ディーゼル微粒子フィルターはどのように機能しますか? パティキュレートフィルター: ディーゼルエンジンにパティキュレートフィルターが必要な理由とその仕組み

ディーゼルエンジンが作動する場合、原則として燃料の完全燃焼は起こりません。その結果、煤など人体や環境に有害な成分が排気ガスとともに大気中に放出されます。後者の濃度を下げるために使用されますパティキュレートフィルター。英語でオプション - ディーゼル微粒子フィルター (DPF)。

システム内の設計と配置

パティキュレートフィルターは排気システムに属し、排気システムの隣に配置することも、排気システムと組み合わせて単一の構造にすることもできます（この場合、排気マニホールドの近くに配置され、最高温度でのガスの濾過が保証されます）。この装置は、以下を走行する車両にのみ使用されます。ディーゼル燃料、ガソリンエンジンに取り付けられている触媒とは異なり、排気ガスから煤粒子のみを浄化します。

パティキュレートフィルター

構造的には、微粒子フィルターは次の要素で構成されます。

マトリックス。これは炭化ケイ素 (セラミック) でできており、断面が正方形または八角形の細いチャネルのシステムです。通路の端は交互に閉じられており、壁は多孔質構造になっているため、煤は内部に保持され、壁に堆積します。
フレーム。金属製。入出力チャンネルを備えています。
圧力（入口と出口の差）を測定するセンサー。
入口と出口に温度センサー。

パティキュレートフィルターの動作と動作の特徴

微粒子フィルターを通過すると、汚染物質がマトリックスの壁に沈着し、出口で精製されたガスが生成されます。徐々にフィルターセルが満たされて目詰まりし、通過が妨げられます。排ガス。これによりエンジン出力が低下するため、清掃または交換が必要となります。

パティキュレートフィルターの耐用年数は、車両の運転条件によって異なります。平均して、メーカーは10万キロごとに状態を確認することを推奨しています。実際のフィルター汚れの範囲は 5 万キロメートルから 20 万キロメートルです。寿命を延ばすためには、定期的な再生と速やかなエンジンオイルの交換が必要です。

再生の種類とタスク

排気システム内の微粒子フィルターの位置

DPF 再生は、マトリックスに堆積した煤を焼き切る手順です。再生成には 2 つのタイプがあります。

パッシブ - 排気ガスの温度を上昇させることによって実行されます。これは、エンジンを最大負荷（3000 rpm 以上で約 15 分間運転）まで加速するか、煤の燃焼温度を下げる添加剤をディーゼル燃料に添加することによって達成できます。
アクティブ - メインエンジン動作モードがパッシブ再生に必要なインジケーターを提供しない場合に実行されます。これを行うために、温度を一定時間強制的に上昇させます。温度上昇が達成される違う方法- 排気行程中の遅い噴射または追加噴射、電気ヒーター、または追加の燃料添加剤による。

頻繁に燃焼するとセラミックマトリックスが摩耗し、破壊につながります。また、微粒子フィルターのコストは非常に高いため、最も穏やかなモードを見つける必要があります。これは、再生手順間の移動距離を増やすことと、オイルの燃焼温度範囲を減らすことによって達成されます。

ディーゼルオイルの選択

不適切なオイルはフィルターマトリックスセルのさらなる汚染や予備的な摩耗を引き起こします。エンジンが作動すると、燃料と一緒に燃焼し、不燃性の堆積物が存在すると、排気ガス浄化システムの動作が妨げられます。

のためにディーゼルエンジンパティキュレートフィルター付き ACEA（欧州自動車工業会）は、ユーロ 4 以上の環境基準および車両全般の運用規則を満たす一定のオイル規格を定めています。最新の微粒子フィルター用モーターオイル ACEA承認、C マーク (C1、C2、C3、C4) を取得しました。これらは排気浄化システムを備えた自動車に使用されており、その組成によりマトリックスの耐用年数を延ばすことができます。

パティキュレートフィルターを取り外すことはできますか?

