Принцип работы сажевого фильтра, а также возможные проблемы с ним. Датчик сажевого фильтра


Для чего нужен датчик дифференциального давления fap?

Начиная с 2000 года, все легковые автомобили с дизельным двигателем должны иметь сажевый фильтр. Чтобы он смог работать долгое время без замены, производители ввели алгоритм контроля наполнения устройства частицами. Когда их содержание становится критическим, необходима промывка сажевого фильтра.

Принцип работы

Это устройство, которое предназначено для защиты окружающей среды. С его помощью понижается содержание частиц в отработавших газах, которые попадают в атмосферу. Очиститель снижает ее количество в газах примерно на 99,9%. Сажа образуется, когда топливо сгорает не полностью. Как правило, она состоит из множества мелких частиц, которые смешиваются с воздухом и загрязняют его. Сажевый фильтр устанавливается за каталитическим нейтрализатором, где температура газов является максимальной.

Составные части

Устройство fap состоит из таких элементов:

  1. Матрица, которая является неотъемлемой частью любого очистительного прибора. Изготавливается из керамики, за счет чего ее положительные свойства значительно возрастают;
  2. Металлический корпус, в который и помещается матрица для защиты;
  3. Ячейки, в которые скапливается вся сажа. Имеют квадратную форму. Именно благодаря им сажевый фильтр может прослужить долгий период. Срок эксплуатации значительно увеличивает и своевременная промывка сажевого фильтра;
  4. Датчик дифференциального давления, благодаря которому можно узнать степень заполнения. Когда устройство является чересчур засоренным, датчик давления подает сигнал на эмулятор, а также на приборную панель машины. После этого водитель может узнать о состоянии, в котором находится сажевый фильтр;
  5. Эмулятор. Представляет собой дополнительный элемент, который можно приобрести в любом автомобильном магазине. С его помощью можно провести удаление сажевого фильтра своими руками.

Этапы работы

Любой прибор, в том числе и fap работает в два этапа, которые осуществляются последовательно друг за другом:

  • Фильтрация. Представляет собой захват частиц, которые впоследствии осядут на стенках устройства. При выполнении процесса тяжелее всего обрабатываются мелкие частицы. Если их обработка будет малоуспешной, в дальнейшем может понадобиться замена сажевого фильтра. Кроме того, мелкие частицы представляют наибольший вред для человеческого организма, поэтому к выбору прибора следует подходить с ответственностью;
  • Регенерация сажевого фильтра fap. Частицы закупоривают каналы, поэтому отработавшие газы со временем тяжелее устраняются. В результате снижается и мощность мотора. Чтобы этого не случилось, следует выполнять очистку прибора от накопившейся грязи. Этот процесс и получил название – регенерация сажевого фильтра. Узнать о количестве частиц помогает датчик давления. Он подает водителю сигналы. При этом если датчик давления неисправен, то система также в скором времени может выйти из строя.

Как удалить фильтр fap

Не рекомендуется выполнять процесс замены или удаления своими руками. Дело в том, что удаление сажевого фильтра – это процесс, который должен сопровождаться всеми необходимыми действиями, а неграмотный человек в этой области не сможет их воспроизвести. Это может стать также причиной того, что вся система перестанет правильно функционировать.

Программное удаление осуществляется за счет прошивки блока управления мотором. Во время работы используется эмулятор. По завершении процесса мощность двигателя должна возрасти в несколько раз. Также на автомобилях устанавливается датчик дифференциального давления, который оценивает степень засоренности прибора. И если датчик неисправен, то может сломаться вся система. Стоимость проделанной работы в автосервисе зависит от марки автомобиля, а также от типа двигателя, поэтому цену следует уточнять.

Зачем нужно удаление?

Многие задают себе вопрос: «Зачем нужен сажевый фильтр?». Конечно, его функции являются незаменимыми, но если вы столкнулись с таким вопросом, то помочь в его решении может отключение сажевого фильтра fap. У большинства водителей появляются проблемы с эксплуатацией приборов fap, о чем сигнализирует датчик давления, поэтому они решаются на их отключение, после чего блок управления двигателем будет функционировать еще лучше.

После дезактивации устройства (то есть, его отключения), необходимо выполнить также физическое удаление сажевого фильтра fapиз выпускной системы. Чтобы легче это сделать, можно использовать специальный прибор – эмулятор. Стоит он недорого, зато с его помощью процесс будет выполнен намного быстрее. Некоторые специалисты утверждают, что при появлении неисправностей может помочь прожиг сажевого фильтра fap. Проделать его можно самостоятельно, разогнавшись до скорости больше 80 км/ч.

Что такое эмулятор?

Датчик дифференциального давления передает сигналы, которые поступают на эмулятор, о чрезмерной засоренности. Однако водитель может узнать о неисправности работы устройства намного раньше. Ведь на приборной панели также появляется индикация, сигнализирующая об этом. Из-за того, что прибор выходит из строя, значительно снижается мощность машины. А исправить эту ситуацию может либо замена сажевого фильтра, либо его удаление. Многие выбирают второй вариант, ведь купить эмулятор можно намного дешевле, чем новый сажевый фильтр. Кстати, установить эмулятор можно и своими руками, что значительно облегчает процесс. 

Похожие статьи:

autodont.ru

Система дизельного сажевого фильтра (Впрыск Denso) Mazda

             

• Задача системы дизельного сажевого фильтра (DPF) состоит в снижении количества частиц сажи, которые образуются, прежде всего, при неполном сгорании топлива (например, при холодном запуске двигателя и при полной нагрузке на двигатель).

• Для этого частицы отфильтровываются из потока отработавших газов и дожигаются в определенных эксплуатационных условиях.

• Система фильтрации в основном состоит из следующих компонентов:

— Дизельный сажевый фильтр, встроенный в корпус катализатора окисления

— Датчик разности давлений системы DPF с датчиком температурной коррекции

— Датчики температуры выхлопных газов

— Обогреваемый лямбда-зонд

— Сигнальная лампа DPF

— Система управления регенерацией DPF

Дизельный сажевый фильтр

• Окислительный катализатор и дизельный сажевый фильтр (DPF) установлены один за другим в общем корпусе.

Корпус сажевого фильтра/катализатора окисления в двигателе RF-T

 Окислительный катализатор и фильтр DPF

 Обогреваемый лямбда-зонд

 Датчик температуры выхлопных газов (задний)

 Датчик температуры выхлопных газов (средний)

Датчик температуры выхлопных газов (передний)

6. Подключение к стандартному давлению за фильтром DPF

7. Подключение к высокому давлению перед фильтром DPF

3. Фильтр DPF

4. Очищенные выхлопные газы

• Ввиду того, что каналы керамического сажевого фильтра (DPF) попеременно закрываются, выхлопные газы вынуждены проходить через пористые перегородки фильтра. Эти перегородки пропускают только газообразные компоненты, задерживая твердые частицы.

• Каналы фильтра DPF покрыты платиной. Этот каталитический слой облегчает регенерацию сажевого фильтра, поскольку он значительно снижает температуру, которая необходима для сжигания частиц сажи, а также ускоряет их сгорание. Без этого покрытия сжигание частиц сажи происходит при температуре, превышающей 600° С. Платиновое покрытие снижает температуру возгорания сажевых частиц до 500° С.

Примечание: Для обеспечения правильного функционирования системы DPF должно

использоваться только минеральное дизельное топливо с относительным содержанием серы 350 млн"1 частиц в соответствии с DIN EN 590. Использование топлива с более высоким содержанием серы категорически запрещено, поскольку это может привести к засорению DPF.

Примечание: Добавление любых присадок с металлическими соединениями к дизельному топливу (например, очистителя клапанов, ускорителя запуска холодного двигателя) категорически запрещено, поскольку это ведёт к повышенному образованию золы и влечёт за собой засорение DPF.

• В то время как в автомобилях с двигателем RF-T используется стандартный сажевый фильтр (DPF), в автомобилях с двигателями R2 устанавливается фильтр с измененной керамической структурой.

• Стандартный фильтр DPF, используя кислород из потока отработавших газов, превращает сажевые частицы в диоксид углерода. Эта реакция происходит на поверхности каталитического слоя. При этом скорость регенерации DPF, среди прочего, зависит от количества кислорода, находящегося на поверхности. Для сокращения времени регенерации фильтра температура выхлопных газов повышается за счет дополнительных впрысков топлива на такте выпуска. Однако ввиду ограниченной допустимой тепловой нагрузки на керамический носитель существует ряд определенных ограничений, которые продлевают процесс регенерации.

• В фильтре DPF автомобилей, оборудованных двигателем R2, в высокоустойчивый к термическим нагрузкам керамический монолит фильтра были добавлены дополнительные кислородные каналы. За счет этого обеспечивается большее количество кислорода, который необходим для сжигания твердых частиц. Таким образом повышается скорость регенерации фильтра DPF и удлиняются циклы регенерации, что положительно сказывается на потреблении топлива.

• В зависимости от нагрузки и условий эксплуатации фильтр DPF необходимо

регенерировать, чтобы избежать его засорения частицами сажи. Датчики давления и температуры выхлопных газов выдают информацию о нагрузке на фильтр DPF и о его температуре. В зависимости от эксплуатационных условий блок управления двигателем (РСМ) запускает процесс регенерации фильтра. Этот процесс снижает обратное давления отработавших газов, вызываемое накопившимся количеством сажи, препятствуя увеличению расхода топлива.

Примечание: При определённых условиях из выхлопной трубы во время регенерации может выходить белый дым. Это также является побочным продуктом процесса регенерации, и его не следует считать проблемой.

X - Объемный поток отработавших газов

Y - Перепад давлений

1. Использованный фильтр

2. Новый фильтр

3. Предельное значение перепада давлений

• После регенерации зольные остатки, которые образовались из моторного масла и дизельного топлива, остаются в DPF и не могут преобразовываться дальше. Эти остатки уменьшают полезный объём фильтра, укорачивая интервалы регенерации. Поскольку поры фильтра засорены зольными остатками, обратное давление отработавших газов и, следовательно, расход топлива, увеличиваются. Благодаря использованию малозольного моторного масла, эти эффекты можно свести к минимуму. По этой причине для фильтра не существует заданного периода замены.

• Однако в зависимости от условий эксплуатации, полезный объём фильтра может достигнуть предела в течение срока службы автомобиля. В этом случае DPF следует заменить.

• После замены фильтра DPF следует выполнить несколько шагов, чтобы

гарантировать его правильную работу:

1. При помощи диагностического модуля M-MDS необходимо восстановить адаптационные значения фильтра DPF, сохраненные в блоке управления двигателем (РСМ). Выбрать следующую опцию:

Toolbox Powertrain Data reset DPF.

2. При помощи диагностического модуля M-MDS необходимо выполнить сброс системы управления регенерацией фильтра в блоке управления двигателем (РСМ). Выбрать следующую опцию:

Toolbox Powertrain DPF DPF reset.

3. Необходимо выполнить функцию обучения для количества впрыскиваемого топлива. Выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain Engine checks Learning functions Injection quantity corrections.

4. При помощи диагностического модуля M-MDS необходимо осуществить регенерацию фильтра DPF в ручном режиме. Выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain DPF DPF regeneration.

5. Пользуясь диагностическим модулем M-MDS необходимо установить перепад давлений перед фильтром DPF и за ним. Выбрать следующую опцию: ToolboxPowertrainDPF DPF evaluation.

Датчик дифференциального давления DPF

• Датчик дифференциального давления фильтра DPF определяет разницу давления отработавших газов до и после DPF при помощи пьезоэлемента. Датчик расположен в моторном отсеке у перегородки и подключён к точке замера до и после DPF с помощью трубопроводов давления.

• Разность давлений является мерой количества сажи, накопленной в фильтре (т.е., чем больше разность давлений, тем больше количество сажи). Сигнал, поступающий от этого датчика, используется также для контроля процесса регенерации фильтра.

Датчик дифференциального давления DPF в двигателе RF-T

1. Датчик температурной коррекции

2. Датчик дифференциального давления DPF

3. Подключение к давлению за фильтром DPF (стандартное давление)

4. Подключение к давлениию перед фильтром DPF (высокое давление)

5. Напорные трубопроводы

6. Окислительный катализатор и DPF

X - Поток отработавших газов

Y - Дифференциальное давление

1. Фильтр засорен

2. Перегрузка фильтра

3. Нагрузка на фильтр

• Поскольку сам фильтр представляет собой определенное препятствие на пути потока отработавших газов, сигнал от датчика дифференциального давления DPF используется также и для оценки состояния фильтра.

4. Промежуточное состояние фильтра

5. Фильтр регенерирован

6. Фильтр поврежден

7. Предельное значение дифференциального давления

• Если значение, измеренное датчиком дифференциального давления, выше заданного значения, то блок управления двигателем (РСМ) расценивает это как засорение фильтра DPF и сохраняет соответствующий код неисправности. Включается индикатор неисправности MIL (Malfunction Indicator Light = индикатор неисправности), а блок управления двигателем (РСМ) переходит в аварийный режим работы.

• Если дифференциальное давление, измеренное датчиком, ниже заданного значения, то блок управления двигателем расценивает это как повреждение фильтра DPF. Он сохраняет соответствующий код неисправности, включает индикатор неисправности и переходит в аварийный режим работы.

• В этом случае следует сначала проверить датчик дифференциального давления фильтра DPF (смотри раздел «Диагностика системы дизельного сажевого фильтра»).

• Для обеспечения правильности срабатывания датчика дифференциального давления фильтра DPF после его замены необходимо выполнить следующие действия:

1. При помощи диагностического модуля M-MDS необходимо восстановить адаптационные значения датчика дифференциального давления DPF, сохраненные в блоке управления двигателем (РСМ). Выбрать следующую опцию:

Toolbox Powertrain Data reset DPF pressure sensor.

