Катализатор и сажевый фильтр в чем разница: Чем отличается катализатор от сажевого фильтра?

Чем отличается катализатор от сажевого фильтра?

Нередко можно услышать от владельцев автомобилей с бензиновым двигателем фразу: «Моя машина нуждается в замене сажевого фильтра» – это в корне не верное высказывание в отношении каталитического нейтрализатора, которым на самом деле оснащаются машины с данной спецификацией топливной системы. Впрочем, некоторые сотрудники автомастерских также не могут разграничивать понятия «сажевый фильтр» и «катализатор». Попробуем разобраться в отличиях между этими двумя типами деталей выпускного коллектора автомобиля.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор или, проще говоря, катализатор – это деталь автомобиля, внешне имеющая цилиндрическую или прямоугольную форму и предназначенная для нейтрализации вредных компонентов в выхлопных газах, выделяющихся двигателем внутреннего сгорания автомобиля, работающего на бензине или газообразном топливе.

Конструктивно катализатор состоит из следующих элементов:

впускной воронки;

металлического наружного кожуха;

монтажного мата;

металлической или керамической монолитной сердцевины;

выпускной воронки.

Конструкция катализатора в поперечном разрезе напоминает мелкоячеистые соты, внутренняя поверхность которых покрыта слоем активных благородных металлов платиновой группы (платиной, родием, палладием). В процессе прохождения отработанных газов через внутреннее пространство катализатора вредные продукты сгорания бензина взаимодействуют с каталитическим покрытием и преобразуются в безопасные для человека и окружающей среды соединения (диоксид углерода, водяной пар, азот), выводимые через выхлопную трубу в атмосферу. Кроме этого, нейтрализатор улавливает твердые продукты деструкции топлива, которые оседают на его стенках по принципу фильтра.

Перечисленные выше процессы, протекающие в катализаторе, обуславливают его постепенное загрязнение по мере эксплуатации автомобиля, в конце концов, данная деталь полностью утрачивает свою функциональность, что требует ее чистки или полноценной замены на новую запчасть.

Сажевый фильтр

Фильтр сажевый применяется исключительно для двигателей, работающих на дизтопливе. Это обусловлено тем, что при сгорании дизельного топлива выделяется значительно большее количество коптящего дыма, чем при сгорании бензина или газа. Сажевый фильтр как раз и обеспечивает эффективное улавливание твердых сажевых частиц, конденсирующихся из отработанных газов, а также нейтрализует вредные газообразные компоненты до безопасного состояния.

Сажевый фильтр имеет разветвленную внутреннюю конструкцию, напоминающую лабиринт из карбида кремния с многочисленными полостями для удержания сажи.

Отдельные разновидности сажевых фильтров содержат специальные титановые ячейки, обеспечивающие нейтрализацию вредных соединений – окиси углерода (СО) и оксида азота. Таким образом, сажевый фильтр наряду с функцией улавливания сажи также сочетает в себе функции катализатора.

Сажевый фильтр способен улавливать до 90% сажевого углерода, выбрасываемого двигателем. По мере забивания фильтра автомобиль увеличивает потребление топлива, однако мощность при этом снижается, также наблюдаются частые спонтанные остановки мотора.

Сходство катализатора и сажевого фильтра

Предназначены для улавливания и нейтрализации продуктов сгорания автомобильного топлива, как твердых частичек, так и вредных газообразных компонентов выхлопа (оксиды углерода, азота, углеводородные соединения и пр.).

Обеспечивают защиту окружающей среды от вредных веществ, содержащихся в отработанных газах.

Монтируются в качестве составной части выпускного коллектора автомобиля.

Являются обязательными к установке на всех автомобилях в зависимости от типа двигателя, что регламентируется современными евростандартами.

Конструктивно имеют цилиндрическую или прямоугольную форму с входящей и выходящей воронками. Наружный корпус изготавливается из металла, а внутреннее устройство может быть разным.

По мере эксплуатации автомобиля, загрязняются гарью и копотью, поэтому требуют периодической регенерации или полной замены.

Оснащаются специальными датчиками, контролирующими степень загрязненности катализатора или сажевого фильтра.

