что такое регенерация автомобиля
Сажевый фильтр, регенерация на дизельном двигателе
Пассивная регенерация сажевого фильтра
Пассивная регенерация полностью очевидна для оператора и не оказывает влияние на показатели работы и характеристики автомобиля. Единственными признаками начала процесса регенерации является загорание контрольной лампы повышения температуры отработавших газов или появление сообщения о начале процесса регенерации на экране бортового компьютера.
Активная регенерация сажевого фильтра
Активная регенерация запускается в случаях, когда температура отработавших газов недостаточна для нейтрализации частиц сажи. На основании данных от различных датчиков блок управления дает сигнал о повышении температуры на выпуске путем впрыска небольшого количества топлива в камеру сгорания. Между молекулами драгоценных металлов в сажевом фильтре и частицами сажи происходит химическая реакция, которая в условиях повышенных температур ведет к окислению последних.
Стационарная (стояночной) регенерация
Стационарная (стояночная) регенерация аналогична активной, но проводится, когда автомобиль не находится в движении. Она запускается принудительно или самим водителем, или с помощью диагностического оборудования. Иногда для ее выполнения требуется прервать действующую поездку. Такая необходимость может возникнуть при невыполнении требований о проведении автоматической регенерации ранее или в случаях, когда процесс регенерации не был завершен. В других случаях водитель будет вынужден провести парковочную регенерацию, если он до этого проигнорировал запрос на ее проведение и коробка передач автомобиля перешла в аварийный режим. О необходимости проведения процесса регенерации водитель оповещается при помощи контрольной лампы на панели приборов или сообщения на экране компьютера. Как правило, для запуска регенерации нужно остановиться, задействовать стояночный тормоз и нажать на специальную клавишу.
Меры предосторожности при проведении стационарной (парковочной) регенерации
Вследствие повышения температуры отработавших газов в процессе регенерации требуется соблюдать осторожность. Избегайте расположения автомобиля вблизи легковоспламеняющихся материалов и людей.
Неисправности сажевого фильтра
Выход сажевого фильтра из строя может быть связан с нарушением требований, связанных с проведением регенерации. Это ведет к засорению фильтра, которое может быть настолько сильным, что единственным вариантом устранения проблемы станет только его замена. Но даже если вам удастся его очистить, эффективность дальнейшей работы будет снижена. Другим примером являются случаи воздействия высоких температур при засорении фильтра на его корпус. Это приводит к деформации последнего и необходимости замены фильтра в сборе. Сажевый фильтр нуждается в профессиональной очистке каждые 240,000 – 400,000 км пробега или 5,000 часов работы двигателя.
Мониторинг необходимости регенерации
На некоторых моделях контроль за необходимостью проведения регенерации осуществляется при помощи датчиков давления, которые измеряют значения на входе и выходе из фильтра. На других отслеживается пробег или часы работы двигателя. На большинстве автомобилей предусмотрено экстренное прекращение процесса регенерации при возникновении угрозы пожара. Однако, не забудьте вскоре после этого завершить регенерацию, иначе сажевый фильтр может выйти из строя.
Процесс регенерации
Регенерация может происходить только при соблюдении определенных условий, установленных производителем. Как правило, цикл регенерации реализуется так, что водитель даже не знает об этом. Сажевый фильтр нагревается до температуры около 600°C, а приток кислорода в него возрастает. В некоторых системах предусмотрен дополнительный впрыск топлива на такте выпуска, который обеспечивает прохождение горячих газов через фильтр и нагрев молекул углерода до температуры, необходимой для начала их реакции с молекулами кислорода. Другим вариантом является установка нагревательного элемента перед сажевым фильтром, который разогревает газы, проходящие через фильтр.