多くの自動車運転者は、定期的な清掃と交換の問題、およびそれに伴う追加の経済的コストを解決したいと考え、パティキュレートフィルターを取り外すことに決めています。これはいくつかの方法で行うことができます。

装置の解体。パティキュレートフィルターを機械的に取り外すと、車両の出力がわずかに増加します。一方、機械を操作すると、エンジン ECU はフィルターの欠如を故障として認識し、エラーを生成し始めます。
エンジン ECU ソフトウェアを調整します (パティキュレートフィルターの接続に関する情報が含まれていないバージョンにプログラムを更新します)。アップデートソフトウェア実行されました特別な装置- プログラマーですが、同時に結果は予測できない可能性があるため、新しいファームウェアが正しく動作していることを確認する必要があります。
(工場出荷時のプログラムを変更せずに) デバイスエミュレーターを接続すると、実際の微粒子フィルターの動作と同様に信号が ECU に送信されます。

ただし、現在インストールされている環境基準ユーロ 5 では、パティキュレートフィルターを装着せずにディーゼルエンジンを搭載した自動車を運転することが禁止されています。

微粒子フィルターに関する豊富な経験は、微粒子フィルターがロシアで早期に登場したと言える十分な理由を与えてくれます。私たちは技術的にもその準備ができていません( 質の悪い燃料と現代のディーゼルエンジンのメンテナンスレベルの低さ）、道徳的にも（人々は環境に優しい車にお金を払う準備ができておらず、この方向で国家によって刺激されていません）。その結果、残念なことに、パティキュレートフィルターは、ロシアの状況では正しく機能しないため、ロシアの所有者に問題を引き起こすだけです。故障した微粒子フィルターを新しいものと交換しても、その後の動作中に問題が発生しないことは保証されません。

パティキュレートフィルターの洗浄やすすぎが無意味なのはなぜですか?

この疑問は、詰まったパティキュレートフィルターの内部を見ればすぐに消えます。パティキュレートフィルターのハニカムデザインは液体の通過を許しません。コンクリート片を洗ってみてください。ケルヒャーの洗浄では、セラミックの最上層を切り取ります。本当に複雑なものが必要です技術的プロセスで再作成することはできません。ガレージの状況。本格的なテクニカルセンターではそのような手続きには対応しません。そのコストはかなりの額になります。このようなフラッシュに対する有効な解決策はわかりません。

新しい微粒子フィルターは、この条件下でどのくらい持続しますか?

メーカーが計算した10万〜15万kmの期間よりも確実に短いです。交通渋滞での継続的な運転、燃料中の硫黄含有量の増加、および中古車の故障の可能性により、パティキュレートフィルターの寿命が短くなります。

パティキュレートフィルターはどのくらいの頻度で焼き切れますか?

の上別の車違う。たとえば、メルセデス、アウディ、BMW は常に再生を実行し、パティキュレートフィルターをきれいに保ちます。フォードでは、ディーゼル微粒子フィルターが限界まで詰まったときに再生が発生し、大量の白煙が発生します。

パティキュレートフィルターが故障するのはなぜですか?

煤粒子は大気中に入ることなくパティキュレートフィルターのハニカムによって捕集されます。すべてが素晴らしいのですが、フィルターのサイズには制限があり、すすの量は常に増加しています。解決策は、この煤を何らかの方法でフィルターから除去することです。最も簡単な解決策はそれを燃やすことです。これを行うために、エンジンコントロールユニットはパティキュレートフィルターを燃焼させるコマンドを定期的に発行し、パティキュレートフィルターにディーゼルを直接噴射します。フィルター内の煤が燃え尽きるには、高温が必要です。

市内を頻繁に短時間走行すると、微粒子フィルターを十分に暖めることができません。自動再生を開始するには、パティキュレートフィルターの温度センサーが必要な温度を判断するために、高速道路を長時間走行する必要があります。したがって、フィルターの加熱が弱いため、再生が起こらないか、再生が不十分になります。ドライバーに燃焼を開始する条件を意図的に作り出すことを強制するのは問題がある。

低品質の燃料。すすの量はディーゼルの硫黄含有量によって異なります。測定値が高すぎると、フィルターの詰まりが早くなります。その結果、再生がより頻繁に行われ、燃料の一部がシリンダー壁を通ってサンプに流れ落ちるため、オイルレベルの上昇につながります。このような油の特性は自然に劣化します。