2. Необходимо выполнить сброс системы управления регенерацией фильтра в блоке управления двигателем (РСМ). Выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain DPF DPF reset.

3. При помощи диагностического модуля M-MDS следует определить перепад давлений до фильтра DPF и после него. Выбрать следующую опцию: ToolboxPowertrainDPF DPF evaluation.

Датчик температурной коррекции

• Кроме того, датчик дифференциального давления фильтра DPF отличается наличием датчика температурной коррекции, который находится на кронштейне датчика дифференциального давления и определяет температуру в моторном отсеке. Датчик представляет собой термостойкий резистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

• Датчик температурной коррекции используется для введения поправки на характеристики датчика дифференциального давления DPF.

Примечание: Датчик дифференциального давления заменяется только вместе с

кронштейном. Датчик температурной коррекции может заменяться отдельно.

Датчики температуры выхлопных газов

• В двигателе RF-T три датчика температуры выхлопных газов (верхний/средний/ нижний) размещены в общем корпусе катализатора/DPF и определяют температуру выхлопных газов на входе окислительного каталитического преобразователя, а также на входе и выходе DPF. Каждый датчик представляет собой термостойкий резистор с отрицательным температурным коэффициентом.

Датчики температуры выхлопных газов в двигателе RF-T

1. Датчик температуры выхлопных газов

2. Крышка

3. Контакт в оболочке

4. Терморезистор

5. Датчик температуры выхлопных газов (передний)

6. Окислительный катализатор и DPF

7. Датчик температуры выхлопных газов (задний)

8. Датчик температуры выхлопных газов (средний)

• Сигнал переднего датчика температуры выхлопных газов позволяет проверить, достигнута ли температура выхлопных газов, требуемая для работы окислительного каталитического преобразователя.

• Сигнал среднего датчика температуры выхлопных газов используется для определения, достигнута ли температура выхлопных газов, требуемая для регенерации фильтра.

• Сигнал заднего датчика температуры выхлопных газов служит для контроля температуры выхлопных газов в процессе регенерации.

• Кроме того, информация, поступающая от датчиков температуры выхлопных газов, используется для расчёта количества сажи, сгоревшей в DPF.

• В двигателе R2 (без системы SCR) установлены только два датчика температуры выхлопных газов (передний/средний). Контроль температуры выхлопных газов за фильтром DPF не производится.

Обогреваемый лямбда-зонд

• Датчик H02S (Heated Oxygen Sensor = обогреваемый лямбда-зонд) размещён после фильтра DPF и определяет концентрацию кислорода в выхлопных газах. H02S является широкодиапазонным датчиком. Он генерирует отчётливый электрический сигнал в широком диапазоне от Л = 0 до 00 (°° = воздушная смесь, содержащая 21% кислорода). В результате, датчик способен также определять концентрацию кислорода в выхлопных газах от дизельного двигателя, который обычно работает с коэффициентом избытка воздуха, равным от Л ~ 1,4 (при полной нагрузке) до Л ~ 3,4 (на холостом ходу).

• Информация от датчика H02S используется модулем РСМ для расчёта количества сажи, сгоревшей в DPF.

Лямбда-зонд двигателя RF-T

1 H02S

Ввиду конструктивного исполнения широкополосного лямбда-зонда мерой измерения остаточного кислорода в потоке отработавших газов является ток, который может составлять от -1,8 до +1,8 мА.

X - Коэффициент избытка воздуха

• Поскольку H02S генерирует полезный сигнал только при превышении определённой температуры, он содержит встроенный нагревательный элемент. Температурой H02S управляет РСМ, который включает нагревательный элемент посредством тактового импульса.

• При низких температурах выхлопных газов РСМ задаёт нагревательному элементу длительный рабочий цикл, так что требуемая рабочая температура достигается быстро.

• При высоких температурах выхлопных газов РСМ задаёт нагревательному элементу рабочий цикл малой длительности, так что никакого нагревания не происходит.

• После замены H02S следует переустановить его адаптационные значения в РСМ при помощи диагностического модуля M-MDS. Выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain Data reset Oxygen sensor.

Сигнальная лампа DPF

• Сигнальная лампочка фильтра DPF находится на приборном щитке и служит для привлечения внимания водителя к неправильной работе системы DPF (смотри раздел «Расчет количества сажи»). При нормальной работе сигнальная лампочка DPF загорается, когда включается зажигание, и гаснет через несколько секунд.

Управление регенерацией

• Управление регенерацией встроено в блок управления двигателем (РСМ). Оно определяет количество накопленной в фильтре DPF сажи и, исходя из этого, запускает процесс регенерации.

Расчет количества сажи

• РСМ получает информацию о количестве накопленной в фильтре сажи от датчика дифференциального давления DPF. Чтобы установить выброс сажи из двигателя, РСМ оценивает способ вождения пользователя, отслеживая нагрузку двигателя, частоту оборотов коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля. Кроме того, РСМ посчитывает количество сгорающей в DPF сажи, используя сигналы, поступающие от H02S и датчиков температуры выхлопных газов.

• В зависимости от поступающего из датчика дифференциального давления DPF, расчётного выброса сажи, количества сгорающей сажи и пробега РСМ принимает решение, надо ли и когда надо выполнить регенерацию.

• Если уровень накопления сажи в DPF достигает 80% или более, загорается сигнальная лампочка DPF. В этом случае следует выполнить автоматическую регенерацию DPF, заставив автомобиль двигаться в режиме, когда частота вращения коленчатого вала двигателя будет 2000 мин"1 или выше, скорость автомобиля будет 40 км/час в течение примерно 10-15 мин.

Примечание: Несмотря на то, что сигнальная лампочка DPF выключается при запуске автоматической регенерации, процесс регенерации продолжается, пока уровень накопления не снизится до 60% или менее.

• Если уровень накопления сажи в DPF достигает 100%, сигнальная лампочка DPF мигает, а в блок управления двигателем (РСМ) записывается код неисправности (DTC) Р2458. Кроме того, РСМ снижает количество впрыскиваемого топлива, чтобы снизить температуру выхлопных газов, не позволяя фильтру перегреваться. Благодаря уменьшенному количеству впрыска выбросы сажи двигателем и, следовательно, количество накапливаемой в фильтре сажи, также снижается. В этом случае следует вручную выполнить регенерацию DPF.

Примечание: Не выполняйте автоматическую регенерацию, если уровень накопления сажи в DPF достиг 100%, поскольку это может привести к повреждению фильтра или двигателя.

• Если уровень накопления сажи в фильтре DPF достигает 140%, загорается индикатор неисправности (MIL), а в РСМ записывается код неисправности (DTC) P242F. Кроме того, РСМ ещё больше снижает количество впрыскиваемого топлива и, следовательно, выброса сажи двигателем, что приводит к пониженному количеству сажи, накапливаемому в фильтре. В этом случае также следует вручную выполнить регенерацию DPF.

• Если уровень накопления сажи в DPF достигает 200%, фильтр более не подлежит регенерации и его следует заменить.

• В нижеследующей таблице приведены разные условия накопления сажи в DPF и меры, которые следует принять в таких условиях:

Пункт

Накопление сажи в DPF

Уровень накопления сажи

60%

80% ~6,4г

100% 125%

~8,0г

140% ~11,0г

200% ~15,0г

Сигнальная лампа DPF

Загорается

Мигает каждые 0,4 сек

Индикатор неисправности(MIL)

Загорается

Ограничения по выходу

Макс. 150 км/ч

Макс. 70 км/ч

Код неисправности в РСМ

Р2458

P242F

Действия пользователя

Выполнить автоматическую регенерацию

путем управления автомобилем при числе оборотов двигателя 2000 оборотов/

минуту или более и скорости автомобиля 40 км/час в

течение 10-15 минут

Доставить автомобиль дилеру

Автоматическая регенерация DPF

Включена

Отключена

Процесс регенерации

• Если требуется регенерация фильтра DPF, блок управления двигателем (РСМ) проверяет, подходят ли условия работы двигателя для запуска процесса регенерации (рабочие условия двигателя для автоматической регенерации DPF смотри в таблице на предыдущей странице).

• Если условия регенерации соблюдаются, РСМ предпринимает следующие меры, чтобы искусственно повысить температуру выхлопных газов:

— Закрытие клапана EGR, чтобы увеличить температуру сгорания путём увеличения содержания кислорода в наддуве цилиндра.

— Частичное закрытие запорного клапана ISV, чтобы увеличить температуру всасываемого воздуха путём уменьшения тяги.

— Выполнение дополнительного впрыска с опережением, чтобы увеличить температуру сгорания путём сжигания дополнительного количества топлива.

— Выполнение двух дополнительных впрысков с запаздыванием, чтобы увеличить температуру выхлопных газов путём сжигания топлива в окислительном катализаторе.

• За счет этих мер минимальная температура выхлопных газов, равная 150° С (при низкой нагрузке двигателя и низких оборотах двигателя) повышается до 500° С, и регенерация запускается. Затем РСМ контролирует процесс регенерации с помощью сигналов, поступающих от датчика дифференциального давления DPF и от датчиков температуры выхлопных газов. Контроль процесса регенерации решающе важен, поскольку DPF повреждается, если его температура превышает 1000° С.

• Процесс регенерации занимает до 15 минут. Если процесс регенерации начался, он будет выполнен независимо от условий эксплуатации двигателя. Он прекращается только при выключении двигателя. В этом случае процесс регенерации запускается снова, как только возникают требуемые условия работы.

Интервалы регенерации

• В зависимости от условий эксплуатации автомобиля DPF регенерируется каждые 100-300 км. Из-за зольных осадков, которые образовались из моторного масла и дизельного топлива, полезный объём фильтра уменьшается. Поскольку количество осевшей в DPF золы увеличивается при каждом процессе регенерации, с увеличением пробега интервалы регенерации становятся короче.

Регенерация в ручном режиме

• Если уровень накопления сажи в фильтре DPF составляет 100% или более, то при помощи диагностического модуля M-MDS необходимо выполнить регенерацию фильтра в ручном режиме. Для этого следует выбрать опцию:

ToolboxDataloggerControl modules PCM.

• В зависимости от количества сажи, накопившейся в фильтре DPF, блок управления двигателем (РСМ) самостоятельно выбирает режим нормальной регенерации, продолжительность которой составляет 34 минуты или режим длительной регенерации (60 минут). Длительная регенерация выполняется в том случае, если уровень накопления сажи в фильтре превышает значение равное 125%. Ввиду большей продолжительности регенерация, выполняемая в ручном режиме, может проходить при низких температурах выхлопных газов. За счет этого уменьшается нагрузка, оказываемая на фильтр DPF.

• Для того чтобы в случае необходимости прервать процесс регенерации фильтра в ручном режиме необходимо действовать следующим образом:

1. Нажать на педаль сцепления, включить 1 передачу и снизить частоту вращения двигателя до частоты вращения на холостом ходу (регенерация в ручном режиме прерывается).

2. Переключиться на холостой ход и на 1 минуту увеличить частоту вращения двигателя до 3000 мин"1 (фильтр DPF охлаждается).

3. Если возникнет необходимость в выполнении повторной регенерации, то перед ее запуском следует подождать 5 минут.

Примечание: Процесс регенерации в ручном режиме следует осуществлять только в хорошо проветриваемых помещениях с использованием соответствующего устройства отвода отработавших газов. При этом автомобиль не следует парковать в местах, где возможно возгорание огнеопасных материалов, поскольку в процессе регенерации отработавшие газы нагреваются до высокой температуры. Кроме того, для предотвращения перегрева двигателя следует открыть капот. В процессе регенерации фильтра в ручном режиме запрещается включать любые электроприборы, поскольку это может изменить количество дополнительно впрыскиваемого топлива и отразиться на правильности регенерации.

Примечание: После запуска регенерации фильтра в ручном режиме диагностический модуль M-MDS может быть отсоединен от автомобиля.

Моторное масло

• Для ограничения количества золы, оседающей в сажевом фильтре, необходимо использовать моторное масло с пониженной зольностью. Это масло должно соответствовать спецификации АСЕА С1 (приравнивается к японской спецификации JASO DL-1). Такое масло также называется SAPS маслом, то есть маслом с низким содержанием зольных элементов.

Примечание: Использование моторных масел с более высокой зольностью строго

запрещается, поскольку это может привести к засорению фильтра DPF. Кроме того, зола, оседающая в фильтре DPF, значительно уменьшает его полезный объем. Это сокращает интервалы регенерации фильтра, что увеличивает расход топлива, а, следовательно, повышает разжижение масла.

X - Срок службы фильтра DPF

Y - Осаждение золы в фильтре DPF

1. Стандартное моторное масло (АСЕА АЗ/ВЗ/В4)

2. Обычное масло SAPS с пониженным содержанием зольных элементов (АСЕА С2/СЗ)

3. Масло Mazda с пониженным содержанием зольных элементов (АСЕАС1)

4. Забитый сажей фильтр DPF

 

Щуп для определения уровня масла

• Поскольку дополнительный впрыск топлива, который необходим для регенерации фильтра DPF, может стать причиной значительного разжижения моторного масла, на щуп для определения уровня масла нанесена маркировка «X», которая должна обратить внимание пользователя на подобное состояние. Если уровень масла подходит к маркировке «X», или превышает ее, то моторное масло необходимо заменить.

1. Маркировка L (Low = низкий)

2. Маркировка F (Full = полный)

3. Маркировка X (Excessive = избыточный)

• После каждой замены масла при помощи диагностического модуля M-MDS следует восстановить параметр «Расчетное разжижение масла», сохраненный в блоке управления двигателем (РСМ). Для этого следует выбрать опцию: Toolbox Powertrain Data reset Engine oil.

Расчет разжижения масла

• Блок управления двигателем (РСМ) рассчитывает разжижение масла, пользуясь продолжительностью процессов регенерации и интервалами регенерации.

