Сажевый фильтр – что это такое и зачем его устанавливать

Количество автомобилей на земном шаре постоянно увеличивается, но уже довольно давно доказано, что их выхлопные газы наносят окружающему миру непоправимый ущерб.

С каждым годом ужесточаются требования к экологичности транспортных средств, и конструкторы вынуждены изобретать всё более эффективные средства очистки сгоревшего топлива.

Зачем нужен сажевый фильтр

Дизельные транспортные средства считаются самыми экологически грязными автомобилями, хотя с развитием технологий эта ситуация существенно меняется. Для очистки выхлопных газов в обычных бензиновых автомобилях стоит катализатор, но для машин, работающих на дизеле, такой вариант не подходит. С этой целью был разработан сажевый фильтр. Современные модели этого устройства понижают содержание частиц сажи в выхлопных газах почти на 100%. Чаще всего фильтр устанавливается после каталитического нейтрализатора, но довольно часто встречаются и другие системы размещения — объединение с каталитическим нейтрализатором или же перед ним.

Данное устройство предназначено для снижения выбросов частиц сажи при фильтрации газов от отработанного топлива. Сажа появляется как результат недостаточного сгорания топлива. От того какие параметры имеет топливо транспортного средства и будет зависеть состав сажи. Наиболее часто здесь можно встретить различные тяжелые частицы, двуокись серы и углеводорода, окись азота и т. д.

Сегодня законодательство многих стран жестко регламентирует допустимую степень выбросов, и производители дизельных двигателей вынуждены в обязательном порядке устанавливать на автомобили сажевые фильтры. Европа с 2004 года сделала наличие такого фильтра обязательным, что регламентировалось нормативами Евро-4.

Сажевый фильтр

Фильтры такого типа имеют довольно сложное строение. Его основой служит болванка из керамики (карбида кремния) с ячеистой формой, которая помещена в металлический кожух. В классической форме этот кожух размещен сразу же за нейтрализатором, составляя как бы единое целое. Основой этого фильтра является керамическая матрица, которая кроме ячеистой формы, еще в некоторых моделях пропитана специальным раствором – катализатором. Ячейки имеют очень маленькое сечение и закрыты попеременно с одной или другой стороны. Создавая очень сложную схему прохода отработанных газов, эта система позволяет удерживать максимальное количество сажевых фракций крайне малого сечения.

В некоторых моделях катализатор устанавливается сразу перед глушителем. Эта конструкция позволяет несколько удлинить период срока работы сажевого фильтра, но эффективность в таком случае будет значительно ниже.

За работой современных автомобилей сегодня следит множество различных датчиков. За передачу данных из фильтра в данном случае отвечает специальный датчик, который встроен непосредственно в корпус фильтра. Это так называемый – кислородный датчик или лямбда-зонд.

Все сажевые фильтры имеют две функции:

• Очистка выхлопных газов методом фильтрации.
• Регенерация.

Систему фильтрации мы уже обсудили, теперь стоит разобраться в процессе регенерации.

Регенерация сажевого фильтра

Регенерация — это процесс по очистке ячеек фильтра от скопившихся частиц отфильтрованной сажи.

Регенерация может проходить двумя способами:

• Пассивным или автоматическим.
• Активным или принудительным.

Пассивная очистка

Пассивная регенерация подразумевает самоочистку фильтра, в то время, когда автомобиль работает с повышенной нагрузкой. В это время происходит значительное повышение температуры выхлопных газов, достигающее 400 градусов, это в свою очередь вызывает более активную деятельность катализатора, что совместно приводит к полному сжиганию сажевых отложений. Иногда автомобиль работает без нагрузок в городских условиях с постоянными пробками. В таком случае транспортному средству потребуется активная или принудительная очистка.

Активная очистка

В данном случае очистку запускает ЭБУ автомобиля, основываясь на показаниях датчиков дифференцированного давления и температуры. На некоторых моделях авто стоят датчики израсходованного топлива и процесс регенерации запускается по достижению предписанной отметки сожженного топлива.

К сожалению, ЭБУ не всегда имеет возможность вовремя запустить регенерацию. Этот процесс требует длительной езды по максимально прямой дороге и с небольшими колебаниями скорости. Кроме того, совершенно не рекомендуется данный процесс прерывать так, как автомобиль будет постоянно требовать повтора регенерации, а это требует дополнительного времени и дополнительного расхода топлива и масла. Если процесс очистки не завершился лучше всего еще немного проехать или же постоять минут 15 до полного окончания регенерации.

Нормальной ситуацией считается, если пассивная очистка запускается в диапазоне каждые полторы – пять тысяч километров. В том случае если процесс очистки стал запускаться чаще, то возможно фильтр засорился и уже не может самостоятельно справиться со сжиганием сажевых отложений.

Что может вызвать нарушения в работе сажевого фильтра

Данный фильтр предназначен для сбора образующейся сажи и если работа устройства становится некорректной, то вполне резонно предположить, что он перестал справляться с ее объемами. Исходя из этого, можно предположить, что основной причиной, по которой фильтр может выйти из строя, является избыточное выделение сажи при сжигании топлива.