エンジンに欠陥があると、再生プロセスが遅くなる可能性があります。

エラーによる EGRバルブ、燃料装置の故障またはプラグが正しく閉まっていない燃料タンク– そして再生はありません。その間、すすは蓄積し続け、その除去はますます問題になります。すすを完全に燃焼させることは不可能であり、残留物は必然的に蓄積します。摩耗したエンジンは疲労によりオイルが消費されるのが特徴ですピストンリングそして硬いバルブステムシール。シリンダーからのオイルは排気システムに入り、パティキュレートフィルターのハニカムに堆積します。オイルが燃え尽きると追加の炭素堆積物が形成されるため、パティキュレートフィルターの目詰まりプロセスが促進されます。

詰まった微粒子フィルターを除去する経験では、セラミックブロックの最初のセクションが最もダメージを受けます。

パティキュレートフィルターが詰まった状態で運転してはいけないのはなぜですか?

まず、機械の移転により、緊急モード。このモードの車は走行しませんが、這って走行します。経験上、スピードを出さずにさらに進んでしまう人もいます。アイコン出現後自己再生チェックエンジンまたは、フィラメントコイルが発生しなくなります。運転を続けると、すすが急速に蓄積し、エンジンの排気システムが完全に詰まります。次に、ガスが利用可能な出口を突破し始めますが、これにはタービンの故障が伴います。ピストングループ、USRバルブとクランクケース換気システム。上記の内容だけで、そのようなリスクを負いたくなくなるのは十分だと思います。ディーゼル微粒子フィルターの故障の最初の兆候が現れた場合、サービスセンターへの訪問を先延ばしにすることはお勧めしません。

パティキュレートフィルターをバールで叩き落として元に戻すだけではなぜ不十分なのでしょうか?

フィルターを物理的に正しく取り外したとしても、コントロールユニットを操作せずに取り外すことはできません。車が常に回生モードに入ろうとすると、ECU は結果を認識しないため、頻繁かつ長時間その状態のままになります。再生にはポスト噴射機能が伴うため、オイルは燃料によって希釈されます。さらに、オイルレベルの上昇により、ライナーの回転やシリンダーとピストンのスカッフィングが発生する可能性があります。

パティキュレートフィルターを新しいものに交換すると問題が解決することが保証されますか?

パティキュレートフィルターの交換は費用対効果が低く、フィルターが長持ちするという保証もありません。一部の自動車愛好家は、自動車には微粒子フィルターが搭載されているため、それがなければ正常に動作できないことを意味すると考えています。これは間違っています。

たとえば、生産初期の BMW X5 E70 は微粒子フィルターなしでロシアに出荷され、ヨーロッパからの同等品には微粒子フィルターが装備されていました。アメリカの車パティキュレートフィルターとAdBlue尿素がすでに付属しています。

パティキュレートフィルターと尿素噴射システムは、追加のシステム車の環境配慮性を向上させます。これらを搭載することでのみ、自動車は、車両が設置される国の法的な欧州規格 4 および 5 に準拠することができます。

ロシアでは、微粒子フィルターと尿素を搭載していない自動車は、燃料品質を考慮して設計された既存の欧州基準に簡単に適合します。適切な燃料がなければユーロ 4 を使用することはできません。正しく取り外された微粒子フィルターと AdBlue システムを備えた車は、工場出荷時のすべてのパラメーターに従って完全に正確に動作し、正しく動作します。

スワールフラップは吸気チャンネルの一部を遮断し、チャンネルの断面積を減少させます。通過する空気の量はわずかに減少しますが、空気の移動速度は増加し、渦が発生します。これはシリンダー内の空気と燃料の混合を改善するために必要です。すべて問題ありませんが、ほとんどのエンジンでは、スワールフラップはあまり高品質ではないプラスチックでできています。

10万km以上の走行により、時間の経過とともにスワールフラップに堆積物が堆積していきます。 USRシステム（結局のところ、60,000 km ごとに必要な USR バルブのメンテナンス洗浄を行う人は誰もいません）温度とともにプラスチックが脆くなり、破損してエンジンに吸い込まれ、その後大規模なオーバーホールが行われます。