Отличия катализатора от сажевого фильтра

Тип двигателя – катализатор применяется только для авто с бензиновым двигателем или моторах, работающих на пропане или бутане.

Очистка выхлопных газов – от гари, копоти и канцерогенных веществ.

Внутренне устройство представлено мелкоячеистыми сотами, аккумулирующими продукты сгорания бензина или газа (изготавливаются металлическими или керамическими).

Поверхность сот покрыта слоем катализатора из благородных металлов платиновой группы, который при повышенных температурах трансформирует вредные продукты сгорания в безопасное состояние посредством химических реакций.

Ширина внутренних ячеек и каналов – более узкая.

Срок эксплуатации — определяется многими показателями, а также материалом изготовления (металлические – более долговечные и устойчивые к перепадам температур, пробег авто с ними составляет до 200 000 км; керамические являются более дешевыми, однако обладают хрупкостью и ограниченным пробегом – 50 000-70 000 км).

Способ очистки – при условии незначительной загрязненности сот катализатора, возможна их чистка без демонтажа с помощью химических реагентов, добавляемых в топливо. При значительном загрязнении, деталь демонтируют и подвергают многократному промыванию специальными жидкостями, а также очищают механически. В особо запущенных случаях вышедший из строя катализатор подлежит замене на новую запчасть.

Основные отличия катализатора от сажевого фильтра

Катализатор и сажевый фильтр: различия

Все дизельные автомобили, которые выпускаются с 2007 года, имеют сажевый фильтр. Стало необходимым соблюдать высокие нормы выбросов вредных веществ, производимых дизельными автомобилями. В некоторых случаях сажевый фильтр, как и катализатор, может быть удален при необходимости. Операции, такие как изготовление ключей должен быть выполнен специалистом.

Структурные и функциональные различия между фильтром и катализатором

Поток горючего выхлопного газа нагнетается через поры матрицы карбида кремния. Из катализатора газ поступает в фильтр и улавливает частицы сажи, осевшие в скважинах, заставляя эти частицы гореть. Процесс окисления происходит в присутствии свободного молекулярного кислорода.

Стенки фильтра выполнены из карбида кремния, катализатор на основе оксидов алюминия и церия, которые улавливают сажу. Покрытие фильтра состоит из смеси оксидов церия и алюминия, а катализатор покрыт платиной.

Основное структурное различие между сажевым фильтром и катализатором состоит в том, что каждый из его каналов заблокирован на одном конце. Таким образом, отработавший газ теряет способность свободно течь через каналы катализатора. Это свойство заставляет выхлопные газы проникать через пористые блокированные каналы и выходить через открытые концы соседних микроканалов.

Прочная сотовая основа, разработанная для увеличения активной площади поверхности слоя, позволяет катализатору эффективно уменьшить количество следующих материалов:

углеводороды;

штрафы;

ароматические химические соединения.

Поскольку катализатор не может удерживать сажу, эту функцию выполняет фильтр. Будет ли хорошо гореть аморфный углерод, зависит от температуры, времени пребывания частиц в цилиндре и концентрации кислорода вокруг них. Катализатор и сажевый фильтр могут загрязниться во время работы. Один из способов решить проблему — помыться. Как и изготовление ключей, это может сделать только мастер, использующий специальное оборудование.

что это, чистка, удаление, цена

 Различные виды топлива, применяемые на бензиновых и дизельных двигателях, а также принципиальная разница в способах воспламенения горючей смеси в цилиндрах, требуют от конструкторов по-разному подходить к проблеме очистки выхлопных газов.

Ужесточение требований к содержанию вредных веществ в отработанных газах коснулось и норм, устанавливающих максимальное количество твёрдых частиц, в них содержащихся. В связи с этим потребовалось оснащение выхлопной системы дизельных двигателей противосажевым, или, как принято его называть, сажевым фильтром.
Разберёмся, что это такое – сажевый фильтр на дизеле, какие особенности имеет эксплуатация автомобиля, выхлопная система которого оборудована сажевым фильтром.

Содержание статьи

Для чего нужен сажевый фильтр на дизеле

 

Схема работы сажевого фильтра на дизеле

 

Сажевый фильтр предназначен для улавливания твёрдых частиц (сажи) в отработанных газах дизеля.

