- визначення
- Як працює
- «Сажевік» і каталізатор
- пасивна регенерація
- Фільтр сажі без каталізатора і автоматична регенерація
Боротьба за чисте вихлоп автомобіля йде не на жарт, воно і зрозуміло машин все більше і вони сильніше забруднюють нашу з вами атмосферу. Тому розробляються різні пристрої, які покликані знизити шкідливі речовини в вихлопі. У бензинового двигуна це каталізатор (каталітичний нейтралізатор) відпрацьованих газів . Але ось у дизеля зовсім іншу будову, і вихлоп потрібно очищати по-іншому, адже там дуже багато сажі, тому був створений фільтр сажі. Про нього я і хочу детально розповісти в цій статті ...
ЗМІСТ СТАТТІ
- визначення
- Як працює
- «Сажевік» і каталізатор
- пасивна регенерація
- Фільтр сажі без каталізатора і автоматична регенерація
- ВІДЕО принципу роботи
Принцип запалювання палива у дизеля сильно відрізняється від бензинового двигуна, там немає свічок запалювання (в тому розумінні, що у бензину), а паливо запалюється через високого тиску і швидкого нагріву. Тому зрозуміло, що очищати відпрацьовані гази від такого циклу має інший фільтр. Але для початку визначення.
визначення
Фільтр сажі - це пристрій, який очищає вихлоп дизельного мотора від викидів сажі в атмосферу. При його застосуванні кількість сажі зменшується на 80 - 90%.
Такі пристрої застосовуються з 2001 року, спочатку вони встановлювалися на важких вантажівках. Однак з 2009 року була введена норма евро5 і застосування цього фільтру стала обов'язковою на всіх автомобілях використовують «солярку».
Як працює
Основне завдання це вловлювати сажу при вихлопі автомобіля. По суті це також частина глушника, яка очищає вихлоп. Тільки ось це зовсім не як каталізатор, він бореться з сажею, а не з відпрацьованими шкідливими газами.
Робота складається з двох етапів:
1) Захоплення сажі - як стає зрозуміло, на цьому етапі відбувається захоплення частинок сажі. Усередині фільтр схожий на пористий матеріал, на стінках якого і осідають частинки. Однак потрібно зазначити - що зовсім дрібні, що не уловлюються - їх розмір може складати всього 0,1 - 0,5 мкм, але їх у вихлопі всього 5 - 10%. Після уловлювання фільтр поступово починає забиватися, що призводить до зниження потужності двигуна. Тому час від часу його потрібно прочищати, або робити регенерацію.
2) Регенерація - цей процес досить складний, і у кожного виробника реалізований по-своєму. Однак ефект від нього один, очищення осередків від сажі. Тепер трохи докладніше.
«Сажевік» і каталізатор
Багато хто, напевно зараз почали задаватися питанням - що ж це виходить сажа вловлюється, а відпрацьовані гази немає, адже немає каталізатора? Не зовсім це так. Деякі компанії (наприклад Volkswagen) розробляють комбіновані варіанти. В одному пристрої поєднані обидва очищення.
Суть тут ось у чому: - всередині як зазвичай йдуть осередки з каналами малого перетину (робляться з карбіду кремнію), вони борються з «частинками». А ось боковини корпусу осередків, зроблені з каталітичного матеріалу (зазвичай наносять титан), який сприяє згорянню і окисленню шкідливих - вуглекислого та чадного газів.
Таким чином, в одному пристрої поєднують відразу два фільтри.
пасивна регенерація
Про суміщення я вам розповів не просто так. МИ вже зрозуміли що рано чи пізно потрібна регенерація, і як раз каталізатор сприяє цьому процесу.
Вся справа в тому, що нейтралізатор здатний розігрівати фільтр сажі до високих температур, близько 300 - 500 градусів. При цьому частинки сажі окислюються і згоряють.
Якщо хімічно розписати процес то виходить:
- Сполуки азоту вступають в реакцію з киснем в каталізаторі - утворюється діоксид азоту
- Діоксид азоту вступає в реакцію з сажею - утворюється оксид азоту і чадний газ
- Оксид азоту і чадний газ вступають в реакцію з киснем - утворюється діоксид азоту і вуглекислий газ.
Таким чином, фільтр сажі, очищається від сажі. Ось невелика схема.
Однак якщо не досить їздити, часті короткі поїздки то частинки можуть не згоряти, їм просто не вистачає температури. Тоді автомобіль може зажадати примусову регенерацію - є спеціальна функція на дизелях.
Така процедура відбувається при високих оборотах і фільтр розігрівається до 600 - 650 градусів Цельсія. У ньому проходить всі хімічні реакції, які я описав вище, і осередки очищаються.
Система повністю автоматична і не вимагає присутності людини. Автомобіль зчитує інформацію з датчиків (повітря, температури відпрацьованих газів до фільтра, після фільтра і найважливіше тиску фільтр сажі). Коли (при очищенні) тиск відновлюється, система автоматично закінчується - це говорить про те, що регенерація закінчена.
Фільтр сажі без каталізатора і автоматична регенерація
Є інші типи, вони не мають у своїй будові каталізатора. Якщо точно підмітити, то можна сказати що він є, проте встановлюється перед «сажевіком» і ніяк з ним не стикається (два окремих елемента). Такими типами користуються виробники концернів Peuqeot - Citroen, а також FORD, TOYOTA і деякі інші.
Тут очищення влаштована зовсім по-іншому. Раз на кілька сот кілометрів, автомобіль в автоматичному режимі впорскує спеціальну присадку в паливо, (зазвичай вона заснована на такому речовині як Церій).
При наповненні фільтра сажею, система уприскування дизеля нагнітає цю присадку в циліндри. Причому при вихлопі всередині фільтра створюється дуже висока температура приблизно + 650, +750 градусів. Сам «сажевік» розжарюється.
Церій при цьому не розпадається в паливі, він доставляється з газами в фільтр, після того як він потрапляє на розпечений «сітчастий» елемент, він починає згоряти піднімаючи температуру до 900 - 1000 градусів. Сажа окислюється і згорає. При такій температурі відбувається регенерація фільтра, тобто він очищається. Матеріали випускної системи досить міцні, тому руйнування вихлопного тракту не відбувається.
Подивіться пізнавальний ролик, там все розписано на пальцях.
Присадка в паливо зберігається в окремій ємності, причому її вистачає досить на тривалий термін, як запевняють виробники повинно вистачити на 90 - 100000 кілометрів, однак при використанні неякісного «дизеля» пробіг може значно зменшитися.
Фільтр сажі це чергове пристрій, який покликаний зробити наш з вами повітря чистіше на догоду екології. Якщо його прибрати, машина буде працювати трохи краще - тому що немає ніяких перешкод в вихлопному тракті.
До речі на багатьох дизелях, реалізовані системи відключення циліндрів , Для економії палива, раджу почитати.
НА цьому у мене все, читайте наш автоблог.
(5
голосів, середній: 5,00 з 5)