スワールフラップがないと、エンジンは一部の中モードでトルクを失いますが、シリンダー内にプラスチックの破片が入り込んでエンジンが停止することはありません。トルクの損失はチップチューニングによって簡単に補うことができ、同時にパワーとスワールフラップのエンジンコントロールユニットを再プログラムする関連作業を節約できます。

走行中にはスワールフラップコントロールに電子的および機械的な障害が発生することが多いため、単にスワールフラップを取り外すだけでは機能しません。

EGRシステムは何をするのですか? なぜ必要なのでしょうか?

空気は体積比で不活性ガスの窒素の 78% で構成されており、通常の条件下ではリチウムとのみ反応します。高温では窒素が酸化されてNOx酸化物が生成され、酸素濃度が高くなるほど窒素酸化物の生成量も増加します。

排気ガス再循環 (EGR) システムは、排気ガスの一部を排気ガスに戻すことで、排気ガス中の窒素酸化物 NOx を削減するように設計されています。インテークマニホールド。排気ガスの一部を吸気マニホールドに戻すと、混合気中の酸素の量が減少し、それによって窒素酸化物の生成が減少します。ただし、これによりエンジンの実効出力が低下します。ディーゼルエンジンの EGR を除去することは、環境保護活動家を含む多くの人々によって受け入れられると考えられています。除去 EGRシステム NOx レベルの増加につながりますが、炭化水素の排出、粒子状物質 (煤)、一酸化炭素、二酸化炭素の排出は大幅に減少します。また、EGRをなくすことで燃費も向上します。シリンダーに再循環された排気ガスは、摩耗の原因となる汚染物質 (すすやタール) をエンジンに加え、エンジンオイルをより早く酸化させ、エンジンの寿命に悪影響を及ぼします。

この記事では、微粒子フィルターシステム（ディーゼル微粒子フィルター）を備えた、環境クラスユーロ4以上のディーゼル車の所有者の主な間違いを反映しようとします

チェックランプが点灯したときダッシュボード、車はトラクションを失い、馴染みの診断医は「微粒子フィルターが限界に達した」という結論を出します。その場合、これは死刑宣告のように聞こえます。

本当に！新品の値段は鋳鉄橋と同じくらいで、中古品を買うのは豚をつつくようなものだ。そして、人々は自分の車をどのように扱うかについてまだ明確な考えを持っていません。

財務と信頼性の観点から見た唯一の正しい解決策は、プログラムで無効にして物理的に削除することです。

まず思い浮かぶのは、汚れているから掃除する必要があるということです。ここの市場にはたくさんの「もの」があります。強制的なサービス再生から、フィルターからすすを除去できる特別な奇跡的な「スラリー」をタンクに充填するまで。

人々！強制的なサービス再生は、通常モードでしばらくパティキュレートフィルターを復元しようとする唯一の (!!!) 方法です。それが唯一の安全な方法でもあります。すべての添加剤は、単純に燃焼温度を上げるという原理に基づいています。一方で、これは望ましい効果をもたらし、同じ再生が起こります。その一方で、ピストンが局所的に過熱し、深刻な摩耗につながります。

残念ながら、ほとんどの自動車所有者は、このシステムがどのように機能するかを明確に理解していません...

70% の場合、最初にすすの除去を開始しますが、何も起こりません。ダッシュボードの「チェック」はついたままですが、エラーは解消されませんでした。

彼らはさらに掘り下げ始めます。うん！大多数では現代の車いわゆるすす「カウンター」があります。つまり、車の運転中に電子ユニットエンジンコントロールユニット (ECU) は、すすの充填に関する「統計」を保持し、常に監視しています。「DPF蓄積」インジケーターが目盛から外れ始めたら点灯します。強制再生。そして、複数の場合は、失敗した試み「チェック」とエラーにより緊急モードが有効になります。

パティキュレートフィルターを新しいものに交換するとき、ディーラーはオンにしますサービス機能カウンターをリセットすることで。結局のところ、値がゼロの場合にのみ、フィルレベルのエラーを取り除くことができます。