Этот элемент выпускной системы предназначен для улавливания твёрдых частиц (сажи), содержащихся в отработанных газах дизельного мотора.

Соответственно, устанавливается он в выпускном тракте – причём, в зависимости от конструктивных особенностей авто и самого фильтра, стоять он может сразу после приёмной трубы или уже после катализатора. Некоторые конструкции сочетают в себе сажевый фильтр и катализатор, элементы которых расположены в едином корпусе.

Как работает сажевый фильтр на дизеле

Выхлопные газы поступают в закрытые каналы и диффундируют через их стенки, попадая в каналы открытые. Далее газы продолжают движение по выпускной системе уже очищенными от частиц сажи и, в зависимости от конструкции системы выпуска, попадают либо в катализатор, либо в глушитель.
В поперечном разрезе каналы сажевого фильтра обычно напоминают правильные восьмиугольники – именно такая форма способствует максимальному удержанию сажи фильтром. Фильтрующий элемент изготовлен из карбида кремния и заключён в металлический корпус, по форме не напоминающий остальные детали выпускной системы. Задерживать сажу другим способом невозможно из-за малых размеров её частиц – около 0,05 мкм.

Эксплуатация авто с сажевым фильтром

 

Забитый сажей фильтрующий элемент

 
Что такое сажевый фильтр на авто с точки зрения водителя, желающего добиться максимальной отдачи от двигателя?
Это, в первую очередь, помеха на пути отработанных газов – особенно, когда тот забит сажей. Есть три пути устранения этой помехи или уменьшения сопротивления:

Сажевый фильтр это помеха на пути отработанных газов – особенно, когда он забит сажей.

• очистка сажевого фильтра;
• его замена;
• удаление фильтра вообще.

Срок службы сажевого фильтра на дизеле составляет в среднем около 150 000 – 180 000 км. Если авто эксплуатируется не интенсивно, то это достаточно большой пробег, и можно заменить фильтр, не прибегая к дополнительным действиям – перепрошивке ЭБУ двигателя, например. Но в том случае, если автомобиль напряжённо трудится, и такое расстояние «покрывает» за два-три месяца, то предпочтительнее совсем исключить этот элемент из выхлопной системы – цены на сажевые фильтры, устанавливаемые на дизеля, стартуют от 900 евро, да и моторное масло для дизеля с сажевым фильтром использовать предусматривается специальное и стоит оно дороже «обычного».

Автоматическая чистка сажевого фильтра на дизеле

Для управления системами самоочистки и (или) для подачи сигнала водителю о том, что фильтр забит сажей, в его корпус вмонтированы датчики. В случае нарушения пропускной способности фильтра на панели приборов загорается лампа «DPF» (Diesel Particulate Filter).
Кроме того, если сажевый фильтр на дизеле забит, проявляются следующие симптомы:

• уменьшается мощность и тяговые качества двигателя;
• увеличивается расход топлива;
• начинают «плавать» обороты холостого хода.

Опытный водитель также отметит и изменение звука работы мотора.

 

 
Современные дизельные двигатели оборудованы электроникой, которая может включить режим самоочистки фильтра. Как правило, самоочистка осуществляется одним из двух способов:

Современный дизельлные автомобили оборудованы электроникой, которая может включить режим самоочистки сажевого фильтра.

1. ЭБУ двигателя, обработав сигнал с датчика, установленного в сажевом фильтре, подаёт соответствующий сигнал системе EGR (Exhaust Gas Recirculation), которая соединяет выпускной и впускной тракты, перепуская через специальный клапан часть отработанных газов обратно в цилиндры. Изменяя положение заслонки клапана, система EGR формирует воздушный поток таким образом, что поступающие в сажевый фильтр газы имеют температуру выше обычной, и сажа выгорает.
2. Некоторые авто оснащены дополнительной ёмкостью, где содержится специальный состав, при попадании которого в сажевый фильтр загрязнения также выгорают. Управляет всем процессом также электроника.

Как очистить сажевый фильтр на дизеле самому?