• Если ввиду разжижения масла его уровень достигает заданного предельного значения, то в блок управления двигателем записывается код неисправности P252F, но сигнальная лампочка не включается. Этот код неисправности сохраняется в том случае, если процесс регенерации был несколько раз запущен, но не был завершен (например, ввиду частых поездок на короткие расстояния при низкой частоте вращения двигателя). В этом случае необходимо проверить уровень масла. Если уровень масла ниже маркировки «X» на щупе, то код неисправности может быть удален. Кроме того, следует порекомендовать водителю изменить стиль вождения (например, поездки на длительные расстояния при средней или высокой частоте вращения двигателя), чтобы завершить процесс регенерации фильтра DPF.

• Если ввиду разжижения масла его смазочная способность и уровень достигнут предельного значения, то начинает мигать сигнальная лампа DPF, а в блок силовым агрегатом записывается код неисправности P253F. Для защиты двигателя блок управления двигателем снижает количество впрыскиваемого топлива. Если автомобиль продолжает эксплуатироваться, то это может стать причиной повреждения двигателя. В этом случае необходимо произвести замену масла, даже если его уровень ниже маркировки «X» на измерительном щупе. Кроме того, следует порекомендовать водителю изменить стиль вождения (например, поездки на длительные расстояния при средней или высокой частоте вращения двигателя), чтобы завершить процесс регенерации фильтра.

• В нижеследующей таблице представлены различные варианты разжижения масла, соответствующее воздействие, а также те меры, которые следует принять.

Пункт

Разжижение моторного масла

Уровень

моторного масла

Диапазоны щупа

А

В

с

D

Сигнальная лампа DPF

Мигает через каждые 0,4 сек.

Индикатор

неисправности

(MIL)

Ограничения по выходу

Макс. 150 км/ч

Код

неисправности, сохраненный в РСМ

P252F

P253F

Мера,

принимаемая пользователем

Доставить автомобиль дилеру

Автоматическая

регенерация

DPF

Включена

Выключена

Меры,

принимаемые дилером

Если в РСМ сохранен код неисправности 253F, необходимо произвести замену масла, даже если уровень заполнения на щупе ниже маркировки «X». Затем восстановить параметр «Расчетное разжижение масла» при помощи M-MDS.

После проверки уровня

масла необходимо выполнить его замену. Затем восстановить параметр «Расчетное разжижение масла» при помощи M-MDS.

Диагностика

• Система DPF проверяется следующим образом:

— Проверка фактического расчетного веса твердых частиц за счет параметра РМ_АСС

— Проверка расчетного веса накопившихся в фильтре частиц за счет параметра PM_GEN

— Проверка датчика дифференциального давления фильтра DPF за счет параметра EXHPRESS_DIF (Press/Volt)

— Проверка датчика дифференциального давления за счет параметра EXHPRESS2 (Press/Volt)

— Проверка сигнала по напряжению, поступающего от датчика дифференциального давления DPF

— Замер сопротивления на датчике температурной коррекции

— Проверка датчиков температуры выхлопных газов за счет параметра ЕХНТЕМР (Volt/Temp)

— Замер сопротивления датчиков температуры выхлопных газов

— Проверка лямбда-зонда H02S за счет параметра 02S11 (Volt/Cur)

— Проверка обогрева лямбда-зонда за счет параметра HTR11 (Per)

— Проверка сигнала по напряжению, поступающего от нагревательного элемента лямбда-зонда

— Замер сопротивления нагревательного элемента лямбда-зонда

— Проверка автоматической регенерации за счет параметра REG_MAN (Mode)

— Проверка автоматической регенерации за счет параметра REG_REQ_A (Mode) (на данный момент только для двигателя R2)

— Контроль регенерации в ручном режиме за счет параметра REG_MAN (Mode)

— Контроль регенерации в ручном режиме за счет параметра REG_REQ_F (Mode) (на данный момент только для двигателя R2)

— Выявление причины прекращения регенерации за счет параметра REG_REQ_C (Mode) (на данный момент только для двигателя R2)

— Проверка пройденного с момента последней регенерации фильтра пробега за счет параметра REG_DIS (DIST) (на данный момент только для двигателя R2)

— Проверка расчетного разжижения масла за счет параметра OIL_DIL (Num) (на данный момент только для двигателя R2)

— Проверка пробега, пройденного с момента последнего сброса значений расчетного разжижения масла за счет параметра OILCHG_DIS (DIST) (на данный момент только для двигателя R2)

           

axela-mazda.ru

Система дизельного сажевого фильтра (впрыск Bosch) Mazda

             

• Система дизельного сажевого фильтра (DPF) в автомобилях с двигателем Y6 высокой мощности в основном состоит из следующих компонентов:

— Дизельного сажевого фильтра (встроен в корпус окислительного катализатора)

— Датчика дифференциального давления DPF

— Датчика температуры отработавших газов

— Системы подачи присадки необходимой для регенерации фильтра Дизельный сажевый фильтр

• Окислительный катализатор и сажевый фильтр (DPF) расположены один за другим в объединенном корпусе. Датчик дифференциального давления (без датчика температурной коррекции) фиксирует давление отработавших газов до сажевого фильтра и за ним. Температура отработавших газов фиксируется датчиком температуры отработавших газов, который располагается перед сажевым фильтром.

Корпус сажевого фильтра/окислительного катализатора в двигателе Y6 высокой мощности

1. Дифференциальный датчик давления DPF

2. Напорные трубопроводы

3. Дизельный сажевый фильтр

4. Датчик температуры отработавших газов

5. Окислительный катализатор

• На каналы сажевого фильтра DPF двигателя Y6 высокой мощности дополнительное покрытие не наносится. Вместо него используется специальная топливная присадка, добавляемая в топливо. При сгорании компоненты откладываются на сажевых частицах, накопившихся в сажевом фильтре.

• За счет значительного снижения температуры воспламенения сажи и ускорения выжигания сажевых частиц эта присадка способствует регенерации сажевого фильтра. Без топливной присадки выжигание сажевых частиц происходит при температуре, превышающей 600° С. Топливная присадка снижает температуру выжигания сажевых частиц до 450° С. Кроме того, каталитические компоненты увеличивают поверхность твердых частиц, что улучшает процесс теплопередачи, а вместе с ней повышает скорость регенерации фильтра.

1. Топливная присадка

2 Сажевые частицы

• Зольные остатки, которые образуются из топливной присадки, моторного масла и дизельного топлива и после регенерации фильтра остаются в нем, дальнейшему преобразованию не подлежат. Поскольку с течением времени эти остатки способны засорить сажевый фильтр, его следует заменять через каждые 120000 километров.

• После замены сажевого фильтра (DPF) необходимо восстановить в блоке управления силовым агрегатом (РСМ) параметры, используемые для управления процессом регенерации. Помимо этого в блоке управления добавлением присадки FACM (Fuel Additive Control Module = блок управления добавлением присадки) необходимо восстановить параметр «Общее количество впрыскиваемой присадки». Все эти действия выполняются с использованием диагностического модуля M-MDS. Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM

DPF Component/Parameter commands Reset adapted values of particulate filter.

• Если сажевый фильтр, ввиду повышенных выбросов двигателем сажи (зависание клапана EGR в открытом положении, негерметичность системы всасывания воздуха) или после нескольких прерванных попыток регенерации, оказывается засорен до предусмотренного срока его замены, фильтр необходимо регенерировать в ручном режиме при помощи диагностического модуля M-MDS. Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM DPF Component/Parameter commands Static regeneration.

Примечание: Регенерацию сажевого фильтра в ручном режиме (статичную регенерацию) всегда следует выполнять только в хорошо проветриваемых помещениях с использованием соответствующего устройства отвода отработавших газов. Поскольку в процессе регенерации фильтра выделяются чрезвычайно горячие отработавшие газы, запрещается выполнять эту процедуру в местах, где существует опасность воспламенения горючих или недостаточно жаростойких материалов.

Система подачи топливной присадки

• Автомобили, оборудованные двигателем Y6 высокой мощности, оснащены системой подачи топливной присадки. Эта система автоматически подает в топливо присадку, которая необходима для регенерации фильтра.

• Для этого после заправки автомобиля из бака для топливной присадки забирается точно рассчитанное количество топливной присадки, которая впрыскивается в топливный бак, где смешивается с топливом.

 Блок управления подачей топливной присадки

 Магнит (встроен в крышку топливного бака)

 Датчик крышки топливного бака

4. Бак для топливной присадки со встроенным узлом дозирующего насоса присадки

5. Топливный бак с форсункой для впрыска топливной присадки

• Присадка представляет собой смесь каталитически активных металлов (= органическое соединение церия и железа) и жидкости (= растворитель изопарафинов). Растворитель изопарафинов представляет собой углеводородное соединение, физические и химические свойства которого схожи с аналогичными свойствами дизельного топлива. Поэтому в процессе сжигания топлива растворитель сгорает вместе с ним, а каталитически активные компоненты присадки соединяются с сажевыми частицами. Связанные частицы сажи и каталитически активных компонентов накапливаются в сажевом фильтре (DPF).

Примечание: Использование топлива без соответствующей топливной присадки или с

недостаточным ее количеством приведет к повреждению сажевого фильтра (DPF).

Правила для выполнения работ с системой подачи топливной присадки

• Работы с системой подачи топливной присадки должны выполняться исключительно квалифицированным персоналом, ознакомленным с соответствующими правилами техники безопасности. Необходимо придерживаться всех соответствующих правил и положений, которые касаются:

— Директив органов здравоохранения

— Профилактики несчастных случаев

— Защиты окружающей среды

• При работе с системой подачи топливной присадки необходимо придерживаться следующих правил:

— В непосредственной близости от системы подачи топливной присадки курение строжайше запрещено.

— Запрещено выполнение работ в непосредственной близости от открытого огня или источников искрообразования.

— Топливная присадка вызывает раздражение кожных покровов. Поэтому при работе с присадкой необходимо ношение защитных перчаток и очков.

— Утилизация топливной присадки и компонентов системы ее подачи должна выполняться в соответствии с директивами, действующими внутри страны. Повторное использование топливной присадки невозможно.

— Топливо, смешанное с присадкой, подлежит утилизации в соответствии с директивами, действующими внутри страны. Запрещается повторное использование топлива, смешанного с топливной присадкой.

Бак для топливной присадки

• Бак для топливной присадки устанавливается на поперечине, расположенной за топливным баком. Он включает себя узел дозирующего присадку насоса. Емкость этого бака составляет 1,8 литра. Этого количества присадки достаточно, чтобы поддерживать процесс регенерации сажевого фильтра на протяжении 60000 км пробега.

1. Заливной патрубок присадки

2. Патрубок для слива избыточной присадки

3. Предохранительный клапан

4. Трубопровод подачи присадки

5. Узел дозирующего насоса

6. Бак для топливной присадки

7. К форсунке впрыска топливной присадки

• После демонтажа бака для топливной присадки, трубопровода подачи присадки и/или топливного бака необходимо при помощи диагностического модуля M-MDS провентилировать систему подачи топливной присадки. Это должно предотвратить образование пузырьков воздуха в системе и вызванную ими неверную дозировку присадки. Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM FACM Bleed system.

• Бак для топливной присадки необходимо заполнять через каждые 60000 км. Для этого возможна поставка специального комплекта, который включает в себя канистру для топливной присадки, заливной шланг с клапаном, сливной шланг и приемную бутыль. Поскольку бак для топливной присадки полностью не пустеет, максимальное количество доливаемой присадки составляет 1,5 литра.

1. Канистра для топливной присадки

2. Заливной шланг

3. Сливной шланг

4. Приемная бутыль

5. Сетка с крюком

6. Бак для топливной присадки

• После заполнения бака для топливной присадки в блоке управления подачей присадки (FACM) при помощи диагностического модуля M-MDS необходимо восстановить параметр «Расчетный уровень топливной присадки». Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM FACM Refill FAT.

Примечание: При заполнении бака для топливной присадки НЕ выбирайте опцию

«Вентилирование системы». Поскольку в трубопроводе, ведущему к форсунке впрыска присадки, уже есть присадка, это приведет к подаче в топливный бак чрезмерного количества топливной присадки.

Узел дозирующего насоса топливной присадки

• Узел дозирующего насоса топливной присадки встроен в бак для топливной присадки. Он состоит из насоса подачи присадки и датчика уровня топливной присадки.

• Дозирующий насос топливной присадки подает к форсунке, размещенной в топливном баке, четко дозированное количество топливной присадки. Дозирующий насос представляет собой поршневой насос, в основном состоящий из катушки и подпружиненного плунжера насоса.

• Дозирующий насос включается блоком управления FACM за счет тактового сигнала. Время включения позволяет четко определить необходимое количество топливной присадки за счет заданного хода плунжера насоса.

1. Дозирующий насос топливной присадки

2 Датчик уровня топливной присадки

• За счет двух пьезоэлементов датчик уровня топливной присадки фиксирует уровень и вязкость топливной присадки в баке.

• Датчик уровня топливной присадки выполняет соответствующие измерения после запуска двигателя. На основании информации, поступающей отдатчика уровня, определяется уровень присадки в баке. Информация о вязкости присадки используется в качестве поправочного коэффициента для определения времени включения дозирующего насоса.

• Датчик уровня топливной присадки передает на блок управления FACM аналоговый сигнал по напряжению.

Форсунка для впрыска топливной присадки

• Форсунка для впрыска топливной присадки встроена в топливный бак и оборудована обратным клапаном. Когда дозирующий насос создает давление, обратный клапан открывается, и в топливный бак впрыскивается топливная присадка.

1. От узла дозирующего насоса

2. Форсунка с обратным клапаном

Датчик крышки топливного бака

• Датчик крышки топливного бака встроен в кожух около горловины топливного бака и фиксирует уровень заправки автомобиля. Датчик состоит из геркона, который приводится в действие магнитом, встроенным в крышку топливного бака. Когда крышка топливного бака открывается, датчик крышки топливного бака замыкается и передает сигнал на блок управления подачей топливной присадки (FACM).