さらに。カウンターをリセットしてエラーを削除したとしても、最初の制御でECUはフィルターの入口と出口の圧力差がゼロであることを確認します（1つのDPDに入る小指ほどの太さの同じ鉄管 - 差動）圧力センサー）。このデータはシステムが動作するには正しくないため、新しいエラーが発生します。

私たちの仕事の中で、微粒子フィルターの動作を欺こうとする試みに何度も遭遇しましたが、サービス技術者は次の解決策を提案しました。

フィルターカセットにドリルで穴を開けます。この決定は誰にとっても悪いものです。まず、セラミックハニカムの構造が破壊され、振動によってすすが簡単に崩れてしまいます。第二に、DDD センサーの読み取り値が正確になるように穴の直径と深さを推測することは非常に困難です。

DDD に分圧器を取り付けます。エンジニアリングの知識を持った、もう少し上級の人々が、この単純なスキームを作成します。問題は、特定のデルタによってのみデータを拒否できることです。また、入出力の読み取り値はエンジンの動作モードに応じて変化するはずです。

電子デコイを設置します。これは目標に最も近い解決策ですが、これも機能しません。正しいデータを「投入する」ことに基づいています。つまり、既にデータが保存されている「コンピューター」がパティキュレートフィルターの動作を制御するセンサーに接続されており、エンジンの動作モードに応じて、その時点で確認すべきデータがECUに供給されます。フィルターが機能するようにするためです。しかし、数学的モデルパティキュレートフィルターシステムの動作は、DD センサー、パティキュレートフィルターと触媒の温度センサー、ラムダプローブ、センサーなどの多数のセンサーに基づいています。質量流量エア、位置センサークランクシャフトその他。これは「電子デコイ」にとって未知の部分が多い方程式です。正常に動作する「ボックス」をまだ見たことがありません。

人々！車で実験しないでください。で最良のシナリオもらえるよ頭痛定期的に出力を失う発煙エンジンの形をしています。最悪の場合、エンジンを作り直すことになります。

上で述べたように、微粒子フィルターをプログラムで無効にして削除する必要があります。

パティキュレートフィルターとは何ですか?なぜ必要ですか? 記事の 1 つでご覧いただけます - リンク

このページでは、ディーゼル微粒子フィルターシステムの故障を示す主な症状について説明します（メーカーは重要ではありません。EURO 4規格以上のすべての車に固有の一般的な問題について検討します）。結局のところ、現代のディーゼル車を運転するとき、現代の状況特に市内では、パティキュレートフィルターは走行距離約7万〜9万km後に故障することが多く、それよりも早く、すでに40〜60kmの時点で問題が発生することがあります。マイレージ

なぜ ディーゼル微粒子フィルターはすぐに故障します。

ここで、フィルター自体の設計とその動作原理を覚えておく価値があります。フィルターは常に排気マニホールドの後ろ、エンジンのすぐ近くに取り付けられ、排気ガスはエンジンの残りの部分に入る前にフィルターを通過します。排気システムそしてさらに大気圏へ。パティキュレートフィルターの主要なフィルターエレメントはセラミックマトリックスで、通常は炭化ケイ素で作られています。内部には気泡メッシュ構造があり、多孔質のチャネル壁がフィルターとして機能し、エンジンの排気ガスからの煤粒子を捕捉します。時間の経過とともにフィルターは煤で詰まり始めますが、システムには微粒子フィルターを洗浄する機能 (再生と呼ばれます) が備わっています。この機能はエンジン ECU によって制御され、エンジン ECU は多数のセンサー (パティキュレートフィルターの前後の差圧センサーと温度センサー) に問い合わせ、その読み取り値に基づいて ECU が再生をオンにします。

注意したいのは、低品質の燃料資源にも大きな影響を与えるパティキュレートフィルターそしてエンジン全体。すすの量は燃料中の硫黄含有量に直接依存し、そのパラメータが高すぎるとフィルターの目詰まりが早くなります。悪化しています。