Сажевый фильтр забивается, как правило, от недостаточного нагрева его наполнителя, что приводит к плохому выгоранию загрязнений. Обычно это происходит при городском режиме движения – когда недостаточные обороты двигателя не благоприятствуют прогреву выпускного тракта. Вдобавок, при работе двигателя на холостом ходу или на малых оборотах в цилиндры поступает обогащённая топливная смесь, которая не сгорает полностью.
Если конструкция авто предусматривает только информирование водителя о том, что фильтр засорен, то нужно обеспечить работу мотора на высоких оборотах – чтобы поднять температуру «выхлопа». Проще говоря – нужно «покататься с ветерком».
Также можно промыть сажевый фильтр специальным раствором, предварительно сняв с машины. Для качественной промывки следует заполнять корпус фильтра целиком. Впрочем, подробная инструкция по применению промывочного средства, как правило, напечатана прямо на этикетке и не предусматривает применения каких-либо дополнительных приспособлений.

Как удалить сажевый фильтр на дизеле

 

Корпус сажевого фильтра без фильтрующего элемента

 
В зависимости от особенностей конструктивного исполнения удаление фильтра можно осуществить такими способами:

Часто владельцы авто просто удаляют сажевый фильтр, поскольку его замена стоит весьма дорого.

1. Удалить наполнитель фильтра, не разбирая его корпус – попросту раздробив любым подходящим инструментом. Катализатор, например, иногда «выбивают» ломом.
2. Вскрыть корпус и после «чистки» заварить его.
3. Изготовить из подходящей трубы вставку – но это потребует подгонки фланцев, что сложнее, чем предыдущие два способа.

Самым сложной в этой процедуре может оказаться последующая «перепрошивка» ЭБУ – без изменения программы неизбежны нарушения в работе двигателя после удаления фильтра.
Последствиями же удаления сажевого фильтра на дизеле является:

• уменьшение расхода солярки;
• улучшение динамики разгона и тяги двигателя;
• снижение расходов на содержание авто;
• возможные штрафы, особенно за пределами РФ.

В заключение можно сказать, что экологи взялись решать проблему с излишками сажи «не с того конца». Дополнительные расходы, связанные с обслуживанием дизельных агрегатов, оборудованных сажевыми фильтрами, легли на плечи рядовых автомобилистов. Хотя правильнее было бы добиваться производства более качественного топлива, не поднимая его стоимости. Особенно это касается отечественных нефтепереработчиков. Более 15 лет назад сотрудники одной из французских лабораторий, произведя анализ российской солярки, сделали вывод, что данная жидкость не является дизельным топливом вообще.
 

 

Сажевый фильтр дизеля – очистка забитого, замена – что делать

При всех плюсах у современного дизеля есть несколько минусов, и один из них – сажевый фильтр. Вроде бы и не самый важный компонент, но когда забьется – машина просто не едет. Что с ним делать?

Сажевый фильтр очищает дизельный выхлоп от одной из вредных оставляющих – частиц черного углерода, продукта неполного сгорания топлива и масла. В английской литературе этот элемент называется DPF (Diesel Particulate Filter), а французские автопроизводители имеют его FAP (Filtre a Particules), и то и другое означает фильтр частиц.

После введения экологических норм Евро 4 в 2005 году легковые дизели на территории Европы стали оснащать сажевым фильтром.

Фильтр представляет собой керамический вкладыш пористой структуры с мелкими сквозными каналами. Частицы сажи размером менее микрона оседают на их поверхности. Часть из них впоследствии догорают, превращаясь в углекислый газ и другие вещества, часть остается на керамике.

Читайте также: Что убивает катализатор автомобиля

Такой фильтр, в отличие от других применяющихся на современном автомобиле, по сути многоразовый. Конструкторы предусмотрели меры для того, чтобы фильтр служил как можно дольше. Состояние DPF контролируют датчики температуры и давления. Если блок управления замечает, что фильтр перегревается или что давление в выхлопном тракте перед ним нарастает, электроника делает вывод, что фильтр забился. И дает команду на самоочистку.

