Что такое двигатель с fap

Фильтр частиц FAP — французское изобретение на практике

Сажевые фильтры, установленные в автомобилях с дизельными двигателями, предназначены для очистки выхлопных газов от сажи. Они считаются одним из самых проблемных компонентов современных дизельных автомобилей. Для этого они очень дороги. Как построен фильтр FAP? Как ухаживать за фильтром FAP? Как восстановить фильтр FAP? Можете ли вы сократить фильтр FAP? Нужно ли заменить фильтр FAP? Как обслуживать жидкость FAP?

Дизельные двигатели выделяют много загрязняющих веществ, среди которых вы можете найти твердые частицы, то есть сажу. По мнению многих представителей медицинского мира, твердые частицы являются причиной тяжелых респираторных заболеваний, в том числе астмы и рака.

Твердые частицы имеют миниатюрные размеры — их диаметр составляет около 0,0001 мм (100 нанометров). Они состоят из остатков углерода, топлива и моторного масла, сульфатов, оксидов серы, металла и воды.

Как образуются твердые частицы? Дизельный двигатель не способен полностью смешать топливо с воздухом на сто процентов, а затем полностью его сжечь. Несгоревшие остатки в камерах сгорания — это твердые частицы.

В течение многих лет автомобили с дизельными двигателями выделяли черный дым из выхлопных труб благодаря своему цвету только твердым частицам. В 1993 году вступил в силу стандарт выбросов Евро-1, который позволял автомобилям выбрасывать 0,14 г / км твердых частиц. Дальнейшие стандарты еще больше ограничили возможность выбросов твердых частиц, но революция произошла в 2006 году с введением стандарта Euro 4, который сократил выбросы твердых частиц до 0,009 г / км. Тогда использование сажевых фильтров стало необходимостью, поскольку только они смогли удалить до 90 процентов. эти загрязнители от выхлопных газов.

Большинство производителей автомобилей обратились к сажевым фильтрам DPF. Французские производители пошли по другому пути. Они использовали фильтры FAP в своих автомобилях, так называемые мокрые.

Французское решение использовалось не только под капотами Renault, Peugeot и Citroen. FORD, Volvo и Mazda, а также те, кто сотрудничал с Renault Dacia и Nissan, также использовали их. Немного фильтров FAP появилось на автомобилях Volkswagen.

Как понять, что фильтр DPF заполнен

Керамическая матрица, которая отвечает за очистку выхлопных газов от примесей сажи, накапливает ее в своих порах.

Это со временем ухудшает ее фильтрующие свойства, затрудняет выход выхлопных газов, что в свою очередь создает дополнительную нагрузку на двигатель, так как камера сгорания очищается не полностью от продуктов сгорания.

Выхлопная система с сажевым фильтром в современном авто

По этой причине требуется регулярная очистка DPF фильтра (FAP или RPF) – так называемая регенерация.

Контроль уровня загрязненности сажевого фильтра осуществляют специальные датчики.

• Наиболее распространенный метод оценки загрязненности сажевого фильтра – анализ разницы давлений на входе и на выходе узла. Чем выше разница, тем выше степень загрязненности (газы испытывают затруднения при прохождении через решетку, что вызывает повышение давления на входе и понижение на выходе).

• Еще один тип датчиков – кислородные, они контролируют уровень содержания кислорода в отработанной смеси, соответственно, применение двух датчиков на входе и выходе из сажевого фильтра позволяет оценить, уменьшилось или нет содержание других примесей, то есть, произошло или нет очищение.

На дисплее вашей приборной панели автомобиля будет показана соответствующая ошибка.

В большинстве современных автомобилей применяются саморегенерирующие фильтры. Им для запуска процесса самоочищения необходим определенный режим работы двигателя.

Когда машина перемещается преимущественно на короткие расстояния без регулярного прогрева сажевого фильтра, это может послужить причиной его необратимого заполнения механическими частицами сажи. В этом случае без посещения пункта технического обслуживания или даже салона официального дилера не обойтись, так как код ошибки может быть устранен только в официальном сервисном центре.

Отключение и регенерация

Различают два типа регенерации сажевых фильтров:

1. Пассивный.
2. Активный.

Первый тип регенерации возможен только на фильтрах с каталитическим покрытием. Ввиду того, что для нормальных химических реакций по сжиганию сажи требуется температура свыше 600°C, для ускорения и облегчения реакции окисления (горения) применяются так называемые катализаторы (вещества, которые изменяют условия происхождения химических реакций без собственного расходования).

Так, использование платинового покрытия сажевого фильтра снижает температуру сжигания сажи до планки в 300°C. То есть сгорание сажи с использованием катализатора (каталитического покрытия) происходит при естественной работе двигателя, совершенно незаметно для пользователя. Запускать какую-либо процедуру очистки нет необходимости.