再生にはパッシブとアクティブの 2 つのタイプがあります。

受動的再生はより効果的であり、通常、エンジン速度約 2500 rpm で郊外サイクルで 30 分以上走行するときに発生します。フィルター内での煤の受動的再生中に触媒が酸化され、高温排気ガス（排気ガスが到達した場合にのみ受動的なすすの再生が発生します）一定の温度 350～550℃）。このような再生はより効果的であり、車が郊外の条件で使用される場合、パティキュレートフィルターの寿命がはるかに長くなるのは間違いありません。

市街地や交通量の多い状況では、通常の運転中にパティキュレートフィルターをそのような温度まで暖めることはほとんど不可能であるため、フィルターが目詰まりした場合、ECUは積極的な再生を使用して、エンジンに過剰なディーゼル燃料を噴射します（同時にエキゾーストパイプからアイドル回転数煙が来ています白パティキュレートフィルターを 600 ～ 650°C の温度に加熱するために、速度はわずかに高くなります。この温度に達すると、フィルター内のすす粒子が酸素と反応して無害な二酸化炭素を生成します。しかし、このような再生は効果が低いため、「都市用」ディーゼル車では、走行距離が非常に少ないときにすでにフィルターに問題が発生していることがよくあります。さらに、車はさまざまな理由で回生をまったくオンにしない可能性があります（ECUのアクティブエラー、タンクキャップの誤閉、USRバルブの故障など）。その場合、パティキュレートフィルターは非常に使用できなくなります。フィルターが詰まっている場合、フィルターに永久的な消去不可能なエラーが記録され、車は緊急モード (ターボチャージャーをオンにしない場合は最大 3000 rpm) でのみ動作します。この場合、フィルターを新しいものに交換するか、 ソフトウェアによるパティキュレートフィルターの取り外しそしてその物理的な除去。

もちろん、我が国のガソリンスタンドでよく販売されている燃料、特にディーゼルの品質を忘れてはなりません。なぜなら、ディーゼル燃料の品質は、現代のあらゆる燃料にとって非常に重要な要素だからです。ディーゼルエンジン高圧と直接噴射燃料。

故障した車両を運転する場合の主な欠点パティキュレートフィルター:

電力損失

燃料消費量の増加

フィルターがひどく詰まった結果、排気ガス再循環 (EGR) システムの「コークス化」が非常に早くなり、高価なバルブの故障につながり、場合によってはターボチャージャーの故障につながります。

エンジンは「摩耗のため」緊急モードで動作し、ターボチャージャーはオンにならず、速度は3000 rpmに達します。 - その結果、オートマチックトランスミッションはエンジンから不足したトルクを受け、負荷が増加した状態でパッケージを制御します（切り替え時のショック）

フィルターが致命的近くに詰まった状態で車を使用し続けると、エンジン故障の可能性があります。

示す症状誤動作の可能性パティキュレートフィルターとその目詰まりと必要性パティカルフィルターの取り外し :

燃料消費量の増加、頻繁な再生の出現（白い煙アイドリング速度で駐車している場合、アクティブな再生が行われていることを示します)

エンジン出力と推力の低下

N エンジンの動作が不安定になる動作中の煙の増加

シュエンジン作動時にシューという音

後ろにより高いレベルモーター・オイルエンジン内で(規範の遵守が条件となります)

エンジンの移行緊急モード中(通常のターボチャージャー動作なしで最大 3000 rpm)。

ダッシュボード上の表示:

ダッシュボードにこれが付いている車もありますパティキュレートフィルターインジケーター- 通常は点灯または故障時に点滅し始めますが、CHECK-ENGINE インジケーターが点滅する場合もあります。

ここで示されたすべての兆候がパティキュレートフィルターシステムの欠陥の 100 パーセントの原因であるわけではありません。問題を完全に特定するには、車への介入を開始する前に、車の適切な診断を行う必要があります。。専門家が問題を特定した後、変更または修正が必要かどうかを理解します。 パティカルフィルターを取り外します .