Следующим условием, необходимым для регенерации, является разность давлений на входе и выходе из фильтра. При изменении значения (например, при остановке двигателя) процесс прервется и возобновится только после того, как условия вновь станут подходящими. Эта процедура может быть довольно шумной, так как двигатель вращается с частотой 4 000 об/мин в течение 4 мин или более, а затем 2 000 об/мин в течении еще 4 мин или более. После завершения регенерации двигатель возвращается к нормальному режиму работы, а контрольная лампа на панели приборов гаснет.
Принудительная, ручная регенерация
На некоторых моделях регенерацию можно запустить принудительно с помощью диагностического прибора. Перед началом процедуры необходимо убедиться в том, что условия, необходимые для ее проведения, соблюдены. Нужно проверить уровни технических жидкостей (моторного масла и антифриза). Объем топлива в баке должен быть не ниже его емкости (или соответствовать требованиям производителя).
Регенерация должна производиться вне помещений. На некоторых моделях Ford вакуум в выпускном коллекторе может повлиять на значения противодавления. Также необходимо убедиться в отсутствии посторонних и легковоспламеняющихся объектов под днищем автомобиля и в области выхлопной трубы.
Для правильного проведения процедуры следует придерживаться инструкций по работе диагностического оборудования и технической информации производителя.
Проблемы при проведении регенерации
Сложности возникают при прерывании процесса регенерации и накопления массивных отложений в сажевом фильтре, препятствующих самоочистке. Короткие поездки и транспортные заторы препятствуют нагреву сажевого фильтра до нужной температуры. В этой ситуации на панели приборов загорится контрольная лампа. Если проигнорировать этот сигнал, то вторым предупреждением может быть переход трансмиссии автомобиля в аварийный режим. При этом автомобиль не сможет разогнаться быстрее 10 – 20 км/ч. Выйти из него можно будет только после корректного проведения регенерации.
Сажевый фильтр представляет собой керамический блок с многочисленными узкими каналами, которые выполняют 2 функции. Во-первых, они задерживают частицы сажи в системе выпуска. Во-вторых, эти каналы создают дополнительную поверхность, на которой размещаются частицы драгоценных металлов, помогающих нейтрализовать частицы сажи. Работа сажевого фильтра подобна функционированию каталитического нейтрализатора, который задерживает и окисляет частицы вредных веществ в системе выпуска. Но сажевый фильтр отличается тем, что его регенерация происходит с определенными интервалами, а не все время, как на бензиновых автомобилях.
Сажа является побочным продуктом неполного сгорания дизельного топлива и моторного масла. По весу она на 98% состоит из углерода. Молекулы этого вещества клейкие, поэтому они быстро соединяются с другими, образуя более крупные частицы сажи. Сажа оказывает губительное воздействие на живые организмы и окружающую среду. Дизельные двигатели более склонны к образованию сажи. Причинами этого является более высокая плотность дизельного топлива по сравнению с бензином, а также то, что дизельное топливо воспламеняется от сжатия, а не от искры. Для предотвращения склеивания частиц нужно произвести их окисление. Это достигается путем нагрева их до температурных значений, превышающих те, которые достигаются в камере сгорания.
Дизельные легковые и грузовые автомобили, выпущенные после 2009 г. должны быть оборудованы сажевым фильтром. Недостатком этой системы является необходимость регулярной очистки фильтра. Частицы сажи накапливаются в каналах фильтра, что приводит к его засорению. Очистка сажевого фильтра осуществляется путем его регенерации. Этот процесс может производиться различными способами.
Регенерация DPF или как не довести до «применения огнетушителя»
В продолжение темы «Современные Дизельные Технологии» не могу не вспомнить еще об одном «весьма капризном устройстве», которое применяется в конструкции дизельных двигателей. Это — так называемый «Сажевый фильтр» или «Фильтр твердых частиц», он же DPF. В отличии от наших «совдеповских» моральных устоев и «гениальности конструкторской мысли», европейские (да и не только европейские) инженеры позаботились о нашем здоровье. Для соответствия требуемым жестким нормам экологии с 1 сентября 2009 года вступил в силу стандарт токсичности ОГ Евро5.
