Перейти к содержимому





Фотография

Все О Системе Фильтрации Частиц (Fap Фильтр)

* * * * - 1 Голосов

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
В этой теме нет ответов

#1
icechieff

icechieff

    Я ужас летящий на крыльях ночи!

  • Администраторы
  • 14 484 сообщений
1 811
  • ИмяДенис
  • ГородСанкт-Петербург
  • АвтомобильPeugeot 607 Restyling
  • Подробнее607 2006 2.2 158Hp MT
    C5 X7 2008 2.0 143Hp MT
  • Мечтает оPeugeot 407 Coupe

Система фильтрации частиц (FAP фильтр)

 
В последнее время дизельные двигатели благодаря снижению шумности, экономичности и улучшению динамичности становятся популярнее своих бензиновых конкурентов. Правда последние повышения цены топлива и избирательное повышение цены дизельного топлива ставит данный тезис под сомнение, но все равно процент дизельных автомобилей в нашей стране достаточно высок. При этом, по данным статистики, возраст покупаемых белорусами автомобилей уверенно снижается.
В странах Европы в настоящее время повышенное внимание уделяется экологии. Это в свою очередь касается и автомобилей. Нормы, предъявляемые к ним постоянно ужесточаются. Вроде только были нормы Евро-3, потом Евро-4, а вот уже и Евро-6 на подходе. В этой связи автопроизводителями достигнут серьезный прогресс в решении сложной проблемы уменьшения токсичности выхлопа дизелей, причем не только сажи, но и СО, СН и NOx.
С сажей разработчики дизелей и их систем питания борются с помощью специальных фильтров, а с токсичностью – используя каталитические нейтрализаторы, знакомые по бензиновым моторам.
Первые сажевые фильтры появились в 90-е годы XX века на грузовиках, но адаптировать эти громоздкие узлы для легковых авто сразу не получилось – не позволяли размеры и немалая стоимость. К началу XXI века проблему решили, сделав компактные сажевые фильтры, работающие по новому принципу. Одной из первых на легковых авто их внедрила компания Peugeot. Фильтр в двигателях HDi входит в состав целой системы, которая включает в себя блок управления работой двигателя, датчики давления, систему дозировки специальной присадки к топливу и систему питания Сommon Rail, о структуре и принципах работы которой мы уже писали в нашем разделе «Технический ЛикБез».
Рабочим элементом фильтра служит карбид кремния, имеющий пористую структуру с десятками тысяч каналов, где накапливаются частицы сажи. Каналы через определенное время забиваются, поэтому их нужно чистить. Для этого топливо в цилиндры подается с запозданием, и часть его сгорает в выпускном тракте, что вызывает повышение температуры отработавших газов перед входом в фильтр со 150°С до 250°С. После этого выхлопные газы еще раз нагреваются в процессе окисления в катализаторе – теперь уже до 450°С. Такой температурный режим обеспечивает сгорание частиц сажи в фильтре. В обычных условиях для этого требуется температура не менее 550°С, однако для снижения этой границы предусмотрена специальная присадка EOLYS. Находится она в специальном устройстве, вмонтированном в топливный бак (или располагающимся рядом с ним), и добавляется в дизельное топливо в требуемой пропорции.
На первых двигателях HDi (объемом 2 литра) одна заправка присадки позволяла эксплуатировать автомобиль на протяжении 80 тыс. км пробега, при этом объем бака для данной жидкости составлял 5 литров. Впоследствии, появилась модифицированная жидкость, которая расходовалась более экономно и работала более эффективно, вследствии чего объем присадки уменьшился до 3 литров, а межсервисный пробег увеличился до 120000 км. В настоящее время система фильтрации снова модифицируется. Это производится с целью соответствия все более строгим требованиям по экологии, при этом межсервисный пробег еще более увеличивается. Уже озвучены цифры в 250000 км.