Самоочистка сажевого фильтра

Есть два типа самоочистки сажевого фильтра. Первая применяется обычно на немецких силовых агрегатах, она выжигает оставшуюся в порах фильтра сажу путем нагрева до температуры 600^о – 800^о С. Для этого в цилиндры подается увеличенная порция топлива, и температура выхлопных газов на время (около 10 минут) поднимается.

Система выхлопа современного дизеля, как и бензиновой легковушки, имеет катализатор, а дополнительно еще и сажевый фильтр с саморегенерацией.

Вторая система очистки сажевого фильтра поначалу встречалась на лишь дизелях французского производства – почему ее в народе и стали называть FAP. Она предусматривает автоматический впрыск в цилиндры специальной жидкости под названием Eolys – катализатора, который помогает саже выгореть без повышения температуры, уже при 400^оС. (Не путать с Adblue!)

Читайте также: Как зарегистрировать ГБО, чтобы вас не обманули

Водитель не всегда знает, в какой момент его выхлопная система проходит процедуру самоочистки, хотя обычно это сопровождается повышенным дымлением из выхлопной трубы. Очистка должна происходить при равномерном движении на оборотах выше средних, т.е. в идеале — на загородном шоссе, но если машина в такие поездки отправляется редко, нормально очистить фильтр не удается.

Проблемы самоочистки

В зависимости от режима эксплуатации, качества топлива и масла система регенерации сажевого фильтра активируется каждые 1500 – 5000 км. Но когда фильтр достаточно стар, все больше сажи остается в нем неудаленными, и электроника включает самоочистку все чаще. Это можно сделать и принудительно в условиях СТО. Но после большого пробега – обычно за 200 тыс. км – фильтр приходится менять: его поры в конце концов оказываются напрочь забитыми тем, что принято называть сажей.

Сажевый фильтр дизельного авто рано или поздно перестает очищаться и забивается. В таком случае его приходится заменять или удалять.

Замена обходится недешево, не одну сотню в твердой валюте, поэтому отечественные дизелеводы пытаются найти альтернативное решение вопроса. Например, прибегают к промывке фильтра некоей чудодейственной жидкостью, которая в самом деле может помочь, но ненадолго.

К слову, некоторые не особенно внимательные водители дизелей вспоминают о необходимости наполнять бачок с Eolys, только когда фильтр оказывается безнадежно забит. Если вы хотите сохранить ваш сажевый фильтр на более долгий срок, нужно следить за исправностью системы постоянно.

Удалить сажевый фильтр и перепрошить под его отсутствие электронику стоит немалых денег, но это дешевле, чем покупать новый.

Радикальный способ – удаление забитого фильтра из его корпуса с последующей сваркой разрезанных половинок. При таком подходе нужно также внести коррекцию в программу управления системой питания, чтобы электронный мозг мог нормально воспринимать отсутствие разницы температур и давления на входе в пустой корпус фильтра и на выходе из него. В итоге плата за такую “ампутацию” тоже может выйти внушительной – в несколько тысяч гривен.

Рекомендация Авто24

Какой способ решения проблемы забитого сажевого фильтра выбрать, каждый водитель пусть решает сам. А мы хотели бы дать совет тем, кто только собирается купить автомобиль с дизелем экологического класса Euro 4 и выше. Да, владея машиной с дизелем, заманчиво экономить на топливе. Но нужно учитывать, что содержать современный дизель – и в особенности подержанный – не так уж и дешево. Если не покупать специальные масла, топливо с низким содержанием серы, не промывать вовремя форсунки и не следить за состоянием сажевого фильтра, вся экономия на топливе может быть сведена на нет.

Читайте также: Как выбрать б/у автомобиль с дизельным двигателем

Сажевый фильтр — Ремонт глушителей, ремонт катализаторов, замена гофры глушителя, насадки на глушитель

В последнее время растет популярность дизельных автомобилей. Машина, работающая на дизеле, потребляет меньше топлива, надежней и долговечней бензиновых. Для того, чтобы соответствовать стандарту ЕВРО-4 и выше, все дизельные авто, начиная с 2004 года выпуска, дополнительно обеспечиваются сажевыми фильтрами в выхлопной системе двигателя.