В соответствии с требованиями предельно допустимое содержание некоторых токсичных веществ будет уменьшено. Основные изменения касаются содержания твердых частиц (сажа) в отработавших газах дизельных двигателей. Согласно действующего ранее стандарта Евро 4 максимально допустимое количество твердых составляло до 0,025 граммов на километр. Согласно Евро 5 максимально допустимая концентрация составляет лишь 0,005 г / км — это возможно достигнуть только с применением фильтра твердых частиц DPF.
Детально расписывать конструкцию сажевого фильтра я не буду — информации в сети предостаточно.
Просто хочу отметить, что основным назначением DPF является борьба с твердыми частицами сажи и как ни прискорбно данный узел имеет свойство засорятся, особенно в случае использования топлива низкого качества.
Производитель предусмотрел вероятность его заполнения и запрограммировал блок управления таким образом, что фильтр даже без участия водителя проходит периодическую очистку, так называемую Регенерацию (как правило такой вид Пасивной Регенерации осуществляется прим. через каждую 1000 км)
В Руководстве по эксплуатации автомобиля детально изложены «правила обращения» с DPF и в случае возникновения соответствующей лампы на панели приборов необходимо провести так называемую «Активную Регенерацию». Для этого необходимо всего лишь создать необходимые условия для процесса регенерации. Лучше всего это проводить на трассе при движении с постоянной скоростью в режиме частичной нагрузки (2-3 передача, 2000-3000 об./мин). При таких условиях частицы сажи выгорают, фильтр очищается и лампа гаснет, но…не всегда это возможно и фильтр засоряется дальше. В определенный момент, процесс Регенерации «блокируется» для предотвращения возгорания и тогда дополнительно загорается контрольная лампа неисправностей двигателя и лампа свечей накаливания. Это происходит при предельном заполнении фильтра частицами сажи и тогда наступает только 1 из 2 возможных вариантов: замена фильтра DPF или Принудительная Регенерация в условиях сервисного предприятия.
Первый вариант — весьма затратный в финансовом плане. Второй — не всегда даже сотрудники ОД имеют хоть какое-то представление о конструкции, а тем более о таком понятии «Сервисная регенерация».
Именно по этому я и решил написать данный пост. Дальше букв будет меньше — будет больше картинок, благодаря которым при наличии диагностического оборудования Вы сможете самостоятельно «продлить жизнь фильтра DPF».
Если фильтр предельно заполнен сажей, то в памяти неисправностей будет соответствующая ошибка.
Если это произошло, то просто так ошибка не будет удалена, по причине высокой загрузки фильтра сажей, что можно проверить в блоках измерительных величин.
В таких случаях Регенерация блокируется для избежания возгорания, так как температура ОГ в режиме Принудительной Регенерации может достигать около 700 градусов.
Именно поэтому Регенерацию необходимо проводить, используя режим «Самодиагностика» и проводить только в движении.
Некоторые «особо ушлые умельцы» тушат лампу неисправностей, просто «сбросив значение золы на 0», при этом делая умный вид и указывая на свою значимость в экономии вашей 1000 Евро. Вы на радостях «идете в соседний маркет за тортом» и уезжаете, но не надолго. Фактически фильтр все равно заполнен, что подтверждается показаниями датчика разности давления ОГ G450. В нормальном очищенном состоянии разница давлений до и после сажевого фильтра при работе двигателя на холостом ходу составляет около 2-7mBar, при частичной нагрузке двигателя 30-70mBar.
Для того, чтобы корректным образом провести Регенерационный процес, сперва в режиме «Самодиагностика» необходимо «разблокировать» процесс Регенерации в блоке управления двигателем. Для этого необходимо ввести Login 12233 (для двигателей с протоколом UDS) или 21295 (для двигателей с протоколом KWP).