写真: 目詰まりして使用できなくなったパティキュレートフィルターを横に切断したもの。

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2004 年にヨーロッパでユーロ 4 基準が導入され、これに従ってすべての新車には微粒子フィルターの装着が義務付けられました。このエレメント自体は 2001 年から自動車の排気システムに使用されてきましたが、当時は少数のメーカーのみがそれを搭載していました。それで、これは何ですか - ディーゼル微粒子フィルター、何のためにあるのですか？この要素の目的とその操作を決定し、多くの自動車所有者がそれをシステムから完全に削除する理由を理解してみましょう。

これは何ですか?ディーゼル微粒子フィルター?

これは、大気中への煤粒子の排出を減らす車の排気システムの要素です。これを使用すると、排気ガス中の煤の含有量が 80 ～ 100% 削減されます。よりクリーンな環境を求める取り組みとして、2004 年以降、ヨーロッパで生産されるすべての自動車に同様のフィルターを装備することが義務付けられています。

設計に応じて、この装置は排気システムの別個の要素である場合もあれば、触媒コンバーターに接続される場合もありますが、原理は変わりません。

仕事

パティキュレートフィルターの動作は、煤の濾過とその後の再生という 2 つの連続した段階に基づいています。濾過中に煤が壁に沈殿し、浄化された排気ガスが大気中に放出されます。この場合、0.1〜1ミクロンのサイズの粒子はフィルターを通過できます。彼らのシェアは約5％です総数。しかし、それらは人間にとって危険なものです。

内部に蓄積した煤粒子は排気ガスの通過を妨げ、エンジン出力の低下を引き起こす可能性があります。したがって、パティキュレートフィルタは定期的に再生される。メーカーが提供する設計に応じて、再生プロセスはさまざまな方法で実行できます。これがディーゼル微粒子フィルターであることを理解したので、再生の問題をより詳細に検討できます。

触媒コーティング - それは何ですか?

フィルターを中和剤と組み合わせると、触媒コーティング。同様の装置は、フォルクスワーゲンブランドや他の外国メーカーの車でも使用されています。それらは、エンジンからそれほど遠くない排気マニホールドの後ろ、排気ガスの温度がほぼ最高になる場所に取り付けられます。

基本構造要素このフィルターはセラミック製のマトリックスを備えています。両側が交互に閉じた小さな断面積のチャネルからなる独特のセル構造を持っています。チャネルの壁は多孔質であり、フィルターとして機能します。チタンは壁の表面に塗布されており、触媒として機能します。このマトリックス全体がハウジングに収まります。

排気ガスが通過するときこのフィルター、すす粒子の大部分はマトリックスの壁に保持され、チタン触媒はエンジンの燃焼室で燃焼しなかった炭化水素の酸化を促進します。

アクティブおよびパッシブ再生

知られているように、微粒子フィルタの再生は、能動的または受動的であり得る。後者の場合、高温と触媒の作用によりすすの酸化が継続的に発生します。パッシブ再生では、形成のチェーンは次のようになります。

窒素酸化物は酸素と反応して二酸化窒素を形成します。
新しく形成された物質はすす (炭素) と反応し、一酸化炭素と窒素酸化物が形成されます。
一酸化炭素と一酸化窒素は酸素と反応して二酸化窒素と二酸化炭素を生成します。

エンジンが作動している場合低回転、その場合、ガスの温度は低くなり、そのため受動的な再生は発生しません。この場合、強制再生または能動再生が行われます。 600〜650度の温度で行われます。これらの温度は、エンジン管理システムを使用して達成されます。この温度では、すすが燃焼します。つまり、すすは酸素と反応し、その後二酸化炭素が形成されます。

システムセンサー

メルセデスまたはその他の車の微粒子フィルターを操作するために、制御システム全体とセンサーが提供されています。

エアフローメータ。
ディーゼル微粒子フィルター圧力センサー。
パティキュレートフィルターの前後のガス温度センサー。

得られた結果に基づいて、コンピューターは燃焼室に追加の燃料を自動的に噴射し、空気の供給を減らし、さらには排気ガスの再循環を停止します。これらすべてにより、排気温度が再生を実行できる値まで上昇します。