1. Датчик крышки топливного бака

2. Крышка топливного бака

Блок управления подачей топливной присадки

• Блок управления подачей топливной присадки (FACM) распознает количество топлива, залитого в топливный бак, и на основании этой информации управляет количеством впрыскиваемой топливной присадки. Этот блок управления встроен под задним сидением с правой стороны салона автомобиля.

1. Блок управления FACM

• Блок управления FACM подключен к блоку управления двигателем (РСМ) через высокоскоростную информационную шину CAN. При обнаружении сбоя в системе подачи топливной присадки блок управления FACM передает на блок управления двигателем (РСМ) запрос на включение индикатора неисправности (MIL). В блоке управления силовым агрегатом сохраняется соответствующий код неисправности (DTC).

• Все параметры системы подачи топливной присадки сохранены в блоке управления FACM. Эти параметры проверяются и включаются за счет диагностического модуля M-MDS. Выбрать опцию:

ToolboxDataloggerModulesFACM.

• При установке нового блока управления FACM этот модуль подлежит конфигурации с использованием диагностического модуля M-MDS. В ходе этого процесса значения параметра «Общее количество впрыскиваемой топливной присадки» выгружаются из старого модуля и загружаются в новый блок управления. Выбрать опцию: Toolbox Module programming

Programmable module installation FACM. Поскольку в ходе процесса сбрасывается также и параметр «Расчетный уровень топливной присадки», следует заново заполнить бак с присадкой. Выбрать опцию:

Toolbox Powertrain Service functions PCM FACM New FACM.

Расчет количества впрыскиваемой топливной присадки

• От панели приборов через высокоскоростную информационную шину CAN на блок управления FACM передается информация об уровне топлива. При выключении зажигания блок управления сохраняет последнее из полученных значений, а затем переходит в состояние покоя.

• Когда датчик крышки топливного бака фиксирует открытие крышки, блок управления переходит в состояние готовности. Если крышка топливного бака закрывается вновь, а время между ее открытием и закрытием превышает 5 секунд, то блок управления FACM исходит из того, что автомобиль был заправлен топливом.

• Когда зажигание включается вновь, блок управления FACM сравнивает информацию, получаемую с панели приборов, с последним сохраненным значением уровня топлива и рассчитывает соответствующую разницу. Если количество топлива увеличилось, по крайней мере, на 5 литров, то блок управления FACM рассчитывает количество необходимой топливной присадки, которое соответствовало бы количеству топлива в баке.

Впрыск топливной присадки

• После заправки автомобиля при следующем запуске двигателя и превышении скорости движения в 40 км/час производится впрыск топливной присадки. Если указанная скорость не будет достигнута в течение 4 минут, но зажигание останется включенным, то и в этом случае происходит впрыск топливной присадки.

• Если зажигание выключается до впрыска топливной присадки, то блок управления FACM сохраняет расчетное количество впрыскиваемой присадки, которая впрыскивается после следующего запуска двигателя. Если процесс впрыска топливной присадки запущен, то он будет доведен до конца вне зависимости от существующих эксплуатационных условий.

• Блок управления FACM по высокоскоростной информационной шине CAN передает на блок управления двигателем (РСМ) информацию об общем количестве впрыскиваемой топливной присадки. Это значение рассчитывается на основании времени включения дозирующего насоса. Блок управления двигателем использует это значение для расчета объема зольных остатков в сажевом фильтре (DPF) и остаточного полезного объема фильтра.

• Блок управления FACM также передает на блок управления двигателем (РСМ) сообщение о статусе процесса впрыска топливной присадки. На основании этой информации определяется способность системы впрыска поддержать регенерацию сажевого фильтра с имеющимся количеством топливной присадки.

Примечание: При загрязнении дизельного топлива (например, бензином) и возникновении необходимости в его сливе следует отсоединить аккумуляторную батарею. После слива топлива следует вновь подключить аккумулятор и на 10 секунд включить зажигание, чтобы блок управления FACM мог распознать пустой топливный бак. Затем необходимо выключить зажигание, открыть крышку топливного бака и залить в бак чистое дизельное топливо. Затем вновь включить зажигание на 10 секунд. Это позволит блоку управления FACM рассчитать правильное количество впрыскиваемой топливной присадки.

Примечание: Если автомобиль заправляется при включенном зажигании, то блок управления FACM использует также скоростной сигнал, который передается блоком управления силовым агрегатом по высокоскоростной шине CAN. Впрыск топливной присадки происходит только в том случае, если скорость движения при заправке ниже 3 км/час. Причина: при определенных обстоятельствах машина могла ехать в гору при открытой крышке топливного бака. В этом случае блок управления FACM зафиксирует повышение уровня топлива в баке и истолкует эту информацию как заправку.

Примечание: Если датчик крышки топливного бака выходит из строя, а процесс заправки фиксируется на основании информации об уровне топлива в баке, то эта информация используется для расчета количества впрыскиваемой топливной присадки. Тем не менее, соответствующее количество топливной присадки впрыскивается только в том случае, если регистрируется увеличение количества топлива, по крайней мере, на 10 литров. Причина: при определенных обстоятельствах машина может въехать на гору при выключенном зажигании. В этом случае при следующем включении зажигания блок управления двигателем FACM фиксирует увеличение количества топлива, ошибочно интерпретируя его как заправку автомобиля топливом.

Примечание: Если датчик уровня топлива выходит из строя, а заправка регистрируется на основании информации, поступающей от датчика крышки топливного бака, то вне зависимости от фактического количества топлива в баке, впрыскивается то количество присадки, которое необходимо для полного топливного бака. Причина: При отсутствии впрыска или при недостаточном количестве впрыскиваемой присадки возможно засорение сажевого фильтра (DPF).

Проверка уровня топливной присадки

• Блок управления FACM при помощи соответствующего датчика уровня контролирует уровень топливной присадки в баке. Кроме того, блок управления контролирует уровень топливной присадки за счет учета времени включения дозирующего насоса присадки.

• Если уровень присадки в баке падает ниже заданного предельного значения, то блок управления FACM включает индикатор неисправности (MIL) и сохраняет соответствующий код неисправности (DTC). Оставшегося количества присадки хватит приблизительно на пять полных заправок. Если присадки остается менее 0,3 литра, то блок управления FACM прекращает впрыск топливной присадки, чтобы предотвратить полное опорожнение бака. В противном случае дозирующий насос топливной присадки начнет подсасывать воздух, что приведет к ошибке в расчете количества впрыскиваемой топливной присадки.

Система управления регенерацией

• Система управления регенерацией встроена в блок управления двигателем (РСМ).

Расчет количества сажи

• От дифференциального датчика давления на блок управления двигателем (РСМ) передается информация о количестве сажи, накопившейся в сажевом фильтре DPF. Для расчета количества сажи, выбрасываемой двигателем, блок управления оценивает способ управления автомобилем. Для этого контролируются нагрузка на двигатель, частота вращения двигателя и скорость движения.

• В зависимости от сигнала, поступающего от дифференциального датчика давления, расчетного количества сажи и пройденного автомобилем пути блок управления двигателем определяет необходимость выполнения регенерации сажевого фильтра, а также срок ее выполнения.

Процесс регенерации фильтра

• При необходимости регенерации сажевого фильтра блок управления двигателем (РСМ) оценивает пригодность существующих условий эксплуатации двигателя для регенерации фильтра.

• Если выполнены условия, необходимые для начала процесса регенерации фильтра, то РСМ за счет нижеперечисленных мер повышает температуру отработавших газов:

— Клапан EGR закрывается. За счет увеличения содержания кислорода при заполнении цилиндров повышается температура сгорания.

• В зависимости от нагрузки на двигатель и частоты его вращения для повышения температуры отработавших газов дополнительно принимаются следующие меры или некоторые из них:

— Для повышения температуры сгорания за счет снижения массы свежего заряда топливно-воздушной смеси входной запорный клапан (ISV) частично закрывается.

— Входной запорный клапан (ISV) полностью закрывается, а байпасный клапан надувочного воздуха открывается, чтобы за счет обхода охладителя надувочного воздуха повысить температуру всасываемого воздуха.

— Происходит ранний дополнительный впрыск топлива. За счет сжигания дополнительного количества топлива повышается температура сгорания.

— Происходит поздний дополнительный впрыск топлива. За счет сжигания топлива в окислительном преобразователе повышается температура отработавших газов.

X - Частота вращения двигателя

Y - Вращающий момент двигателя

1. Основной впрыск топлива

2. Основной и дополнительный впрыск топлива

3. Основной впрыск и два дополнительных впрыска топлива

4. Предварительный впрыск, основной впрыск и два дополнительных впрыска топлива

5. Входной запорный клапан ISV закрыт, а байпасный клапан надувочного воздуха открыт

6. Предварительный впрыск, основной впрыск и один дополнительный впрыск

• За счет этих мер достигается необходимая температура отработавших газов, и начинается процесс регенерации сажевого фильтра. Блок управления двигателем (РСМ) контролирует процесс регенерации фильтра при помощи сигналов, поступающих от дифференциального датчика давления фильтра DPF, а также от датчика температуры отработавших газов. Управление процессом регенерации имеет очень большое значение, поскольку при превышении температуры в 1200° С фильтр DPF будет поврежден.

• Процесс регенерации может продолжаться до 10 минут. При выключении двигателя процесс регенерации прекращается. Он запускается вновь только после создания соответствующих эксплуатационных условий.

Примечание: Если процесс регенерации фильтра был запущен несколько раз, но оказался незавершен ввиду режима движения автомобиля (например, движение на короткие расстояния с низкой частотой вращения двигателя), то блок управления двигателем (РСМ) сохраняет соответствующий код неисправности и включает индикатор неисправности (MIL). В этом случае необходимо выполнить регенерацию фильтра в ручном режиме, воспользовавшись для этого диагностическим модулем M-MDS (смотри раздел «Сажевый фильтр»). Кроме того, водителю следует порекомендовать другой стиль вождения (например, езда со средней или высокой частотой вращения двигателя). Это позволит завершить процесс регенерации сажевого фильтра.

Примечание: Дополнительный впрыск топлива, выполняемый в процессе регенерации фильтра, может стать причиной разжижения масла.

Интервалы регенерации фильтра DPF

• В зависимости от условий эксплуатации автомобиля фильтр DPF регенерируется через каждые 350-1000 километров. Поскольку при каждой регенерации возрастают зольные остатки, накапливающиеся в сажевом фильтре, интервалы его регенерации увеличиваются соответственно длительности пробега автомобиля.

Примечание: Поскольку частота регенерации влияет на разжижение масла, обусловленное дополнительным впрыском топлива, ее следует осуществлять не чаще чем через каждые 350 километров пробега. Если регенерация фильтра выполняется чаще чем через каждые 350 километров, то блок управления двигателем (РСМ) включает индикатор неисправности (MIL). В этом случае необходимо заменить фильтр DPF.

Примечание: При необходимости замены блока управления двигателем (РСМ)

и невозможности при помощи диагностического модуля M-MDS перенести данные из старого блока управления в новый (например, при повреждении электрики блока), в автомобилях с пробегом более 20000 километров следует заменить также и фильтр DPF. Причина: Поскольку в новом блоке управления силовым агрегатом (РСМ) не содержится никакой информации, относящейся к управлению процессом регенерации фильтра, то блок управления расценивает сажевый фильтр как новый (= в фильтре отсутствуют зольные остатки). Это означает, что интервалы регенерации сажевого фильтра будут слишком продолжительны, что приведет к его засорению. Если длительность пробега автомобиля ниже 20000 км, то количество зольных остатков в сажевом фильтре незначительно. В процессе расчета интервалов регенерации фильтра таким количеством зольных остатков можно пренебречь.

• Система DPF проверяется следующим образом:

— Проверка значения рассчитанного пробега автомобиля до полного насыщения фильтра DPF за счет параметра DIS_ASHFULL (Meter)

— Проверка датчика дифференциального давления фильтра DPF за счет параметра DPF_DIF (Press)

— Проверка сигнала по напряжению от датчика дифференциального давления фильтра DPF.

— Проверка датчика температуры выхлопных газов за счет параметра PPFT (Temp)

— Измерение сопротивления датчика температуры выхлопных газов

— Проверка расстояния, пройденного с момента последней регенерации сажевого фильтра за счет параметра DIST_REGEN (Meter)

— Проверка/Включение подачи топливной присадки за счет параметра GAUGING# (Mode)

— Проверка уровня топливной присадки за счет параметра TANK_LEVEL (Per)

— Проверка статуса заполнения топливной присадкой за счет параметра TANK_FLAG (Mode)

— Поверка/Вкпючение дозирующего насоса подачи топливной присадки за счет параметра ADD_PUMP# (Mode)

— Проверка сопротивления дозирующего насоса подачи топливной присадки

— Проверка количества топливной присадки, которое было впрыснуто в ходе последнего впрыска за счет параметра DOSE_MASS (Mass)

— Проверка датчика крышки топливного бака за счет параметра FILLER_CAP (Mode)

— Измерение сопротивления датчика крышки топливного бака

— Измерение напряжения на блоке управления подачей топливной присадки

           

axela-mazda.ru

Сажевый фильтр современного дизельного двигателя: проблемы и их решение | АвтоCпорт154.ру

По материалам украинского журнала « Автомастер» (a-maser.com.ua).