Если сравнивать выхлопные системы бензинового и дизельного автомобилей, то заметим более низкую температурную нагрузку на выхлопную систему дизеля. Дизельная выхлопная система несколько дольше работает без прогаров, но более требовательна к качеству гофры выхлопной системы, т.к. у дизельного мотора выше вибрация. Кроме того, подавляющее большинство дизелей комплектуются турбокомпрессором, что на некоторых автомобилях несколько усложняет процесс обслуживания выхлопной системы. В отличие от бензиновых моторов, катализатор дизель называется сажевым фильтром, имеет схожую структуру, но предназначен для фильтрации сажи.

Главная проблема дизельной выхлопной системы — это сажевый фильтр.

---

Что такое сажевый фильтр

Все дизельные автомобили с уровнем экологичности EURO-4 и выше, имеют сажевый фильтр.  Он применяется для очистки выхлопных газов двигателя от сажи. Сажевый фильтр по своей структуре напоминает катализатор, состоит из керамической сетки, через которую проходят выхлопные газы. В результате, содержание сажи в выхлопе снижается в массовом соотношении, но сажа не пропадает вовсе: присутствуют мелкие частицы, и есть мнение, что именно более мелкие частицы сажи опаснее для экологии — не оседают на землю, а витают в воздухе, попадая в легкие человека и животных.

В дальнейшем, сажевый фильтр дизельного двигателя, накопивший некоторое количество сажи в себе, должен пройти так называемый процесс рекуперации: с помощью электроники выявляется факт забитости сажевого фильтра, включается режим рекуперации, заключающийся в особом режиме работы двигателя: топливные форсунки подают топливо так, чтобы его часть сгорала в цилиндрах двигателя не полностью, а догорала уже в выпускном коллекторе и выхлопной системе. Тем самым, значительно повышается температура выхлопных газов, что и нужно для сжигания сажи в сажевом фильтре.

Процесс рекуперации сопровождается очень сильным дымом из выхлопной трубы, специфичным запахом. Плохая сторона рекуперации — это более высокая степень попадания топлива в моторное масло через зазоры между поршнями и цилиндрами двигателя, что ведет к снижению качества масла и более короткому сроку его замены.

Неисправности сажевого фильтра

К сожалению, в нашей стране сажевые фильтры имеют сильно ограниченный ресурс до отказа: низкое качество дизельного топлива с высоким содержанием серы (все мы видим на дорогах сильно коптящие грузовики, за которыми невозможно ехать с открытыми окнами. Характерный запах за грузовиком — запах полусгоревшей серы) , холодные зимы и невозможность как следует провести процесс рекуперации.

Неисправности сажевого фильтра в среднем начинаются после 50-120 тысяч километров пробега. После этого, возникают следующие проблемы:

• Во-первых, чаще всего возникает ошибка электронного блока управления (ЭБУ) двигателя, загорается «Check Engine», иногда сопровождается включением аварийного режима двигателя и/или АКПП
• Автомобиль значительно теряет динамические свойства, особенно на низких оборотах
• Трудный запуск двигателя
• Увеличение расхода топлива
• Повышение задымленности выхлопных газов
• В запущенных случаях — повышение уровня масла (режим рекуперации повышает попадание топлива в масло, его уровень повышается), шипящие звуки двигателя, значительное сокращение ресурса турбо-наддува, поломка клапана EGR, попадание серы во входящий коллектор двигателя с дальнейшим закислением движущихся частей и датчиков

Ремонт сажевого фильтра

Существует три пути

ремонта сажевого фильтра:

Замена сажевого фильтра на новый

Можно купить сажевый фильтр новым, но он стоит дорого, в том числе неоригинальный. Замена сажевого фильтра решит проблему на 50-120 тысяч километров, после чего сажевый фильтр потребует повторной замены.

Чистка сажевого фильтра

Вариант с минимальным вмешательством в автомобиль. Представляет из себя присадку, заливаемую в топливный бак. При сгорании в двигателе смеси топлива с присадкой, происходит очищение сажевого фильтра, крыльчатки турбины, и всей выхлопной системы от сажевого налета. Присадки обеспечивают «дополнительную помощь» при регенерации сажевого фильтра. При серьезном  загрязнении, очистка сажевого фильтра присадками  может помочь лишь временно или не помочь вовсе. Мы рекомендуем применять присадки только в случае раннего диагностирования проблемы с сажевым фильтром: менее 2-3 тысяч километров появилась ошибка ЭБУ двигателя (соответственно загорелась лампа  «Чек Энджин»). Также существует возможность промывки сажевого фильтра с его снятием, используются специальные химические препараты.