自動再生

プジョーとシトロエンの懸念により、自動再生機能を備えたフィルターが開発されました。これらは別個にインストールされます。触媒コンバーター。この設計では、排気ガスの温度を上昇させる特別な添加剤を燃料に注入することに基づいた再生方法が使用されています。同じ方法が他のメーカー (Ford や Toyota など) のフィルターにも実装されています。

ここでは次のように動作します。フィルターが煤粒子で最大限に満たされると、システムはセリウムを含む特別な添加剤を燃料に自動的に注入します。この要素は燃焼すると大量の熱を放出します。

コンピュータ信号に従って添加剤を複数回注入することができます。１回目の噴射は燃料噴射行程で行われる。この場合、排気ガスは高温に加熱され、フィルターマトリックスは 700 度に加熱されます。その後、排気行程中に添加剤が噴射されます。この場合、セリウムは燃焼せず、ガスと一緒にパティキュレートフィルターに入ります。セリウムを含む燃料が高温のマトリックスに当たると発火し、温度は 1000 度に達します。この場合、煤が燃焼することによりフィルタが再生される。ここでの温度は非常に高くなりますが、マトリックスやフィルター自体の破壊は起こらないことに注意してください。

セリウム添加剤自体は別の容器に保管されます。 1 回の補充で平均数年間 (約 80,000 マイル) 使用できます。通常、ディーゼル微粒子フィルターの価格は高く、20〜10万ルーブル（モデルによって異なります）の範囲で変動しますが、燃料の使用に耐性があります。低品質ただし、この場合、すすが大量に形成されるため、添加剤の消費量が増加する可能性があります。

パティキュレートフィルターの取り外しとディーゼルエンジンへの影響

これらのデバイスは頻繁に故障します。車の所有者の中には、高価であることを考慮して、お金を払いたくない人もいます。では、車がそれらなしで正常に走行するのに、なぜでしょうか? たとえば、ルノー車では、煤の堆積を伴うディーゼルがこのシステムの誤動作を引き起こすことが多く、これによりエンジン出力とトラクションが低下し、エンジン内のオイルレベルが上昇し、エンジンからシューシュー音が発生する可能性もあります。それはすべて、排気ガスがシステムを通過するのが困難になるためです。この場合、コンピューターは永続的なエラーを登録し、エンジンの動作を制限します (最大 3000 rpm)。

ガソリンスタンドの整備士の多くは、フィルターを物理的に取り外し、車の「脳」をフラッシュします。パティキュレートフィルターを取り外すと、ディーゼルエンジンに次のような影響が生じます。通常動作エンジン。はい、排気ガスには有害な煤が大量に含まれます。環境, しかし、これを気にする人はほとんどいません。ただし、取り外した後は車のファームウェアも必要になります。そうでないと、ダッシュボードに「チェック」エラーが表示されます。

しかし、同じガソリンスタンドでは、微粒子フィルターの掃除方法を知っています。ただし、このサービスには費用がかかり、効果は一時的です。

故障の症状

すでに述べたように、このフィルターが故障すると、一部のモーターが動作しなくなります。全出力。車は自動的にターボチャージャーをオフにし、エンジンを緊急モードにし、回転速度を 3000 rpm 以上に上げることができなくなります。また、車はより多くの燃料を消費し、トラクションは大幅に低下し、エンジンオイルレベルは元のレベルよりも高くなり、有名なチェックエラー。これはすべて典型的な兆候このモジュールの故障。

幸いなことに、これには何の問題もありません。すでにご理解いただいたように、エンジンやそのシステムに損傷を与えることなく簡単に取り外すことができます。環境と通行人に害を及ぼすだけです。

ついに

多くの車の所有者は、これらの不必要な取り付けを車から取り外し、エンジンに損傷を与えることなく正常に運転しています。これで、ディーゼル微粒子フィルターとは何か、そしてそれがどのように機能するかがわかりました。車に問題がなく、エンジンに悪影響を与える場合でも、安全に取り外すことができます。幸いなことに、現在このサービスは多くのガソリンスタンドで提供されています。特に、この装置は日産、メルセデス、プジョー、マツダ、ルノーの車から取り外すことができます。機械が稼働し続けても、ディーゼルの効率が低下することはありません。それどころか、パワーの増加さえも可能です。