 Андрей Бондаренко (Ирландия) рассказывает:

Тема ПРО САЖЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ, EGR, КАТАЛИЗАТОРЫ, ЛЯМБДА-ЗОНДЫ И ПРОЧИЕ ВРЕДНЫЕ СИСТЕМЫ заслуживает пространного рассуждения с детальным ликбезом, разжевыванием и раскладыванием по полочкам. Это будет длинная «песня», но я только вот о чем хотел сказать. В среде бывалых как автовладельцев, так и сервисменов отношение к этим причиндалам на машине ярко негативное. Пустое, мол, все это, блажь, буржуи придумали, лишь бы денег содрать. И вообще оно только мешает машине работать, съедает мощность и горючее. Тем и рекомендаций про удаление, вырезание, заглушивание, обход и пр. в Интернете и в печатных СМИ немерено.

При неисправности катализатора, EGR, сажевого фильтра и пр. первое, что предложит мало-мальски опытный механик, это избавиться от них. Как бы ведь хочется сделать клиенту приятное, деньги сэкономить и все такое. Ну, и потом ведь, на техосмотре же все равно не придерутся!

А зря. Во-первых, тема контроля выхлопа технически не менее интересна, чем наращивание мощности и момента, своих нюансов и интересных взаимосвязей там много, и работать над этими вопросами нескучно, как может на первый взгляд показаться. Заставить машину заработать с нулевым CO и выбросом HC, меньшим, чем в дыхании клиента, ничуть не менее интересно, чем придумать, как вырезать катализатор и поставить обманку под лямбда-зонд.

А во-вторых… берегите природу, мать вашу! Если природу не жалко, так хоть свое дыхание поберегли бы. А то приедет такой мусорник с вырезанным катализатором и выдранной лампочкой чек-энджин, так вонь такая, что аж слезы из глаз.

В общем, нехорошо это – бороться с системами снижения токсичности, неправильно. Сажевые фильтры и катализаторы надо менять, работу EGR восстанавливать, а лямбда-зонды –  вообще считаются расходниками, как фильтры, ремни и свечи. А то, что дорого, – так это … за счастье пользоваться автомобилем и при этом дышать свежим воздухом придется платить. Это плата за здоровье свое и будущих поколений.

Вы, конечно, может, скажете «ну, этот автор, он как с другой планеты прямо, рассуждает, как не от мира сего». Только вот я-то как раз с этой планеты, запасной у меня нет, а вот те, кто рассуждает и действует иначе – должно быть все-таки с другой. Здесь все загадят – и полетят себе дальше…

В конторе сегодня был FIAT Doblo  – дизелек с жалобой на горящую лампочку сажевого фильтра. Менеджер говорит мне: посмотри, что там можно сделать. Ну, а чего там смотреть на лампочку-то, надо сканер – смотреть параметры, коды ошибок, сделать принудительную регенерацию фильтра, если возможно. Ясное дело, это не с ниссановским сканером делается, а с фиатовским (ну, или с каким другим, способным на это дело, но я таких не знаю), так что отпадает. Ну, что, можно еще попробовать прокатиться с ветерком километров несколько, может, регенерируется сам на ходу…

Не помогло (сгонял домой и обратно, 40 км по быстрой дороге), лампочка все равно горит, и на панели надписи “Antipollution” и “Particle filter clogged”. Возвращаюсь и говорю менеджеру, что не помогло, гони его к фиатовскому дилеру, пусть хоть коды ошибок прочитает, принудительную регенерацию, может, сделает. А тот мне говорит: «Странно, мы же ему particle filter недавно чистили». Я настораживаюсь: «Как это вы его чистили?» Оказывается, они его снимали и… мыли водой с мылом!  Причем по совету местного фиатовского дилера. Жесть, уже несколько лет, как эти сажевые фильтры здесь массово используются, каждый второй механик в дилершипах, небось, уже посетил тренинг по сажевым фильтрам в том или ином виде. Вроде уж должны бы знать уже, что в сажевых фильтрах выхлопные газы фильтруются сквозь поры в стенках керамических сот (не вдоль сот, как в катализаторах, а именно сквозь стенки!), которые пропускают молекулы газа, но задерживают мельчайшие частицы сажи. Ну, какая тут вода с мылом?!

Непроходимая дремучесть…

Что-то у нас народ как-то массово стал открывать для себя, что личный автомобиль – это такая штука, за которую надо платить, как ни крути. Или ходить пешком тогда уж…

Пошли клиенты с «проблемой» сажевого фильтра. Это проблема примерно такого же порядка, как «проблема с тормозными колодками». Объясняю: это тут читатели все (ну, ладно, почти все) такие грамотные и понимают, что тормозные колодки – это расходник, и неизнашивающихся колодок не бывает. Массовый автовладелец – он несколько иной. Он на полном серьезе воспринимает необходимость замены колодок как «ну вот, теперь тормоза сломались, пора новую машину покупать». Но то они и тормозные колодки, они на машине испокон веков, а сажевые фильтры – это технология новая, ее еще и сам производитель толком не отработал, что уж там про автосервис и его клиентов говорить. В общем, поскольку у меня на данный момент аж две машины уже стоят с забитым сажевым фильтром, я на просторах интернета ищу решения, альтернативные э-э-э… правильным. Ибо правильное решение, как ни кисло от него автовладельцу, – это заменить сажевый фильтр, исчерпавший свой ресурс, на новый, долить топливную добавку (Eolys) в бачок и сбросить системные счетчики. Ну, и, само собой, убедиться, что система функционирует, как положено. Дорого? Да, тысяча, а то две евро (на Пежо даже заметно дешевле тысячи). Но, понимаете, уважаемые, за удовольствие ездить на дизеле, который глотает исчерпаемый углеводородный ресурс в полтора-два раза скромнее, да еще и не плюет черным дымом, надо платить. Нет, оно, конечно, шикарно вместо полуторалитрового моторчика с коммон-рейлом, турбиной, интеркулером и охладителем рециркулируемых выхлопных газов всунуть под капот четырехлитровый безнаддувный с рядным ТНВД, чтобы не потерять в динамике, плюясь в прохожих и проезжих клубами черного дыма. Но это лишь до тех пор, пока ты один такой умный. А когда все такие станут, то сперва станет нечем дышать. Так вот насчет альтернативных решений. Ясное дело, пока еще не запретили подобные инициативы, народ мыслит, прежде всего, в сторону избавиться от сажевого фильтра.

Не так давно еще пробивали ломом зловредные катализаторы, дабы не мешали наслаждаться всем спектром выхлопных газов, а не каким-то там пресным CO2, который деревья поглощают. А теперь, ну, что за дизель без черного выхлопа? Прям, несолидно как-то даже…

Самое хитовое решение нынче – это специфический чип-тюнинг, при котором из софта блока управления двигателя достаются программные модули, задействованные для работы системы сажевого фильтра.

Да, сажевый фильтр – это не просто мелкая сеточка в глушителе, как наивно полагает обыватель, это именно система, в которой задействованы многие элементы, вплоть до обогрева заднего стекла. Не верите, думаете, шучу? А вот и нет. Сейчас объясню, хоть и придется начинать издалека.

Если в глушителе поставить сеточку для сажи (а черный дым – это частицы сажи), то она должна быть очень мелкой, иначе она мало что отфильтрует. Соответственно, чем тоньше фильтр – тем быстрее он забьется и потребует замены. Даже в современном дизеле со сверхточным дозированием подачи топлива, которая и не снилась механическим ТНВД, сажи в выхлопе будет достаточно, чтобы через несколько тысяч километров сажевый фильтр был забит наглухо. Вот у меня фургон не старый еще, уже с коммон-рейлом, пьезоинжекторами и обвешан датчиками повсюду, но нет-нет, да и пыхнет черным дымком по утрам – сажевого фильтра-то на нем как раз и нет. Менять сажевый фильтр по несколько сотен на каждом сервисе и чаще, потребитель, надо полагать, не согласится. Что же делать? Все не так плохо, ведь сажа — это, в каком-то смысле, уголь. Недогоревшее топливо. А значит, ее можно и нужно дожечь, чтобы фильтр снова стал чистым.

Когда-нибудь пробовали поджечь каменный уголь спичкой? Не очень-то получается, не правда ли? Вот и с сажей так: чтобы она загорелась, ее надо здорово раскалить до температуры порядка 600 градусов. А у дизеля, как на беду, температура выхлопных газов и так меньше, чем у бензинового двигателя, да еще и турбина на выхлопе ее снижает, поскольку на свою раскрутку (ну, и разогрев себя, конечно) она забирает не только кинетическую, но и тепловую энергию газов (закон сохранения энергии неумолим, тут провод мимо счетчика не кинуть). Да еще и катализатор там тоже стоит, да-да! И система EGR, которая призвана, как раз-таки, снижать температуру сгорания в цилиндрах, дабы не образовывались оксиды азота. Непросто все…

Французы, которые первыми озаботились всей этой проблемой, придумали, что в топливо можно примешивать раствор минерала алланита (тот самый Eolys). Присутствие мелких кристалликов алланита, во-первых, снижает температуру горения сажи (осторожно предположу, что имеет место некий каталитический процесс, ибо уже смутно помню, как там на самом деле, а искать лень), а во-вторых, разрыхляет сажевые частицы, что тоже способствует их сгоранию. Соответственно температура сгорания сажи уже становится на сотню градусов ниже.

Фильтр делается из керамики, в которой выполнены поры достаточные для прохода молекул газа, но задерживающие частицы сажи. Маленькие поры, да. Полагаю, что вручную их не сверлят, а имеет место некий другой процесс, но и он, скорее всего, непрост, так как китайцы пока сажевые фильтры не освоили, оттого и цена на них соответствующая.

Кроме того, сажевые частицы сгорают, а вот кристаллы алланита, увы, нет. Их накопление-то и ограничивает ресурс сажевого фильтра в подобной системе. Впрочем, при условии правильной эксплуатации системы ресурс фильтра в среднем достигает 150 000 км. При цене замены фильтра (включая доливку Eolys и сопутствующую оплату труда) в 750 евро (это для Peugeot 407) и цене топлива в 1.50 евро/литр (так и живем, ага!), это равносильно прибавке в 0.3 л/100 км к расходу топлива. Не так уж и страшно, не так ли?

Есть системы сажевого фильтра, не использующие добавку в топливо. Там повышение температуры выхлопных газов, помимо прочих мер, достигается впрыском большего количества топлива. Впрыскивается оно либо под конец фазы рабочего хода (дабы догорело уже в катализаторе, который стоит прямо перед топливным фильтром), либо же топливо впрыскивается непосредственно в выпускной коллектор отдельным инжектором. Нетрудно догадаться, что впрыскиваемое топливо берется из бака и оплачивается все из того же кармана, который иначе платит за замену сажевого фильтра. Впрочем, и тут ресурс сажевого фильтра не бесконечен, поскольку фильтр неизбежно забивается несгораемыми частицами. Частицы эти берутся если не из солярки низкого качества (с высоким содержанием серы), то из несоответствующего масла. Ибо масло в цилиндры проникает всегда, даже у неизношенного двигателя, а в масле содержатся присадки. Вот почему для двигателей с сажевыми фильтрами предписано использование специальных масел, в которых содержание несгораемых присадок меньше.

Есть и еще одна разновидность фильтра, в котором керамическая сердцевина играет роль как фильтра, так и катализатора, за счет чего опять же обеспечивается ее разогрев (на катализаторе сгорает недогоревшее или дополнительное топливо). Ясное дело, такой фильтр будет самым дорогим, ибо в нем используются драгметаллы в достаточно нескромном количестве.

Чтобы не обеспечивать повышение температуры выхлопных газов только за счет лишнего впрыснутого топлива (мы же ведь пересели на дизель, дабы топливо-то экономить в конце концов!), применяются и другие уловки. Поступающий в двигатель воздух идет в обход интеркулера, чтобы был погорячее на впуске, отключается рециркуляция выхлопных газов, дабы жарче горело, регенерация фильтра происходит, когда двигатель работает под нагрузкой, а не на холостом ходу. Плюс эта нагрузка на двигатель создается дополнительно, но так, чтобы водитель не заметил: включается компрессор кондиционера, и генератор нагружается дополнительными потребителями типа вентиляторов на радиаторе (заодно и конденсор кондиционера обдует и температурный режим двигателя обеспечит), свечей накала, термоэлементов дополнительного отопителя (вот почему пассажиры не почувствуют, что кондиционер заработал!) и обогрева стекла.

Вы же не забыли: я тут собирался доказать, что обогрев стекла участвует в работе системы сажевого фильтра? И вот теперь представьте, что во всю эту сложную систему, управляющую не только двигателем, но и другими частями автомобиля, влезают шаловливые ручки чип- тюнера, который в разработке этого софта не участвовал и исходников его не имеет (кто ж ему их даст!). Система эта и так небезглючна, программных багов в ней хватает (не будем забывать, что она же еще и обеспечивает выполнение основной функции двигателя – выдавать ньютон-метры на выход!), а если из нее начнут выковыривать модули методом тыка…

Нет, иногда все проходит вполне даже гладко. В конце концов, если потом какие-то глюки вылезают, то кто его знает, отчего они там, на старой-то машине. Может и не из-за того, что софт поковыряли… Далее поскольку не все чип-тюнеры уточняют, что помимо чип-тюнинга надо бы еще и сам фильтр удалить физически, некоторые владельцы на этом и успокаиваются. А че, лампочка на панели больше на мешает, машина едет, проблема решена вроде как. И за все про все максимум 500 – 600 евро (это у крутых тюнеров, которые клянутся, что все будет ок) или 200-300 у контор попроще. Самые находчивые покупают китайский клон флеш-программера, скачивают пиратскую копию софта для чип-тюнинга и с этим оборудованием репрограммируют себе блок управления в  машине за какие-то жалкие 50 евро. Если натура рисковая, и на новый блок управления деньги отложены на всякий случай, то почему бы и нет? В конце концов, от этого никто не умрет.  Правда неудаленный из выхлопной системы фильтр регенерироваться уже никак не сможет, система управления о нем-то забыла. И через несколько тысяч он о себе напомнит полностью законопаченным выхлопом.