После того как процесс Регенерации будет активирован необходимо выехать на трассу и следить за показаниями температур до и после сажевого фильтра, показаниями давления, а также степенью заполнения, которая в процессе очистки будет снижаться.
Принудительная регенерация сажевого(DPF) фильтра
Решил создать тему и поделится опытом по поводу сажевого фильтра в дизельных двигателях.
Итак, что такое сажевый фильтр, он же DPF и какие трудности он может доставить владельцу. Cажевый фильтр является неотъемлемой частью стандарта ЕВРО-4 и предназначен для снижения выброса сажи при сжигании дизельного топлива в двигателе. Может быть установлен как на двигатели с насос-форсунками, так и на Common Rail. Представляет собой банку в выпускной системе двигателя и содержит керамические трубки, с нанесенными на них катализатором химического процесса (обычно платина).
Катализатор позволяет снизить температуру химической реакции, в данном случае — сжигания частичек сажи. Керамические трубки попеременно заглушены на входе и выходе фильтра. Пористая структура трубок позволяет практически беспрепятственно проходить выхлопным газам, при этом частицы сажи задерживаются на стенках.
Сажевый фильтр может быть совмещен с основным катализатором, как это сделано, например, на двигателях V6 например Touareg, или выполнен в виде отдельной банки, как это сделано, например, в audi А6. В процессе эксплуатации сажевый фильтр забивается сажей, что приводит к затруднению выхода выхлопных газов. Для выжигания скопившейся сажи используется регенерация фильтра. Существует пассивная регенерация, при которой сажа сжигается в процессе движения машины под нагрузкой, например, при движении по трассе, при температуре 350-400 градусов и выше.
При движении по городу, где не удается разогреть сажевый фильтр до рабочей температуры, при заполнении фильтра используется активная регенерация. При этом контроллер начинает впрыскивать дополнительную порцию топлива после основной, перекрывает клапан EGR и изменяет алгоритм управления лопатками турбины. Топливо через выпускной коллектор попадает в основной нейтрализатор (катализатор окисления) и там сжигается, Температура в катализаторе повышается, и, как следствие, повышается температура в сажевом фильтре до 500-700 градусов. Сажа начинает выжигаться.
Тут необходимо отметить, что при неудачных регенерациях, при прерывании регенерации или при неисправности датчиков системы или катализатора окисления, часть не сгоревшего топлива попадает в масло и разжижает его, причем со временем, уровень масла может подниматься достаточно значительно. Так что, причиной попадания топлива в масло и повышения уровня может быть не только текущие форсунки, уплотнительные колечки на насос-форсунках или тандемного насоса (для насос-форсунок), но и система регенерации. Естественно, что надо срочно менять масло и разбираться с причинами, для двигателя и турбины это как минимум не полезно, как максимум можно попасть на капиталку или замену мотора.
Для вычисления величины заполнения сажевого фильтра используется две модели, одна базируется на практическом измерении разницы давлений на входе и выходе сажевого фильтра с помощью дифференциального датчика, датчиков температуры и расходомера. Вторая модель рассчитывает заполнение на основе стиля вождения, температурных датчиков и кислородного датчика.
Коэффициент заполнения сажевого фильтра лучше контролировать в 075 группе измеряемых величин контроллера двигателя.
