Сажевый фильтр

Статьи

Сажевый фильтр

Как мы знаем, при работе моторов в атмосферный воздушное пространство выбрасываются вредные соединения. Одним из компонентов выброса, что появляется при работе дизеля, есть сажа. Она представляет собой микроскопические частицы с оксидами металлов и углеродистым ядром, серой и углеводородными соединениями, адсорбированных на нем.

Сажеобразование зависит от полноты и качества сгорания горючего в двигателе.

Современные дизельные моторы снабжают достаточно качественное сгорание. Особенно это относится агрегатов, оборудованных насос-форсунками. Но, выбросы сажи присутствуют. Благодаря большому соответствующей мелкости и давлению впрыска распыла горючего, не получается обеспечить достаточного измельчения сажевых частиц.

Помимо этого, изучения довели, что размер этих частиц не имеет зависимости от типа дизеля. Они однообразны и у выхревых агрегатов, и в моторов с Common Rail и оснащенных насос-форсунками. Исходя из этого с 2004 года производители машин стали комплектовать дизельные модели авто сажевыми фильтрами.

С 2009 года сажевый фильтр есть необходимым.

Сажевый фильтр сокращает количество выбрасываемых частиц сажи с выхлопными газами. Степень понижения достигает 80-100 %. Кое-какие конструкции предусматривают монтаж данной делали раздельно в составе выпускной совокупности, а другие объединяют ее с каталитическим нейтрализатором. Последнюю схему удачно применяет концерн Volkswagen.

Сажевый фильтр делает две главные функции. Первая – фильтрация выброса с целью отсеивания сажевых их оседания и частиц на стенках узла. Фильтрация может уловить до 95 % частиц.

Остальные 5% — это весьма небольшие частицы – имеющие диаметр 0,1-1 мкм. Необходимо подчеркнуть, что они являются весьма страшными.

Вторая функция – это регенерация, другими словами очистка от скопившейся на стенках сажи. Так как она мешает проходу выхлопных газов, снижая тем самым мощностные характеристики агрегата. Существует два метода регенерации сажи, повлекшие за собой два типа фильтров.

Первый – фильтр, имеющий каталитическое покрытие. Он размещается сразу после выпускного коллектора, поближе к силовому агрегату. Это снабжает большую температуру выброса, проходящего через фильтр. База конструкции для того чтобы типа – это керамическая матрица.

Ее материал – это в большинстве случаев карбид кремния. Структура матрицы ячеистая, содержащая множество небольших каналов, каковые поочередно закрыты то с одного, то с другого бока. Стены же каналов пористые. Это позволяет применять их как фильтр.

Они покрыты узким слоем титанового напыления, являющегося катализатором. Сама матрица находится в железном корпусе.

Выхлопные газы, проходя через сажевый фильтр, оставляют на стенках матрицы частицы сажи. Пребывающий на них катализатор снабжает их окисление. Необходимо подчеркнуть, что сажевые фильтры с каталитическим покрытием смогут иметь пассивную и активную регенерацию.

Первая происходит непрерывно при температуре 350-500 градусов, снабжаемой присутствием и выхлопом катализатора. Наряду с этим из оксидов азота под действием катализатора получается диоксид азота. Последний реагирует с сажей, являющейся углеродом, и образовывает тот же угарный газ и оксид азота.

Последние реагируют с кислородом. Выходит диоксид азота и углекислый газ.

Активная регенерация есть принудительной. При маленькой нагрузке и в других режимах работы мотора, температура выброса не весьма громадна. Исходя из этого пассивная регенерация проходить неимеетвозможности.

При помощи совокупности управления агрегатом создается температура 600-650 градусов, что снабжает сгорание сажи. В итоге выходит углекислый газ.

Для управления активной регенерацией совокупность управления мотором применяет четыре датчика: температуры выброса до фильтра, по окончании фильтра, расходомер перепада и воздуха давления в самом сажевом фильтре. Приобретая сигналы от упомянутых выше датчиков, ЭБУ двигателя впрыскивает дополнительную порцию горючего в камеру сгорания. кроме этого значительно уменьшается рециркуляция и подача воздуха выхлопных газов. Это снабжает повышение температуры выброса до нужных значений.

Как упоминалось выше, сажевые фильтры с пассивной регенерацией активно используются концерном Volkswagen.

Второй тип – с автоматической регенерацией. Таковой узел монтируется по окончании каталитического нейтрализатора. Сажа регенерируется методом добавления в горючее присадок, содействующих увеличению температуры выброса.

По окончании заполнения сажевого фильтра собранной сажей, совокупность управления мотором машинально впрыскивает в горючее особое вещество с громадной массовой долей церия. Последний, сгорая выделяет большое количество тепловой энергии. Впрыскивание присадки происходит много раз, руководствуясь сигналами ЭБУ двигателя. Первый впрыск происходит на такте впрыска горючего.

Это увеличивает температуру выброса, разрешающую разогреть матрицу сажевого фильтра до 700 градусов.

В то время, когда указанная выше температура достигнута, происходит впрыск присадки на такте выпуска выхлопных газов. Наряду с этим церий не сгорает, а попадает с выбросом в матрицу сажевого фильтра. Попадая на тёплую поверхность, топливо и церий загораются. Температура их горения может быть около 1000 градусов. Это позволяет полного сгорания сажи, находящейся на стенках сажевого фильтра.

Примечательно, что кроме того при таковой большой температуре не случается разрушения матрицы. Она запланирована на таковой режим работы.

Для хранения присадки, содержащей церий, двигатель имеет особый резервуар. Его полной заправки достаточно для работы дизеля, равной пробегу 80 тыс. км. Необходимо подчеркнуть, что преимуществом сажевого фильтра с автоматической регенерацией есть его нечувствительность к качеству горючего. Действительно, если оно низкокачественное, то присадки и расход будет больше.

Такая конструкция сажевого фильтра была изобретена конструкторами концерна Peugeot-Citroen, но используется и другими производителями дизелей, такими как Toyota и Ford.

Ближайшие записи:

Сажевый фильтр — назначение и устройство


Статьи по теме:

сажевого фильтра сажевый фильтр
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Вам также может быть интересно