 

То-то я думаю, а что это у меня сейчас стоит Ford Focus с наглухо забитым фильтром, даже из выхлопной трубы почти не выходит ничего, а до сих пор ездил, как ни в чем не бывало, по словам хозяина. Может его уже того, оттюнинговали? Вот только как проверить теперь?

Опять же у Пежо до сих пор выковырять фильтр не было проблемой – его корпус разъемный, и добраться до сердцевины молотком и зубилом относительно несложно. А вот на таком же двигателе, стоящем на Форде и Вольво, сажевый фильтр заварен в единый неразъемный корпус с катализатором, да еще и с загнутой трубой с обоих концов – не подступиться. Резать пополам, выковыривать фильтр и потом заваривать обратно (да еще с высокой точностью, иначе не прикрутишь его обратно к двигателю, чтобы нигде не сифонило) – получится либо по цене сравнимо с новым, либо по доходу исполнителя сравнимо с восточно-европейскими зарплатами.    Делать бизнес с такими расценками долго не получится – протянешь ноги.

Так что фильтр снял и отдал хозяину: хочешь помучиться – валяй, режь, долби, вари. Обещал завтра привезти, тогда я уже буду иметь хлопоты с его установкой на место…

Энтузиастами же изобретен метод помывки фильтра водой с мылом из керхера. Сказать, что совсем не помогает, не скажу: на какое-то время помогает. Вон в гараже мыли недавно, аж целый месяц машина ездила. Может, у кого и больше поездит. Тем более мы же не знаем, может фильтр был забит сажей из-за неисправности в системе и остановки регенерации, а не алланитом или серой.

Вот сажевую пробку сбили, остальное регенерировалось (допустим, неисправность вдруг сама прошла) в процессе езды, и еще несколько лет накатал довольный владелец, трубя на форумах о том, как он ловко не дал себя нагреть жадным механикам и дилершипам. Так что давайте и вы все мойте фильтры. Пилите, Шура, пилите…

Ведь чем больше знаешь, тем больше сомневаешься, и тем более ты склонен отбрасывать сомнительные решения, которые так восхитительно дешевы и просты с точки зрения того, кто не в теме. Но с другой стороны, чем больше знаешь, тем проще тебе считать и планировать наперед. И тогда замена сажевого фильтра или тормозных колодок уже не будут неприятной и дорогой неожи-данностью, а всего лишь одним из обычных расходов. За роскошь дышать чистым воздухом и при этом не ходить пешком я могу и заплатить.

Имеем фургон Primastar, как водится, – дизель (вероятность встретить бензиновый фургон в наших краях ниже, чем встретить Ferrari Testarossa; Тестароссу-то я видел, а вот бензиновый фургон – еще ни разу). Едет плохо, светит лампочкой неисправности двигателя, куча кодов ошибок и, вообще, состояние запущенное. Разгребаю проблемы одну за другой, и остается ошибка системы EGR, которая упорно появляется после стирания ошибок и последующих тест-драйвов. Среднестатистический механик или продвинутый автовладелец скажет, что надо менять клапан EGR. Особенно учитывая, что он электрический, неисправности его нередки, а пробег на момент ремонта без чуть-чуть полтораста тысяч километров. Тем более что кроме этого клапана в системе EGR на данном двигателе Renault F9Q больше ничего вроде и нет: клапан да трубка от выпускного коллектора. Механик продвинутый или рассудительный диагност скажет, что надо покурить мануал и схемы и проверить клапан и проводку на исправность, прежде чем бросаться на замену детали ценой хорошо за сотню евро.

Ведь чем отличается диагност от обезьяны-механика, так это умением отличать неисправную деталь от исправной не только на глаз и на ощупь, но и инструментально-приборным методом.

Начнем с проверки исправности клапана по той простой причине, что блок управления двигателя здесь надежно закрыт металлическим кожухом, прикрученным болтами со срывными головками. Это не для того, чтобы поиздеваться над диагностом, как можно в сердцах подумать, а для того чтобы повысить страховой рейтинг по защите от угона и, соответственно, загнать фургон в более низкую страховую группу – страховка дешевле. Ремонт, конечно, дороже получится, но страховать надо все фургоны и каждый год, а ремонтировать – только некоторые. Для корпоративного клиента с сотнями машин выигрыш очевиден, ну а для частного – как повезет. Ну, а клапан, вот он – прямо сверху на моторе, надо только снять корпус воздушного фильтра и три болта, которые держат клапан (на картинке клапан уже снят, справа вверху, а по центру чернеет дырка в коллекторе, куда он вставляется).

Как предлагает мануал проверить исправность клапана?

Замерьте четыре сопротивления, между пинами 1 и 5, 2 и 4, 4 и 6, 2 и 6. Если сопротивления не выходят за рамки допустимых значений (а разбросы допустимых значений даны наподобие «от 800 до 3600 ом при температуре +20»), значит клапан исправен. На этом месте я четко осознаю, что автор мануала держит его, читателя, за все ту же обезьяну, но отличающуюся от остальных гаражных обезьян умением читать и использовать мультимер.

Особенно трогательно указание температуры, при которой должны проводиться измерения. Так и представляю себе, как диагност несет снятый клапан в «Комнату Для Проведения Измерений», в которой поддерживается стабильная температура +20 зимой и летом, оставляет там клапан на несколько часов, чтобы он равномерно остыл или нагрелся до нужной температуры, а потом уже делает замеры сопротивлений и записывает на бумажку. Вы вот умаете, что я преувеличиваю, а на самом деле в учебном ролике по работам на системах Common Rail, который я смотрел в Пежо, предполагалось для данных работ выделять специальную комнату в мастерской, где будет поддерживаться кристальная чистота, а перед любой разборкой деталей и узлов системы питания их надо будет промывать и очищать специальной (!) жидкостью. Сие относилось и к операции по замене топливного фильтра, между прочим.

На самом деле, все гораздо проще и в то же время сложнее. Великий полководец Суворов говорил: «Тяжело в учении – легко в бою». В автосервис принято набирать на работу тех, кому было легко в учении. Что где-то в чем-то оправданно, пока речь идет о замене фильтров, колодок и масла… впрочем, в замене колодок есть свои тонкости, которые обезьяны не знают. Вообще-то и замена масла тоже не всегда им удается. Да и фильтры… Ну, ладно, надо же и им где-то работать, не так ли? В конце концов, деятельность неквалифицированных специалистов в автосервисе создает как минимум половину проблем, которые потом решает диагност. Вернемся к задаче проверки исправности клапана EGR.

Вот он красавец:

Начинать надо с понятия о том, для чего он тут нужен и как работает. Дизель, в отличие от бензинового двигателя, в камере сгорания на цикле рабочего хода, когда горит топливо, имеет избыток кислорода. Бензиновый мотор работает лучше всего, когда смесь воздуха и бензина подается в соотношении 14.7 к 1. Будет больше воздуха – смесь не вспыхнет от искры. Будет мало – тоже не сможет сгореть, огонь задохнется от нехватки кислорода.

А вот в дизель, сколько воздуха ни закачай, топливо в нем загорится все равно, ибо воздух сжат, нагрет сильнее и поджигает топливо безо всякой искры. Казалось бы, чем плохо: закачивай воздух в избытке, за него платить не надо. А плохо тем, что в воздухе много азота, собственно, большая его часть и есть азот. Азот при нормальной температуре окислов не образует, а вот при высокой – впол-не даже. И эти окислы азота вылетают в выхлопную трубу. Теперь мы в воздухе имеем оксиды азота NOx, добавляем к ним воду h3O из облаков и получаем азотную кислоту в виде кислотного дождя. А оно нам надо? Если ограничить поступление воздуха дроссельной заслонкой, мы теряем в экономичности и в моменте (ибо теперь засасывать воздух в цилиндры становится труднее), а зачем тогда дизель? Поэтому проблема решается путем замещения части воздуха, поступающего в цилиндры, выхлопными газами из выпускного коллектора. Выглядит несколько диковато, с точки зрения бензинщика или спортсмена, ибо мы чистый воздух заменяем на грязные газы, хуже гореть же будет! На самом деле остающегося кислорода хватает для нормального горения на большинстве режимов, а на холостом ходу и под полной нагрузкой EGR отключается.

А то вот читал тут одного английского специалиста по дизелям, так тот заявил на своем сайте: «А я и не знаю вообще, зачем эту EGR ставят, один вред от нее только». Расписался в собственной профессиональной неграмотности человек, ай-яй-яй!

Пропорцию выхлопных газов, поступающих в цилиндры, надо регулировать достаточно точно. Недодашь выхлопных газов – пойдут окислы азота, перегнешь палку в другую сторону – мотор начнет задыхаться и дымить сажей, что тоже нехорошо. Для этого надо иметь клапан, который может открываться на разное сечение, больше или меньше, и нужно как-то замерить, сколько фактически поступило газов. Последнюю функцию берет на себя датчик расхода воздуха, подобный MAF. А то, казалось бы, зачем он нужен, на дизелях-то? Датчик этот, конечно, измеряет, сколько прошло чистого воздуха, но суть в том, что при открытии клапана EGR и поступлении выхлопных газов во впускной коллектор, расход чистого воздуха становится меньше, чем он теоретически должен быть при данных оборотах, температуре и давлении. Вот эта разница между расчетным и фактическим значением сигнала MAF и позволяет вычислить, сколько поступило выхлопных газов, и подкорректировать положение клапана EGR. То есть имеем обратную связь и можем управлять системой точнее. MAF, таким образом, составляет неочевидную, но неотъемлемую часть системы EGR на современных дизелях.

Но я сильно отвлекся, вообще-то хотел лишь показать, какой я умный и как я круто умею проверить клапан EGR и безо всякого мануала)). Так вот на клапане мы имеем разъем и пять проводов на нем. Два провода – потолще сечением и три – тонких. Безо всякой схемы я вам скажу, что два толстых провода – это электропривод клапана, а три тонких – контроль его положения. Снимаем клапан, и

на пины от двух толстых проводов смело подаем 12 вольт, «плюс» и «минус». Если в клапане электромотор, он крутанется до одного из крайних положений, а при смене полярности – до другого. Но пока я чистил этот клапан от отложений нагара (да, тоже возможная причина), я заметил, что его заслонка подпружинена в закрытом положении и открывается, если поддеть отверткой. А значит тут у нас не электромотор с управлением реверсом полярности, а электромагнит, и управляется изменением скважности сигнала.

Так что если подать 12 вольт сюда, то заслонка сразу прыгнет до конца в открытое положение (полярность определяем методом тыка, ничего ему не станет). Прыгает, не заедает, открывается и закрывается, значит, силовая часть клапана в порядке. Теперь контроль положения. Это может быть потенциометр, а может и датчик Холла. Значит быстрее и надежнее проверка получится, если клапан подключить обратно к машине и включить зажигание. Теперь тыкаем вольтметром по тонким проводам: на одном 5 вольт – похоже, питание, на другом милливольты мелкие, двадцать с хвостиком – это масса, на третьем 1.06 вольта – должно быть, сигнал как плавно изменяется значение сигнала до 4 вольт (тут в идеале нужен хороший осциллограф, чтобы увидеть износ дорожки потенциометра или еще какие глюки сигнала). Вот и все! Клапан в порядке, 100%.

Ну, дальше неинтересно: либо проводка, либо MAF, либо отложения нагара в коллекторе и трубках EGR. Неинтересно, потому что MAF оказался на складе, был подставлен на подмену, и в нем-то и оказалось дело.

Несколько лет назад я был убежденным поклонником бензиновых моторов и считал, что дизелю место лишь на коммерческих машинах. Но постепенно, по мере покатушек на разных машинах, прогресса техники и, что немаловажно, освоения ее в плане ремонта и диагностики, я не то чтобы кардинально изменил свои взгляды, но, как минимум, ставлю дизель на одну ступеньку с бензиновым мотором. Ибо дизель уже не только экономичнее (как оно всегда и было) и не доставляет больше неприятных ощущений шумом и вибрациями (некоторые из них уже весьма даже приятны на слух), но и часто уже субъективно выигрывает по динамике за счет напористого момента на средних оборотах. Субъективно потому, что хотя по цифрам время разгона до сотни и максимальная скорость и бензиновых топ-версий лучше, но достигается этот разгон (ведь разгон нам всем практически интереснее максималки) в сопровождении рева мотора, выкручиваемого до красной зоны тахометра, и прохожих, испуганно оборачивающих головы на источник шума. По мере того как уходит молодость, производимый этим эффект на окружающих и пассажиров перестает нравиться, однако…

По сути дела, новейшие трехлитровые дизели сравнялись по характеристикам мощности и момента с пятилитровыми восьмерками недалекого прошлого и при этом остаются чуть ли не экономичнее, чем двухлитровые рядные четверки тех же лет. Да и крошечные полуторалитровые дизельки, в общем-то, везут машинку гольф-класса вполне приемлемо (для среднестатистического примерного семьянина) и, как показывает уже имеющийся опыт, имеют не такой уж и маленький ресурс даже в условиях поголовного пренебрежения техобслуживанием.

Ну, и, наконец, цена топлива и налоги забивают последний гвоздь – при практически той же динамике, топ-версии бензинок обходятся вдвое-втрое дороже в эксплуатации, и мысль о покупке такой машины начинает казаться глупой. Впрочем, я еще не зарекаюсь, потому что цены на подержанные варианты могут быть уж очень соблазнительными.

Андрей Бондаренко, «Заметки изирландии». 

 Журнал «Автомастер»  № 6,7 -2013  (a-master.com.ua)

 

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием.

Снижение выброса сажевых частиц является сегодня одной из сложнейших задач в области очистки отработавших газов (ОГ) дизелей. Помимо мероприятий, направленных на снижение образования сажи при сгорании топлива непосредственно в двигателе, особое внимание уделяется фильтрации газов на выпуске из него.