Удаление сажевого фильтра

Самый эффективный вариант. Требует физического, и в половине случаев еще и программного (перепрошивка системы управления двигателем) удаления. Сажевый фильтр удалить можно физически, что подразумевает удаление фильтрующих элементов из корпуса сажевого фильтра (в ряде случаев отрицательно сказывается на акустике выхлопной системы, появляется звон под днищем), или замену сажевого фильтра на пламегаситель. Программное удаление — это перепрошивка ЭБУ двигателя: из прошивки удаляется программный код, отвечающий за сажевый фильтр. В момент перепрошивки — удаления сажевого фильтра, можно сделать чип-тюнинг двигателя за символическую доплату, т.к. эти работы тесно сплетены спецификой программирования. Эффективность удаления сажевого фильтра подтверждена большим успешным опытом применения: до конца эксплуатации автомобиля проблема с сажевым фильтром вовсе аннулируется. Вопрос снижения экологичности двигателя остается спорным, т.к. после удаления сажевого фильтра в выхлопе присутствуют более крупные частицы сажи (есть мнение, что более безопасные для здоровья и экологии).

end faq

 

Просмотреть полный прайс-лист

Виды и особенности автомобильных катализаторов •

 

Виды и особенности автомобильных катализаторов

Все каталитические нейтрализаторы, устанавливаемые в выхлопной системе автомобиля с целью дожигания отработанных газов и увеличения уровня экологической безопасности выхлопа, делят на две большие группы: керамические и металлические. Особняком в этой классификации стоят сажевые фильтры. В чем разница межу ними?

Керамические катализаторы

Картридж этого устройства, находящийся внутри корпуса, изготовлен из керамики. Его соты имеют правильную квадратную, круглую либо треугольную форму, являются сквозными, поэтому хорошо просматриваются на свет, если, конечно, не забились в процессе эксплуатации ката. В целом, картридж керамического катализатора имеет вид решетки.

Достоинством этого типа нейтрализаторов является относительно доступная стоимость. А главный недостаток – хрупкость: устройство может выйти из строя от сильного удара, например, при попадании в большую яму, от контакта с водой – если автомобиль въехал в глубокую лужу, а также от неисправности системы зажигания.

В случае, если при повреждении целостность корпуса была нарушена, такой катализатор могут даже не принять на утилизацию в скупке.

Металлические катализаторы

Они намного более прочны, надежны, долговечны, устойчивы к влаге и механическим воздействиям, поэтому и стоят существенно дороже керамических. Конструктивно картридж металлического каталитического нейтрализатора выглядит как спиралевидная ячеистая структура с металлическими сотами неправильной формы.

Основными причинами выхода из строя такого устройства являются некачественное топливо, сильный перегрев либо естественная выработка рабочего ресурса. А вот удары ему не страшны – отрикошетивший от дорожного покрытия камень, в худшем варианте развития событий, оставит после себя вмятину, но корпус автоката не пробьет.

Сажевые фильтры

Подобные приспособления устанавливаются только на авто, которые функционируют на дизельном топливе. Их квадратные ячейки – открытые и закрытые – чередуются в шахматном порядке и структурированы в блоки.

Сажевый фильтр стоит дешевле металлического катализатора, но и раскалывается от ударных воздействий так же легко, как и автокат с керамическим картриджем. Весит, кстати, он больше, чем каталитический нейтрализатор для бензинового транспортного средства.

Виды нейтрализаторов выхлопа по месту установки

Помимо вышеописанной, существует еще одна классификация катализаторов – по особенностям размещения. Устройство может располагаться на приемной трубе или непосредственно после нее, перед основным резонатором. Такой вариант является оптимальным: вышедший из строя катализатор легко снимается и заменяется новым – оригинальным либо универсальным. И даже если автовладелец предпочтет остановится на обманке – ее монтаж в этом случае не вызовет сложностей.