Активный тип регенерации предполагает изменение работы двигателя или введение особых присадок в топливо для того, чтобы повысить температуру выхлопных газов на входе в сажевом фильтре до 600°C. То есть такой тип регенерации требует участия или каких-либо активных действий владельца дизельного автомобиля (ручной запуск процедуры очистки или добавление присадок).

Встроенные датчики анализируют текущий уровень загрязненности фильтрующего элемента, и при необходимости сигнализируют пользователю о возникшей неисправности (индикация может происходить на приборной панели или через дисплей бортового компьютера, в зависимости от модели машины и ее оснащения).

Увидев сигнал о засорившемся сажевом фильтре, пользователь может запустить процедуру регенерации в ручном режиме.

Процедуры в различных моделях автомобилей и у разных производителей могут отличаться последовательностью действий, но суть сводится к тому, что за счет изменения тактов выпуска отработанных газов повышается их температура, что в свою очередь разогревает до нужного показателя керамическую решетку фильтра и сжигает сажу.

Если проведение процедуры регенерации в ручном режиме по какой-то причине не очищает фильтр (возможен простой износ оборудования, сильное засорение керамической матрицы, частая езда на короткие дистанции по городу, без полноценного прогрева системы отвода выхлопов, когда фильтр не может самостоятельно очиститься и т.п.), система может изменить статус ошибки. Теперь снять ее сможет только официальный сервисный центр.

Специалисты пункта технического обслуживания в свою очередь могут предложить провести профессиональную процедуру очистки фильтра (с помощью химических реагентов и т.п.) или полностью заменить агрегат на новый.

Ввиду высокой стоимости полной замены, некоторые СТО предлагают более дешевую процедуру удаления фильтра с установкой оборудования, обманывающего датчик загрязненности (ошибка может быть снята и программным способом). Это, естественно, увеличивает показатели выброса вредных веществ в атмосферу. Законность процедуры оставим на совести СТО и владельцев авто.

Стоит ли удалять сажевый фильтр

С одной стороны, удаление сажевого фильтра – разовая процедура, позволяющая экономить на периодической замене или прочистке узла, мощность двигателя при отсутствующем фильтре незначительно возрастает (так как нет сопротивления отводу выхлопным газам). С другой стороны – растут выбросы, а вероятность прохождения регулярного государственного технического осмотра сводится к нулю.

Ездить автомобиль сможет и с ошибкой на дисплее. Но стоит иметь ввиду, что засорившийся фильтр увеличивает сопротивление в выхлопной трубе.

Неправильное аппаратное удаление узла может вызвать ошибку, из-за которой двигатель откажется заводиться.

Стоит оставить сажевый фильтр или убрать его совсем – решать каждому владельцу самостоятельно. Однако, не стоит упускать из вида тот факт, что в случае отрицательного результата при прохождении техосмотра может потребоваться установка нового агрегата, а значит процедура удаления – это лишние неоправданные расходы, которые лишь отсрочили неизбежную процедуру замены.

Удаление сажевого фильтра

На легковых автомобилях с дизельным двигателем с 2005 года применяется сажевый фильтр. Сажевый фильтр предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами. К сожалению, сегодняшнее решение не отличается надежностью в российских условиях, больно ударяя по кошелькам автовладельцев при выходе из строя сажевого фильтра. При сильном засорении и выходе из строя сажевого фильтра (DPF — Diesel particulate filter / FAP – Filter Additive Particulate) падает мощность, повышается расход и загорается лампочка Check Engine. Выхода два – либо менять дорогостоящую запасную часть, либо отключить ошибку программно и удалить сажевый фильтр (катализатор) из выхлопной системы. Второе решение бывает более дешевым и кроме того позволяет несколько улучшить динамику, поскольку сам по себе фильтр, особенно в забитом состоянии, создает сопротивление выхлопу (что напрямую связано со скоростью прохождения отработанных газов и частотой вращения турбины).

В выпускной системе дизельного двигателя сажевый фильтр обычно объединен с каталитическим нейтрализатором окислительного типа. Такой фильтр имеет название сажевый фильтр с каталитическим покрытием. Сажевый фильтр с каталитическим покрытием устанавливается за выпускным коллектором в непосредственной близости от двигателя. Основным конструктивным элементом сажевого фильтра является т.н. матрица, которая изготавливается из керамики (карбида кремния). Керамическая матрица имеет ячеистую структуру, состоящую из каналов малого сечения, попеременно закрытых с одной и с другой стороны. Стенки каналов имеют пористую структуру и выполняют роль фильтра. На поверхность стенок нанесен тонкий слой катализатора – титана. Матрица помещена в металлический корпус.