Одним из эффективных способов очистки газов от сажевых частиц является их задержание посредством специальных фильтров. Наибольшее распространение нашли системы, состоящие из нейтрализатора окислительного типа и сажевого фильтра. Помимо этого, фильтр позволяет практически непрерывно выжигать задержанную сажу без введения специальных добавок в топливо.

Последнее свойство достигнуто как применением особой конструкции фильтра, так и в результате его максимального приближения к двигателю.

Обычно на наших сервисах ремонт сводится к вырезанию фильтра и попытке перепрограммирования блока управления. Попробуем разобраться, а что же мы вырезаем на примере сажевого фильтра VW.

При сгорании дизельного топлива образуются вещества различного типа и вида. Работа непрогретого двигателя обычно сопровождается выбросами белого или сизого дыма, создаваемого каплями несгоревших или частично окисленных углеводородов, и выбросами альдегидов, присутствие которых в ОГ легко распознается по их характерному запаху.

На выпуске дизеля присутствуют не только газообразные вещества, но и твердые образования, размеры которых соизмеримы с размерами частиц пыли. Эти образования, получившие общее название «частицы» (Partikel), считаются вредными для здоровья людей и загрязняющими среду обитания.

Отработавшие газы дизеля.

ОБРАЗОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОЦЕССЕ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

Интенсивность образования вредных веществ и в особенности сажи в значительной степени зависит от параметров процесса сгорания топлива в цилиндрах дизеля. На протекание процесса сгорания влияют как конструктивные параметры двигателя, так и состав топлива и атмосферные условия.

На приведенном ниже рисунке перечислены все исходные компоненты топливовоздушной смеси и получаемые в результате ее сгорания компоненты отработавших газов дизеля.

Отдельные компоненты отработавших газов дизеля оказывают различное действие на окружающую среду и здоровье человека.

Совершенно безвредными являются только кислород, азот и вода, которые входят в состав атмосферного воздуха.

Естественным компонентом атмосферного воздуха является двуокись углерода (углекислый газ), однако ее концентрация в воздухе близка к предельным значениям.

Углекислый газ не ядовит, но повышение его количества в атмосфере может привести к тепличному эффекту. К вредным для здоровья человека веществам относятся оксид углерода, углеводороды, двуокись серы, оксиды азота, частицы сажи и еще более трех десятков компонентов автомобильного выхлопа.

ВРЕДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Оксид углерода (CO) или угарный газ возникает при неполном сгорании содержащего углерод топлива из-за недостатка кислорода. Это бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. Он токсичен и особенно опасен: поглощает кислород крови человека, что может привести к кислородному голоданию мозга и летальному исходу.

Под понятием «углеводороды» подразумеваются многочисленные соединения различного типа (например, C6H6 или C8h28), которые образуются при неполном сгорании топлива.

Диоксид серы образуется при сгорании содержащего серу топлива. Это бесцветный газ с резким запахом.  В настоящее время стремятся снизить содержание серы в топливе.

Оксиды азота (например, NO, NO2, …) образуются при сгорании топлива в двигателе в условиях высоких давлений и температур, а также в условиях избытка кислорода

Сажа образуется в результате неполного сгорания топлива при местном недостатке кислорода.

ЧАСТИЦЫ

Под понятие «частицы» подпадают твердые или жидкие образования, имеющие небольшие размеры. Они могут образовываться в результате износа деталей, измельчения и эрозии материалов, а также конденсации жидкостей. В частности, они образуются при неполном сгорании топлива и масла. В названных выше случаях образуются частицы различной формы, величины и структуры. Частицы относят к вредным веществам, так как ввиду малых размеров они перемещаются вместе с газами и при попадании в организм человека могут нанести вред ему.

ЧАСТИЦЫ САЖИ

При сгорании топлива в дизеле образуются частицы сажи. Это микроскопические углеродистые частицы диаметром приблизительно 0,05 мкм. Ядро частицы состоит из чистого углерода, а на нем адсорбируются различные углеводородные соединения, оксиды металлов и сера.

Предполагается, что некоторые углеводородные соединения опасны для здоровья человека. Конкретный состав частиц сажи зависит от применяемого в двигателе рабочего процесса, режимов его работы и состава топлива.

 ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТИЦ САЖИ В ДИЗЕЛЕ

Образование сажи в дизеле зависит от ряда процессов, определяющих сгорание топлива. Это процессы подвода воздуха, впрыска топлива и распространения пламени.

Качество сгорания топлива определяется в значительной степени процессом образования топливовоздушной смеси. Из-за недостатка кислорода в некоторых зонах камеры сгорания образуется слишком богатая смесь, сгорание которой не может быть полным и сопровождается образованием частиц сажи.

Число и масса частиц зависят, в принципе, от качества протекающих в двигателе процессов смесеобразования и сгорания. Топливная система с насос-форсунками обеспечивает впрыск топлива под очень высоким давлением и с соответствующим требованиям двигателя протеканием подачи по времени. Благодаря этому создаются условия для повышения эффективности процесса сгорания и снижения образования частиц сажи. Однако высокие давления впрыска и соответствующая им повышенная мелкость распыливания топлива не могут обеспечить достаточное измельчение частиц сажи. Измерения размеров этих частиц показали, что их распределение по величине практически не зависит от способа смесеобразования, т. е. оно очень близко у двигателей с вихревой камерой сгорания и у двигателей с непосредственным впрыском посредством системы Common Rail или насос-форсунок.

ИЗМЕНЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

Снизить выброс вредных веществ можно введением мероприятий, связанных с изменением конструкции самого двигателя. Удачная оптимизация рабочего процесса может привести к существенному снижению образования вредных веществ.

К этим мероприятиям относятся:

• оптимизация формы впускных и выпускных каналов, создающих направленное движение воздуха в камере сгорания.

• повышение давлений впрыска, например, посредством насос-форсунок;

• оптимизация камеры сгорания, в частности за счет уменьшения «вредных» объемов и формы выемки в поршне.

ОЧИСТКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Выбросы в атмосферу образовавшихся при сгорании топлива частиц сажи могут быть снижены проведением мероприятий по очистке отработавших газов после их выпуска из цилиндров двигателя. При этом имеют в виду прежде всего, систему фильтрации, способную задерживать частицы сажи.

Различают два вида регенерации сажевых фильтров: с применением присадок к дизельному топливу и с применением каталитического покрытия фильтрующего элемента. Ниже приведен описание устройства и принципа действия сажевого фильтра с каталитическим покрытием.

 СИСТЕМА ОЧИСТКИ ГАЗОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРИСАДОК К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ

Эта система находит применение на автомобилях, у которых сажевый фильтр находится на относительно большом расстоянии от двигателя. В этом случае температура отработавших газов на входе в фильтр недостаточна для выжигания сажи в нем, поэтому применяют присадки к топливу, которые снижают температуру воспламенения сажи до необходимого уровня.

СИСТЕМА ОЧИСТКИ ГАЗОВ С САЖЕВЫМ ФИЛЬТРОМ, ИМЕЮЩИМ КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ

Эта система применяется на автомобилях с сажевым фильтром, расположенным близко от двигателя. В этом случае температура газов на коротком пути до фильтра остается достаточно высокой для сжигания сажи.

Далее приведено описание компонентов системы очистки газов с сажевым фильтром.

1 – Блок управления комбинации приборов J285

2 – Блок управления двигателем

3 – расходомер воздуха

4 – дизель

5 – датчик температуры перед турбокомпрессором G507

6 – турбокомпрессор

7 – датчик температуры перед сажевым фильтром G506

8 – датчик кислорода G39

9 – сажевый фильтр

10 – датчик 1 перепада давления на сажевом фильтре G450

11 – датчик температуры после сажевого фильтра G527

12 – глушитель.

САЖЕВЫЙ ФИЛЬТР

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием устанавливается после турбокомпрессора в непосредственной близости от двигателя. В данном случае применяется сажевый фильтр с каталитическим покрытием, который конструктивно объединен с нейтрализатором окислительного типа. Таким образом, имеющий общий корпус агрегат выполняет функции как фильтра, так и нейтрализатора.

Сажевый фильтр задерживает содержащиеся в ОГ частицы сажи. Функция нейтрализатора заключается в окислении углеводородов (HC) и оксида углерода (CO)до воды (h3O) и диоксида углерода (CO2).

УСТРОЙСТВО

Матрица сажевого фильтра представляет собою ячеистую структуру из керамики на базе карбида кремния. Керамическая матрица заключена в металлический корпус. Она пронизана множество параллельно расположенных каналов малого сеченья, закрытых попеременно с одной или другой стороны. Поэтому различают впускные и выпускные каналы, разделенные между собой фильтрующими стенками. Фильтрующие стенки состоят из пористого карбида кремния. Они покрыты смесью оксидов алюминия и церия, выполняющих функцию подложки для катализатора, в качестве которого используется благородный металл – платина. Катализатор – это вещество, которое способствует протеканию химической реакции, но само при этом не изменяется и новых соединений не образует.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Так как каналы фильтра закрыты попеременно со стороны впуска и выпуска, содержащие частицы сажи газы вынуждены проходить через пористые стенки из карбида кремния. При этом частицы сажи задерживаются во впускных каналах, а газ свободно проходит через поры стенок каналов.

ЗОНЫ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА С КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ

Сажевый фильтр должен быть относительно длинным, чтобы обеспечить улавливание достаточно большого количества сажи. Помимо этого, он должен содержать достаточное для обеспечения каталитического действия количество платины. Каталитическое покрытие распределено по длине фильтра не равномерно, а по зонам. В передней зоне платины значительно больше, чем в задней зоне. Неравномерное распределение платины по зонам имеет следующие преимущества.

• При работе двигателя на обычных режимах передняя часть сажевого фильтра нагревается быстрее, чем его задняя часть. Поэтому относительно большое количество платины в этой зоне способствует ускорению ее каталитического действия. При этом говорят о хороших пусковых качествах сажевого фильтра.

• В процессе регенерации выгорание сажи сопровождается сильным нагревом задней части фильтра. Но высокие температуры приводят к постепенному разрушению слоя платины. Поэтому можно сэкономить на дорогостоящей платине, снижая толщину покрытия в задней зоне фильтра.

• С другой стороны, уменьшение количества платины в задней зоне обосновано процессами старения фильтра. В процессе эксплуатации автомобиля в задней части фильтра накапливается больше снижающих каталитическое действие платины отложений, чем в его передней части.

РЕГЕНЕРАЦИЯ ФИЛЬТРА

Чтобы предотвратить чрезмерное повышение сопротивления фильтра и снижение его работоспособности необходимо время от времени освобождать его от сажи.

В процессе регенерации накопленные в фильтре частицы сажи выжигаются (окисляются). Различают активную и пассивную регенерацию сажевого фильтра с каталитическим покрытием. Для водителя процесс регенерации протекает незаметно.

Фильтрующие стенки состоят из пористого карбида кремния.

Они покрыты смесью оксидов алюминия и церия выполняющих функцию подложки для катализатора, в качестве которого используется благородный метал – платина.

  Катализатор – это вещество, которое способствует протеканию химической реакции, но само при этом не изменяется и новых соединений не образуется.

ПАССИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ

При пассивной регенерации выжигание сажи производится непрерывно и без специального вмешательства в управление двигателем. При расположении сажевого фильтра вблизи от двигателя, температура поступающих в него газов может достигать, например, при движении на автомагистрали порядка 350–500°С. При этом протекают реакции, в результате которых частицы сажи взаимодействуют с диоксидом азота и превращаются в диоксид углерода. Этот многоступенчатый процесс протекает непрерывно над слоем платины, которая выполняет функцию катализатора.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Содержащиеся в ОГ оксиды азота (NOX) реагируют в присутствии платины с кислородом, образуя диоксид азота (NO2).

NOX + O2 образуют NO2

Диоксид азота (NO2) реагирует с углеродом (C) сажевых частиц. В результате получаются окись углерода (CO) и окись азота (NO).

NO2 + C образуют CO + NO

Окись углерода (CO) и окись азота (NO) реагируют с кислородом (O2), образуя диоксид азота (NO2) и диоксид углерода (CO2).

CO + NO + O2 образуют NO2 + CO2

АКТИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ

При активной регенерации частицы сажи выжигаются в условиях высоких температур, получаемых в результате направленного управления двигателем. Для эксплуатации автомобиля в городе характерны небольшие нагрузки двигателя, а соответствующие им невысокие температуры ОГ не обеспечивают пассивную регенерацию сажевого фильтра. При этом частицы сажи не удаляются из фильтра и забивают его каналы. При скоплении в фильтре определенного количества сажи запускается процесс его активной регенерации, протекающий по командам системы управления двигателем.

Процесс активной регенерации длится приблизительно 10 минут. При этом температура ОГ повышается до 600÷650°C, что достаточно для окисления сажи до диоксида углерода.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

При активной регенерации частички сажи сгорают благодаря высокой температуре ОГ. При этом образующий частицы сажи, углерод соединяется с кислородом, образуя диоксид углерода   C + O2 образуют CO2 .

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ФИЛЬТРА ПРИ АКТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ

Частицы сажи скапливаются во впускных каналах.

Необходимость в проведении активной регенерации определяется блоком управления двигателем по сигналам, поступающим с расходомера воздуха, датчиков температуры ОГ перед и после сажевого фильтра, а также датчика перепада давления на нем. Чистый сажевый фильтр оказывает небольшое сопротивление потоку газов.

Заполненный сажевый фильтр оказывает большое сопротивление потоку газов.

При заполнении фильтра сажей до определенной величины, система управления двигателем запускает процесс активной регенерации

 ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ  АКТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ

Степень заполнения фильтра сажей определяется блоком управления по его газодинамическому сопротивлению.

