Сажевый фильтр автомобиля

Сажевый фильтр автомобиля

На автомобилях с дизельными двигателями, которые были выпущены после 2003 года, устанавливаются сажевые фильтра. Сажевый фильтр задерживает частицы сажи и предотвращает попаданию ее в атмосферу в потоке отработанных газов.

Сажевый фильтр с каталитическим покрытием – данный фильтр выхлопной системы дизельного двигателя соединяется с окислительным каталитическим нейтрализатором, что можно понять с названия фильтра. Сажевый фильтр устанавливают за выхлопным коллектором в близи двигателя.

Конструкция сажевого фильтра представляет собой, керамическую матрицу фильтрующего элемента, которая изготавливается из карбида кремния. Структура матрицы состоит с множества узких каналов, которые перекрываются по очередности с обеих сторон. Стенки каналов фильтрующего элемента покрытые слоем титана, они выполняют функцию фильтрации и являются катализатором. Фильтрующая матрица монтируется в железную оболочку.

Как работает сажевый фильтр


Отработанные газы (выхлопные), содержат частицы сажи, проходят через фильтрующий элемент сажевого фильтра. Вовремя прохождения отработанных газов на стенках каналов фильтрующего элемента остаются микрочастицы сажи. При взаимодействии с катализатором, который находится на стенках каналов, углеводороды и угарный газ окисляются.

Регенерация сажевого фильтра позволяет очистить фильтр от, накопившейся в нем сажи. Регенерация фильтра бывает двух типов пассивной и активной. Пассивная регенерация работает за счет окисления компонентов сажи катализатором вовремя высокой температуры 350 – 500 градусов. Пассивная регенерация происходит благодаря цепочке химических реакций. Реакция в присутствии катализатора оксидов азота с кислородом при образовании диоксида азота. Далее углерод, содержащийся в саже, вступает в химическую реакцию с диоксидом азота при образовании угарного газа и оксида азота. Затем происходит реакция кислорода с продуктами предыдущей химической реакции: угарным газом и оксидом азота, при этом образуется углекислый газ и диоксид азота.

Вовремя работы дизельного двигателя небольших оборотах или холостом ходу, температура отработанных газов не достигает 350 градусов, чтобы запустить процесс окисления компонентов сажи катализатором. В таких случаях используют активную регенерацию сажевого фильтра. Активная регенерация происходит при температуре 600 – 650 градусов, данная температура создается при помощи управляющей системой дизеля. При такой температуре происходит химическая реакция углерода, который содержится в саже с кислородом. Вовремя этой реакции происходит образование углекислого газа.

Активная регенерация каналов сажевого фильтр управляется при помощи четырех датчиков:

 

  • Датчик температуры выхлопных газов который устанавливается перед фильтром и за ним
  • Воздушный расходомер
  • Датчик изменения давления в фильтре

Данный датчики подают управляемые сигналы в блок управления двигателем, который в свою очередь дает команду на дополнительный впрыск топлива в камеру сгорания. При этом снижается поступление воздуха. Прекращается выхлопных газов, что поднимает их температуру до необходимой температуры для вступления в реакцию углерода с кислородом.