажевого фильтра до 600-650 градусов. Для этого необходимо изменить настройки турбокомпрессора, отключить систему рециркуляции и обеспечить топливный впрыск перед тактом выпуска газов. Электроника сама определяет момент, когда необходим активный прожиг, основываясь на данных от датчиков температуры выхлопных газов и дифференциального давления.
Активация регенерации происходит по-разному в различных автомобилях. На некоторых автомобилях это происходит незаметно для водителя, независимо от места движения авто. В других случаях водитель уведомляется о необходимости активации специальной кнопкой, когда зажигается соответствующая лампа.
Существует несколько признаков активной регенерации:
Сажа сгорает, как уже упоминалось ранее. Однако фильтр впитывает не только сажу, но и золу, которая накапливается с момента запуска двигателя и не исчезает. Она образуется из масла и металлизированных присадок, содержащихся в низкокачественном топливе. Поэтому для дизельных двигателей с сажевым фильтром рекомендуется использовать масло с низким содержанием золы.
Необходимость замены фильтра можно определить по большому пробегу автомобиля, а также по частым попыткам активной регенерации. Обычно процесс происходит каждые 500-1000 км, а если интервалы сокращаются до 150-300 км, это уже считается аномальным.
Чтобы продлить срок службы сажевого фильтра, рекомендуется использовать только качественное топливо и заливать специальное масло для дизельных двигателей с низким содержанием золы.