Высокое сопротивление фильтра является признаком накопления в нем предельно допустимого количества сажи, поэтому блок управления двигателем запускает процесс активной регенерации. При этом выполняются следующие функции:

• прекращается рециркуляция ОГ, чтобы повысить температуры сгорания топлива;

• чтобы повысить температуру ОГ, производится дополнительный впрыск топлива, подаваемого после основной дозы, а именно, при повороте коленчатого вала на 35° после ВМТ;

• подача воздуха в двигатель снижается посредством регулируемой дроссельной заслонки с электроприводом;

• давление наддува поддерживается на уровне, при котором водитель не может заметить перевод двигателя на режим рециркуляции.

Эти мероприятия позволяют кратковременно повысить температуры скопившаяся в фильтре сажа окисляется до диоксида углерода. После проведения активной регенерации полностью восстанавливается способность фильтра задерживать содержащуюся в ОГ сажу.

СТЕПЕНЬ ЗАПОЛНЕНИЯ ФИЛЬТРА САЖЕЙ

Блок управления двигателем постоянно контролирует степень заполнения фильтра сажей, рассчитывая его газодинамическое сопротивление. При этом объемный расход газов соотносится с перепадом давления на сажевом фильтре.

ПЕРЕПАД ДАВЛЕНИЯ НА ФИЛЬТРЕ

Перепад давления на сажевом фильтре определяется посредством дифференциального датчика давления.

Блок управления двигателем определяет газодинамическое сопротивление сажевого фильтра по отношению перепада давления к объемному расходу ОГ. А газодинамическое сопротивление фильтра является мерой его заполнения сажей.

ОБЪЕМНЫЙ РАСХОД ОГ

Объемный расход ОГ рассчитывается блоком управления двигателем по величинам массового расхода воздуха на входе в двигатель и температуры ОГ перед фильтром.

Массовый расход ОГ практически равен массовому расходу воздуха, который определяется посредством расходомера. Объемный расход ОГ зависит, однако, от температуры.

Последняя определяется посредством датчиков температуры до и после сажевого фильтра.

Получая данные о температуре ОГ, блок управления двигателем может рассчитать объемный расход ОГ по величине массового расхода воздуха.

ВПРЫСК ТОПЛИВА ПРИ ДВИЖЕНИИ АВТОМОБИЛЯ НАКАТОМ

При экстремальных условиях движения в городе с резко меняющейся нагрузкой двигателя и частым движением накатом, необходимо предпринимать особые меры для регенерации фильтра. Так как при движении накатом топливо в цилиндры двигателя обычно не впрыскивается, температура ОГ не поднимается до необходимого для регенерации фильтра уровня.

Поэтому для проведения регенерации фильтра при движении накатом впрыскивают увеличенные дозы топлива, а именно при повороте коленчатого вала на 35° после ВМТ. Ввиду отсутствия основной дозы топлива, впрыскиваемого при положении поршня вблизи ВМТ, поступившее в цилиндры двигателя на такте расширения топливо пары топлива сгорают в сажевом фильтре, а выделяющееся при этом тепло обеспечивает повышение температуры ОГ до необходимого для его регенерации поддерживающего регенерацию топлива регулируются по сигналам датчика температуры ОГ, установленного после сажевого фильтра.

Кулачки привода насос-форсунок у дизелей с сажевым фильтром имеют специальный профиль, обеспечивающий впрыск дополнительных доз топлива.

При этом соответствующее подаче топлива движение плунжера завершается позже, чем у двигателей без сажевого фильтра. Благодаря этому остается активный ход плунжера для подачи дополнительной дозы топлива с достаточно большим запаздыванием.

ДАТЧИК ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ НА САЖЕВОМ ФИЛЬТРЕ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИГНАЛА ДАТЧИКА

Этот датчик служит для измерения перепада давления ОГ на сажевом фильтре. Его сигналы используются совместно с сигналами датчиков температуры перед и после сажевого фильтра, а также с сигналами расходомера воздуха для определения степени заполнения фильтра сажей.

ПОСЛЕДСТВИЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ СИГНАЛА ДАТЧИКА

При отсутствии сигнала датчика перепада давления регенерация сажевого фильтра производится периодически по пробегу или по времени эксплуатации автомобиля. Однако длительное время регенерация по такому принципу не может быть надежной.

Поэтому после определенного числа циклов регенерации сначала загорается контрольная лампа сажевого фильтра, а затем начинает мигать контрольная лампа свечей накаливания. Водитель предупреждается таким образом о необходимости обращения в сервисное предприятие.

УСТРОЙСТВО ДАТЧИКА

У датчика перепада давления 1 предусмотрены два штуцера: один из них соединен с трубкой для измерения давления перед сажевым фильтром, а другой – после него. Внутри датчика находится мембрана с пьезоэлементами, на которую действует разность давлений.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

 САЖЕВЫЙ ФИЛЬТР ЧИСТЫЙ

Если в фильтре находится очень мало сажи, давления перед ним и после него практически равны. При этом мембрана с пьезоэлементами находится в исходном положении.

ФИЛЬТР ЗАПОЛНЕН САЖЕЙ

Ввиду увеличения сопротивления фильтра при накоплении в нем сажи, давление ОГ перед фильтром увеличивается. Давление ОГ после фильтра практически не изменяется.

Мембрана прогибается в соответствии с действующей на нее разности давлений. Деформация мембраны влечет за собой изменение омического сопротивления включенных по мостовой схеме пьезоэлементов. Выходное напряжение моста усиливается и преобразуется в электронной схеме

датчика, сигнал с которой поступает в блок управления двигателем. По величине этого сигнала блок управления двигателем определяет степень заполнения фильтра сажей и при необходимости вырабатывает команду на его регенерацию.

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕД САЖЕВЫМ ФИЛЬТРОМ

Устанавливаемый перед сажевым фильтром датчик температуры содержит резистор с положительным температурным коэффициентом PTC (Positiver Temperatur Coeffizient). То

есть сопротивление резистора увеличивается с повышением его температуры.

Этот датчик служит для измерения температуры ОГ в месте его установки на выпускном трубопроводе перед сажевым фильтром.

Сигналы датчиков температуры перед и после сажевого фильтра используются в блоке управления двигателем для расчета объемного расхода ОГ, а затем степени заполнения фильтра сажей.

Точное определение степени заполнения фильтра сажей возможно только при совместном использовании сигналов расходомера воздуха, датчиков температуры ОГ перед и после фильтра, а также датчика перепада давления ОГ на фильтре.

Помимо сигналов указанных выше датчиков в системе управления, предусмотрена подача аварийного сигнала, который используется для защиты сажевого фильтра от действия слишком высоких температур ОГ.

После прекращения поступления сигнала датчика температуры перед фильтром его регенерация производится периодически по пробегу или по времени эксплуатации автомобиля. Так как регенерация в этом режиме не должна повторяться многократно, после определенного числа ее циклов включается сначала контрольная лампа сажевого фильтра, а затем начинает мигать контрольная лампа свечей накаливания. Водитель предупреждается таким образом о необходимости обращения в сервисное предприятие.

 ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ПОСЛЕ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА

Устанавливаемый после сажевого фильтра датчик температуры содержит резистор типа PTC. По сигналу датчика температуры после фильтра блок управления двигателем регулирует дозу топлива, впрыскиваемую в цилиндры двигателя на такте расширения при движении автомобиля накатом. Эта доза уменьшается с повышением температуры ОГ после фильтра.

Сигнал датчика температуры после сажевого фильтра используется также для его защиты от действия слишком высоких температур ОГ.

После прекращения поступления сигнала датчика температуры перед фильтром, его регенерация производится периодически по пробегу или по времени эксплуатации автомобиля.

Так как регенерация в таком режиме не может обеспечить нормальную работу сажевого фильтра в течение длительного времени, после определенного числа ее циклов включается контрольная лампа сажевого фильтра, а затем начинает мигать контрольная лампа свечей накаливания. Таким образом   водитель предупреждается о необходимости обращения в сервисное предприятие.

 ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕД ТУРБОКОМПРЕССОРОМ

Сигнал этого датчика используется блоком управления двигателем при расчете начала подачи и дозы дополнительно впрыскиваемого топлива при регенерации сажевого фильтра. Выжигание накопленной в нем сажи обеспечивается повышением температуры ОГ до необходимого уровня. Помимо этого, по сигналу данного датчика осуществляется защита турбокомпрессора от действия слишком высоких температур.

При выходе датчика температуры из строя, защита турбокомпрессора от перегрева не действует.

Поэтому регенерация сажевого фильтра отменяется, а водитель предупреждается посредством контрольной лампы свечей накаливания о необходимости обращения в сервисное предприятие. При этом рециркуляция ОГ прекращается, чтобы снизить образование сажи.

ДАТЧИК КИСЛОРОДА

В данном случае применяется датчик кислорода с широкополосной характеристикой. Обычно он устанавливается на выпускном коллекторе перед нейтрализатором.

Датчик кислорода позволяет определять его концентрацию в ОГ в достаточно широком диапазоне измеряемых значений. У автомобилей с сажевым фильтром направляемый в блок управления двигателем сигнал этого датчика помогает повысить точность определения дополнительной дозы

топлива и момента ее подачи при проведении регенерации фильтра. Наибольшая эффективность процесса регенерации достигается при определенной минимальной концентрации кислорода в ОГ и достаточно высокой их температуре. Регулирование при этом производится по сигналу датчика кислорода, который дополняется сигналом датчика температуры перед турбокомпрессором.  При отсутствии сигнала датчика параметры регенерации определяются менее точно, но она проводится достаточно надежно. При выходе датчика кислорода из строя может иметь место повышенный выброс оксидов азота.

РАСХОДОМЕР ВОЗДУХА

На впускном трубопроводе устанавливается термоанемометрический расходомер воздуха пленочного типа. По его сигналу блок управления двигателем достаточно точно определяет массовый расход воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.

В системе управления регенерацией сажевого фильтра сигнал расходомера воздуха используется для расчета объемного расхода ОГ с последующим определением степени наполнения фильтра сажей. Сигнал расходомера воздуха используется для определения степени наполнения фильтра сажей только совместно с сигналами датчиков температуры перед и после фильтра, а также с сигналом датчика давления.

При отсутствии сигнала расходомера воздуха регенерация сажевого фильтра производится сначала периодически по пробегу или по времени эксплуатации автомобиля.

Так как регенерация в таком режиме не может обеспечить нормальную работу сажевого фильтра в течение длительного времени, после определенного числа ее циклов включается контрольная лампа сажевого фильтра, а затем начинает мигать контрольная лампа свечей накаливания. Водитель предупреждается таким образом о необходимости обращения в сервисное предприятие.

КОНТРОЛЬНАЯ ЛАМПА САЖЕВОГО ФИЛЬТРА

Контрольная лампа сажевого фильтра находится на комбинации приборов. Она загорается, если регенерация фильтра невозможна, например, из-за длительной эксплуатации автомобиля в режиме движения на короткие расстояния. При длительной эксплуатации автомобиля в режиме движения на короткие расстояния регенерация сажевого фильтра может оказаться невозможной из-за слишком низкого уровня температур ОГ. В таких случаях фильтр может быть поврежден или заблокирован сажей. Чтобы предупредить водителя о возможности нежелательных последствий, на комбинации приборов предусмотрена контрольная лампа сажевого фильтра, которая загорается при накоплении в нем определенного количества сажи.

Если эта лампа загорелась, водителю рекомендуется двигаться в течение приблизительно 15 минут с равномерной по возможности скоростью, которая должна превышать 60 км/ч. Наиболее эффективно фильтр регенерируется при движении автомобиля на 4-ой или 5-ой передачах и работе двигателя с частотой вращения около 2000 об/мин. При завершении регенерации контрольная лампа должна погаснуть.

Если, несмотря на проведение мероприятий по выжиганию сажи, контрольная лампа не гаснет, загорается контрольная лампа свечей накаливания, и на дисплей комбинации приборов выводится предупреждение «Неисправность двигателя, сервис». После этого водитель должен обратиться в ближайшее сервисное предприятие.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЯ С КОРОТКИМИ ПРОБЕГАМИ

Чтобы запустить процесс регенерации сажевого фильтра, система управления двигателем обеспечивает повышение температуры ОГ.

Однако при длительной эксплуатации автомобиля с короткими пробегами не всегда удается повысить эту температуру до уровня, необходимого для регенерации фильтра. При последующей регенерации переполненного фильтра возможно его повреждение из-за перегрева в результате сгорания увеличенного количества сажи.

Возможно также блокирование фильтра при переходе на режимы с повышенными нагрузками. В последнем случае двигатель может заглохнуть.

Чтобы предотвратить нежелательные последствия несостоявшейся регенерации фильтра, система управления включает контрольную лампу сажевого фильтра при определенном его заполнении или после нескольких несостоявшихся запусков режима регенерации. Водитель предупреждается таким образом о необходимости проведения регенерации фильтра в кратчайшие сроки. Он может это сделать, повысив скорость автомобиля до значений, при которых температура ОГ повышается до необходимого для регенерации уровня.

ТРЕБОВАНИЯ К ТОПЛИВУ

Необходимо обращать внимание на соответствие топлива стандарту DIN, указанному в Руководстве по эксплуатации автомобиля.

Использование биодизельного топлива не допускается. При позднем впрыскивании этого топлива возможно попадание его несгоревшей части на стенки цилиндров. Движущиеся поршни сбрасывают это топливо в картер, где оно попадает в масло. Соответствующее стандартам топливо испаряется при работе двигателя на обычных режимах и удаляется таким образом из масла. Биодизельное топливо при этом полностью не испаряется, так как температуры его кипения выше, чем у обычного топлива. Разжиженное топливом масло может быть причиной повреждения деталей двигателя.

Если топливо содержит много серы, фильтр быстро заполняется сажей, и повышается частота циклов его о регенерации, что приводит к повышенному расходу топлива.

 Сергей Уктусов

 Журнал Автомастер ( a–master.com.ua ) №  9-2012 и 11-2012

avtosport154.ru


Смотрите также