1) Температура перед турбонагнетателем > 100°C
2) Температура перед сажевым фильтром 100°C > T > 60°C
3) Коэффициент заполнения T > 20°C
В общем случае, в системе выпуска находятся 3 датчика температуры, датчик кислорода и дифференциальный датчик. Некорректная работа любого из этих компонентов, датчика кислорода, расходомера, EGR и еще кучи всего приводит к невозможности или трудностям с регенерацией, включая и аварийную. Значения датчиков температуры и дифференциального датчика можно посмотреть в измеряемых величинах в группах:
067 Сажевый фильтр, значения ОГ 1
Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n 690°C (через 10 секунд)
2) Температура перед сажевым фильтром > 150°C
3) Перепад давления на сажевом фильтре нет установок
4) Смещение разности давлений на выбеге нет установок
068 Сажевый фильтр, значения ОГ 2
Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n 690°C
3) Значение лямбда 1,0-2,0
4) не используется
Что касается индикации водителю о неисправностях в системе регенерации. При обнаружении неисправности (к сожалению, только явных, например обрыва) датчиков загорается значок с изображением двигателя (неисправность в выхлопной системе). В случае, если фильтр заполнен, контроллер пытался сделать несколько активных регенераций в движении, если попытки оказались не успешными (например, прерваны глушением машины), загорается иконка на экране БК c сажевым фильтром.
Во общем, надо, пока не поздно, отжечь на пустом шоссе. Если количество топлива в баке меньше четверти, то активная регенерация может не запуститься. Так что неисправный датчик уровня, показывающий меньше четверти бака, тоже может быть причиной. Если и это не помогло, то контроллер зажигает значок неисправности выхлопной системе, а через некоторое время и значок неисправности двигателя (спираль преднакала). Двигатель переходит в аварийный режим работы и начинает тупить, причем чем дальше, тем хуже.
При этом обычно вылезает ошибка:
009263 — Diesel Particulate Filter (Bank 1): Restricted/Clogged
P242F — 001 — Upper Limit Exceeded — MIL ON
При аварийной регенерации контроллер поднимает обороты до 1.5 тыс (в зависимости от блока ЭБУ и машина обороты может поднимать, а может и нет) и начинает, по сути, ту же процедуру, что и при активной регенерации. При этом температура в выпуске может повышаться до 700-800 градусов. Аварийная регенерация может не запуститься, есть заполнение фильтра сажей больше 68 гр., типа опасность пожара из-за забитости сажевого фильтра.
Рассмотрим собственно сам процесс запуска аварийной регенерации сажевого фильтра на моторах VAG группы (1.4l/1.9l/2.0l R4 & 2.5l R5 PD/PPD-TDI).
Необходим адаптер VAG с поддержкой CAN шины
Зажигание включено. Двигатель работает на ХХ. Температура ОЖ не ниже 50 °C
[Select]
[01 — Engine]
Вводи логин для запуска принудительной (аварийной) регенерации сажевого фильтра 21295.
Выбираем группы 070 and 075.
[Go!]
MVB 070.1: Статус регенерации (xxxxxxx1 = Normal Regeneration active, xxxxxx1x = Forced Regeneration active)
MVB 070.3: Regeneration Counter/Timer
MVB 075.1: Температура перед турбонагнетателем
MVB 075.2: Температура перед сажевым фильтром
MVB 075.3: Коэффициент заполнения сажевого фильтра в %
MVB 075.4: Температура после сажевого фильтра
Теперь необходимо выехать и покататься! Процедура примерно занимает 15-20 минут. При этом контролируйте коэффициент заполнения, он должен уменьшаться.
[Done, Go Back]
[Close Controller, Go Back — 06]
Лучше конечно доверить эту процедуру профессионалам.
Регенерация сажевого фильтра — ответы на вопросы
Такое устройство, как сажевый фильтр, имеется во всех дизельных авто, выпускаемых с 2011 года (а также на ряде моделей, выпущенных после 2000 года – тогда он еще не был обязательным элементом, но уже использовался некоторыми производителями автомобилей) на территориях стран, входящих в ВТО (стандарт «Евро-5», принятый Таможенным союзом).
Новый сажевый фильтр 
Сажевый фильтр после отработки
Главная задача такого элемента – максимально очистить выхлопные газы от вредных для окружающей среды примесей.
Использование сажевых фильтров позволило сократить содержание частиц сажи в выхлопе дизельных автомобилей практически на 100 % — если точнее, на 99,9 %.