Структура и общий принцип работы системы фильтрации автомобилей ассоциации Peugeot-Citroen
01.jpg

Принципы модификации системы
02.jpg

Кроме технологии очистки сажевых фильтров, разработанной Peugeot, существует еще один способ сжигания сажи в фильтре (керамическом или металлокерамическом) – без использования спецприсадки. Режим «сжигания» активизируется, как и у Peugeot, блоком управления двигателем после получения информации о заполнении фильтра от датчиков давления в системе выхлопа. Особенность режима сгорания состоит в том, что системой рециркуляции подается в цилиндры на повторное сжигание большее количество отработавших газов, впрыскивается больше топлива и снижается подача свежего воздуха. Это ведет к заметному увеличению температуры выхлопа, благодаря чему и выгорает сажа. Одной из первых данную технологию использовала Toyota.
Одна из последних новинок в области снижения токсичности выхлопа дизельных моторов – электронная система контроля дизеля EDC (electronic diesel control) компании Bosch.
Конструктивно она включает в себя многокомпонентную систему выпуска отработавших газов, в которой предусмотрено семь (!) датчиков: два – лямбда-зонда, два температурных, два – давления и один – уровня сажи в выхлопе, а также три очистительных элемента: каталитический нейтрализатор, катализатор-накопитель, который выполняет функции дополнительной очистки выхлопа от двуокиси азота (NO2) и предварительной – от частиц сажи, и заключительный сажевый фильтр.
Датчики в системе выхлопа позволили максимально оптимизировать процессы смесеобразования и сгорания. Кстати, для этого под контроль «мозгу» EDC передали и многие системы двигателя – топливо- и воздухоподачи, рециркуляции отработавших газов, электронную дроссельную заслонку и турбонаддув.
Для повышения экологичности дизеля автопроизводители устанавливают на свои машины еще и всевозможные модификации описанных систем, которые в зависимости от рабочего объема двигателя и типа системы топливоподачи (Сommon Rail, насос-форсунка, предкамерный или непосредственный впрыск) отличаются количеством катализаторов и сажевых фильтров.
В автомобилях Volkswagen для вышеперечисленных целей используется Diesel Particular Filter (DPF). Конструктивно – это фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей, встроенный в выхлопной трубопровод за окислительным катализатором. Он отфильтровывает из выхлопной системы двигателя частицы сажи, которые образуются при сгорании дизельного топлива.
На размещенной ниже иллюстрации показаны основные компоненты фильтра твердых частиц выхлопа дизельных двигателей:
05.jpg


1. Приборы панели управления 
2. Панель управления силовым агрегатом 
3. Бак с топливной смесью 
4. Датчик уровня горючей смеси в баке 
5. Деталь фильтра насоса топливной смеси 
6. Топливный бак 
7. Дизельный двигатель 
8. Датчик температуры турбины 
9. Турбина 
10. Лямбда-зонд 
11. Окислительный катализатор
12. Датчик температуры фильтра дизельного двигателя 
13. Фильтр твердых частиц выхлопа дизельных двигателей 
14. Датчик давления выхлопных газов 
15. Глушитель 
16. Измеритель массы воздуха


Матрица сажевого фильтра представляет собою ячеистую структуру из керамики на базе карбида кремния. Керамическая матрица заключена в металлический корпус. Она пронизана множеством параллельно расположенных каналов малого сечения, закрытых попеременно с одной или другой стороны. Поэтому различают впускные и выпускные каналы, разделенные между собой фильтрующими стенками:
04.jpg

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:
03.jpg

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.Таким образом, автопроизводители, применяя различные технические решения, добиваются снижения вредных выбросов, связанных с использованием автомобилей и соответствия современных автомобилей все более ужесточающимся экологическим требованиям.
Ну а так как разговор первоначально шел о сажевых фильтрах, используемых в автомобилях Рeugeot и Citroen, то в заключение статьи приведем их краткое техническое описание.

Сажевый фильтр:
Поставщик: Ibiden
Материал: Карбид кремния
Плотность ячеек: 200 cpsi
Толщина стенок: 0.4 мм
Размеры фильтра:
Длина: 250 мм; Диаметр: 144 мм; Объем: 4.15 л. (в зависимости от двигателя);
Эффективность очистки: Почти 100 % для всех условий движения;
Период работоспособности: приблизительно 120 000 км в зависимости от автомобиля.

Добавка к диз.топливу, для улучшения регенерации:
Поставщик: Rhodia
Тип: на основе Eolys 176
Цель: Регулярно вводится в топливный бак для понижения температуры и увеличения скорости сгорания сажи.

Дозирующий насос:
Поставщик: Marwall
Цель: Осуществляет впрыск добавки в топливо.

Компьютер управления впрыском:
поставщик: Magnetti Marelli
Цель: Управляет процессом впрыска добавки в топливо.

Емкость резервуара для хранения добавки: 5 литров (в зависимости от двигателя).


  • 2







Яндекс.Метрика