Принцип действия сажевого фильтра.

При прохождении отработавших газов через сажевый фильтр, частицы сажи задерживаются на поверхности стенок матрицы. Нанесенный на стенки матрицы катализатор способствует окислению несгоревших углеводородов и угарного газа.

Очистка фильтра от накопившейся сажи происходит путем регенерации. Различают активную и пассивную регенерацию сажевого фильтра.

При пассивной регенерации происходит непрерывное окисление сажи за счет действия катализатора и высокой температуры отработавших газов (350-500°С). Цепочка химических преобразований при пассивной регенерации имеет следующий вид:

оксиды азота вступают в реакцию с кислородом в присутствии катализатора с образованием диоксида азота;

диоксид азота вступает в реакцию с частицами сажи (углеродом) с образованием оксида азота и угарного газа;

оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом с образованием диоксида азота и углекислого газа.

При определенных режимах работы двигателя (небольшая нагрузка и др.) наблюдается недостаточно высокая температура отработавших газов и пассивная регенерация происходить не может. В этом случае осуществляется активная (принудительная) регенерация сажевого фильтра. Активная регенерация происходит при температуре 600-650°С, которая создается при помощи системы управления двигателем. При данной температуре частицы сажи вступают в реакцию с кислородом с образованием углекислого газа.

Управление активной регенерацией сажевого фильтра осуществляется с помощью следующих датчиков:

• расходомер воздуха; датчик температуры отработавших газов до сажевого фильтра;
• датчик температуры отработавших газов после сажевого фильтра;
• датчик перепада давления в сажевом фильтре.

На основании электрических сигналов датчиков электронный блок управления производит дополнительный впрыск топлива в камеру сгорания, а также снижает подачу воздуха в двигатель и прекращает рециркуляцию отработавших газов. При этом температура отработавших газов поднимается до требуемой величины.

Как определить что у вас проблема с сажевым фильтром?

Если у вас проявляются следующие симптомы неисправности авто, вам пора обратиться за помощью на СТО:

Забитый сажевый фильтр:

В случае появления проблем с сажевым фильтром его нужно удалить. Несмотря на то, неисправности такого рода довольно распространённая вещь, удаление сажевого фильтра операция технически достаточно сложная. Поэтому доверить такую работу лучше специалисту.

Чистый сажевый фильтр

Почему сажевые фильтры выходят из строя.

Частые короткие поездки по городу не могут достаточно прогреть сажевый фильтр. Для запуска автоматической регенерации нужно длительное время ехать по трассе, чтобы температурный датчик сажевого фильтра определил необходимую температуру.
Таким образом регенерация не происходит или происходит некачественно из-за слабо разогретого фильтра. Заставлять водителей целенаправленно создавать условия для запуска прожига проблематично.
Неисправный двигатель тоже может затормозить процесс регенерации. Ошибка по клапану EGR или неправильно закрытая пробка топливного бака – и не будет регенерации. Сажа тем временем продолжает накапливаться, и ее удаление становится все более проблематичным. Полностью прожечь сажу не удается, остаток неизбежно накапливается.
Из опыта удаления забитых сажевых фильтров страдает больше всего первая секция керамического блока.
Некачественное топливо. Количество сажи зависит от содержания серы в дизеле. При завышенных показателях фильтр быстрее забивается. В результате чаще происходит регенерация, а это ведет к увеличению уровня масла, так как часть топлива стекает по стенкам цилиндров в поддон. Свойства такого масла, естественно, ухудшаются.

Наши специалисты применяют следующий вид удаления сажевого фильтра:

Программное удаление сажевого фильтра+физическое удаление. В случае удаления сажевого фильтра таким способом в блоке управления двигателем редактируется ваша стандартная карта впрыска таким образом, чтобы убрать подвпрыск топлива, регенерацию, отключить датчики, отвечающие за сажевый фильтр.

Удаление сажевого фильтра / катализатора по моделям

• VolksWagen, Audi, Skoda, Porsche, Seat: EDC16+ / EDC17, Siemens PPD;
• BMW: EDC16+ / EDC17;
• Mercedes-Benz: EDC16+ / EDC17;
• Kia, Hyundai, Suzuki: EDC16+ / EDC17;
• Opel, Fiat, Saab, Chevrolet, Alfa Romeo: EDC16+ / EDC17;
• Peuget, Citroen, Renault: EDC15 / EDC16+ / EDC17;
• Ford, Honda,Volvo: EDC16+, Siemens SID / PPD;
• Fiat, Opel: Marelli MultiJet (1.3 JTD, 1.3 MJD) — сажевый фильтр, в т.ч. регенерация;
• Land Rover: Siemens (некоторые варианты).