Для чего нужен и как работает сажевый фильтр автомобиля
На текущий момент в автомобилях применяется два типа очистителей сажи:
Сажевый фильтр DPF (аббревиатура от слов Diesel Particulate Filte) для дизельного авто улавливает частицы сажи размером до 1 мкм, которые образуются в результате сгорания топлива. Такой фильтр отличается простотой устройства, но при этом требует регулярных действий по очистке (регенерации).
Фильтр типа FAP (сокращение французского выражения Filtre A Particules) представляет собой более сложное устройство, не требующее регулярного вмешательства. Регенерация (очищение) происходит здесь в автоматическом режиме.
Местоположение сажевого фильтра (см. рис. 1) – в системе выпуска отработанных газов, за каталитическим нейтрализатором. В некоторых случаях он также может быть объединен с нейтрализатором, и тогда его местоположение – прямо за выпускным коллектором.
Это место, где отработанные газы имеют наивысшую температуру. В таком варианте устройство называется «сажевый фильтр с каталитическим покрытием».
Средний ресурс сажевых фильтров рассчитан на пробег в 150 тыс. км. Но это европейский стандарт. На российском топливе, по отзывам владельцев и работников автосервисов, этот показатель снижается почти втрое.
В момент, когда бортовой компьютер выдаст ошибку, говорящую о том, что сажевый фильтр засорился, автовладельцу необходимо будет принять одно из следующих решений:
ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ
» alt=»»>
Виды регенерации — способы очистки
По сути сажевый фильтр представляет собой емкость, заполненную веществом с пористой структурой (чаще всего используется керамика). При прохождении выхлопных газов через эти «соты» сажа и гарь оседают на порах наполнителя.
Со временем поры закупориваются и прохождение выхлопных газов затрудняется, что приводит к увеличению расхода топлива и снижению мощности двигателя, повышается риск возникновения различных неполадок.
Для восстановления свойств фильтра производится процедура регенерации, которая может быть двух типов:
Активная регенерация требует выполнения специальных процедур со стороны автовладельца, а пассивная происходит без какого-либо участия водителя авто.
Если регенерация не имеет нужного эффекта, то всегда можно просто промыть фильтр. Промывка сажевого фильтра выполняется после его снятия с автомобиля. Агрегат помещают в специальный химический состав на некоторое время, а потом пропускают этот же состав через фильтр под давлением.
Как запустить регенерацию сажевого фильтра
Повысить температуру внутри сажевого фильтра для полного сгорания сажи можно одним из следующих способов (активная регенерация):
Если регенерация не помогает – необходим ремонт сажевого фильтра.
Его снимут, разберут и почистят вручную или полностью заменят в мастерской. Конечно, это можно сделать и своими руками, но лучше довериться специалистам.
Запускается процедура регенерации чаще всего без участия пользователя:
Но, если попытки прочистки не увенчаются успехом, или уровень сажи будет критическим, то блок управления откажется от попыток очистки и высветит ошибку.
В этом случае можно будет попытаться запустить процедуру самостоятельно через сервисное меню электронного блока управления (ЭБП) и следовать указаниям системы (если не поддерживается автоматический режим управления оборотами).
Все зависит от модели автомобиля и прошивки ЭБП. В отдельных случаях может потребоваться знание сервисных кодов или подключение внешних устройств диагностики.
Какая жидкость поможет для регенерации сажевого фильтра дизельного авто
Если вы не стали обладателем авто с сажевым фильтром с каталитическим покрытием или встроенной автоматической процедурой регенерации, то всегда можно прибегнуть к использованию спецприсадок.
Попытаться восстановить сажевый фильтр можно, например, с помощью универсальных средств:
ВИДЕО ОПИСАНИЕ
» alt=»»>
Если в автомобиле используется оригинальная присадка (для автоматической подачи из специального бака в режиме регенерации сажевого фильтра), то заказывать ее стоит у официальных дилеров.