Причины увеличения сажи в отработанном топливе

Причин повышенного выделения сажи бывает несколько:

1. Избыток топлива. Эта ситуация возникает при неисправной работе топливной системы, например, при подтекающих форсунках.
2. Недостаточное количество воздуха. Эта ситуация может возникать по различным причинам, таким как некорректное функционирование турбины, утечка надувного воздуха или банально очень сильно засоренный воздушный фильтр.
3. Плохое топливо. При сгорании такого топлива в систему очистки попадает не только сажа, но и частицы углеводородов, которые не сгорают в рабочей камере. В результате этого фракции сажи практически склеиваются и образуют смолистые отложения.
4. Естественный износ сажевого фильтра.

В результате такого рода изменений на фильтре образуется очень плотный нагар, который способом регенерации удалить практически невозможно.

Как продлить жизнь сажевого фильтра

Замена фильтра на новый и оригинальный, дело далеко не дешевое, поэтому гораздо проще уделять максимальное внимание регулярной и качественной очистке фильтра. Для этого нужно:

• Следить за регулярностью регенерации и в случае необходимости делать ее принудительно – не стоит экономить ни время, ни денег.
• После прохождения каждого или после ремонта топливной системы или двигателя требуется принудительная чистка в целях профилактики.
• Использование различных присадок для дизельного топлива. Некоторые компоненты данных присадок отвечают за снижение нагарообразования. Такие присадки помогают солярке сгореть в цилиндрах почти полностью и не давать образовываться большому количеству сажи. Кроме того, снижается степень нагрева катализатора, что позволяет ему не так быстро выгорать. Специалисты рекомендуют производить добавку присадок примерно раз на 2-3 тысячи пробега.

Как почистить фильтр

Так как проблема имеет довольно большие масштабы, производители предусмотрели несколько вариантов дополнительной очистки сажевого фильтра. Здесь можно выделить:

• Очистку со снятием.
• Промывку без снятия.

Очистка своими руками

Промывка со снятием

Первый вариант предполагает демонтаж «сажевика». Это может занять примерно 8 часов.

1. Фильтр необходимо демонтировать.
2. Корпус устройства помещаем в емкость для жидкости (таз), наливаем промывочную жидкость до полного заполнения системы. Оставляем все это на 8 часов.
3. Хорошо все промываем простой водой, до полного удаления отслоившейся сажи.
4. Фильтр необходимо хорошо высушить и поставить на прежнее место.

В данном случае очень важно следить за качеством промывочной жидкости. Это должны быть оригинальные продукты, хорошо известных производителей автомобильной химии. Подделки или непроверенные дешевые средства могут нанести непоправимый вред тонкому слою из платины, что полностью выведет из строя всю очищающую систему.

Промывка без снятия

Вся процедура очистки будет проводиться непосредственно на автомобиле и может возникнуть угроза возгорания. Исходя из этого, нужно категорически избегать использовать для промывки нефтепродукты. В данном случае подойдут водно-щелочной раствор и просто смывающая жидкость.

Производители в таких устройствах предусмотрели возможность заполнение конструкции промывочной жидкостью непосредственно через специальное отверстие на корпусе при помощи специального пистолета. Кроме того, в помощь предлагается изогнутый или прямой зонд и насадка для распыления. Эти приспособления позволяют произвести промывку практически на любой модели. Для заливки жидкости наиболее часто используют отверстие, в котором стоит датчик давления. Промывка будет выглядеть так:

• Прогреваем мотор, а затем даем ему остыть примерно до 40 градусов (щелочной раствор работает при такой температуре наиболее эффективно).
• Выкручиваем датчик.
• Берем 1 литр жидкости.
• Подключаем пистолет распылитель к зонду и вводим в отверстие.
• Распыляем жидкость непосредственно на фильтр. Делать это необходимо по схеме 10 секунд распыления и 10 секунд перерыв и все снова.
• При распылении рекомендуется все время вращать зонд.

После слива промывочной жидкости по этой же схеме в отверстие при помощи пистолета вводится обычная жидкость для промывки от щелочи.

По окончании всего процесса необходимо запустить процесс регенерации и полностью дожечь всю сажу. Сделать это можно при совершении поездки примерно в течение 20 минут на средних или высоких оборотах.

Производители сегодня предлагают вместо второго варианта использовать специальные аэрозольные баллончики. Работа с ними происходит по той же самой схеме, но важным плюсом будет являться то, что для работы не нужно будет покупать ни пистолет, ни другие приспособления.

Какой способ лучше

Все описанные нами способы позволяют значительно продлить срок службы сажевого фильтра. Но каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Так первый способ потребует значительных временных затрат – «сажевик» нужно сначала демонтировать, а затем установить на прежнее место. Что требует определенных навыков.

Второй способ требует не только промывки, но и дополнительную диагностику с дополнительным дожигом сажи. Автомобилисты, проводившие такую работу, рекомендуют по возможности обращаться в СТО.

Третий вариант наиболее простой, но, к сожалению, наименее эффективный и подходит больше в профилактических целях.