Гораздо менее перспективна ситуация, в которой каталитический нейтрализатор установлен прямо в выпускном коллекторе и является его частью. Преимуществом такого конструктива считается то обстоятельство, что разогревание ката до нужных температур занимает меньше времени, нежели у устройства, размещенного непосредственно на выпускной трубе.

При этом потенциально он считается неремонтопригодным, хотя умельцы все же находят способы решить проблему. Тем не менее, процедура замены выработавшего рабочий ресурс устройства на новое отличается повышенной сложностью, а при выборе пламегасителя его приходится интегрировать непосредственно в корпус бывшего катализатора.

Кроме того, расположенный таким образом автокат может выйти из строя просто при перегреве выпускного коллектора, что также говорит не в пользу практичности подобной конструкции.

Сколько можно заработать на сдаче катализатора?

Требования, предъявляемые к старым катализаторам

При сдаче к каталитическим нейтрализаторам предъявляются некоторые требования:

Ï Керамическую массу нужно разделить на катализатор и сажевый фильтр (могут быть целыми или в виде крошки). Желательно предоставлять материал целым или крупными фракциями – так можно легко отсортировать соты и выполнить качественный анализ в процессе измельчения, что значительно повысит цену.

Ï Керамическая масса должна предоставляться без инородных предметов (асбеста, металлической сетки и опилок, кварцевого песка, сажи, цемента и пр.). При этом естественная влажность материала должна быть на уровне 1–2%.

Ï Стальной носитель нужно приносить цельным куском или внутри бачка, поскольку «растрепанный» материал сразу теряет до половины ценного напыления.

Как определяется стоимость катализаторов

Цена, по которой принимают каталитические нейтрализаторы, определяется следующими факторами:

Ï первоначальный статус, страна производства конкретного устройства: на европейских рынках продаются нейтрализаторы более высокого качества, нежели в странах третьего мира;

Ï класс авто: премиальные машины оснащаются дорогими катализаторами, в отличие от транспортных средств серии эконом;

Ï возраст: чем дольше использовался нейтрализатор, тем меньше драгоценных металлов осталось на поверхности сот;

Ï стиль езды: при спортивном и агрессивном стиле вождения катализатор изнашивается интенсивнее;

Ï используемое топливо: в бензин и солярку часто добавляют всевозможные присадки, которые способствуют вымыванию драгметаллов;

Ï состав напыления. Каталитические нейтрализаторы могут изготавливаться с разным составом металлического напыления. «Классическим» и самым старым видом покрытия сот считается сплав платины, палладия и родия в содержании 1470, 900 и 270 ppm соответственно на 1 т керамической массы. Стоимость скупки такого катализатора составляет в среднем €50-60 за 1 кг. Более современный вид напыления из платины и родия применяется для катализаторов машин с дизельным мотором или авто премиум-класса. В данном случае доля платины составляет 2500–3500 ppm, а ценник на нейтрализаторы варьируется от €65 до €75 за килограмм. Большинство современных катализаторов изготавливаются с напылением из палладия (доля до 3000–3500 ppm) и родия, а стоимость внутренних сот считается наиболее низкой – €45–55 за килограмм.

Отметим, что автомобильные катализаторы от машины с дизельным мотором отличаются более высоким содержанием платины, а от бензиновых – палладия, из-за чего вторые скупают по более высокой цене.

* Партнерский материал.

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору.

DriveArchive — Статьи — В чем разница между каталитическим нейтрализатором и дизельным сажевым фильтром?

Все мы знаем, что автомобили являются основным источником загрязнения воздуха из-за выбросов газов. (См. Статью про воздух стандарты качества Это затем вызывает глобальное потепление, которое влияет на окружающую среду, но благодаря каталитическому нейтрализатору и сажевому фильтру, которые помогают снизить воздействие загрязнения воздуха. Оба они имеют керамический или металлический элемент, через который проходят газы из автомобиля.

Хотя оба они помогают снизить загрязнение воздуха, у них есть некоторые общие отличия, которые вам, возможно, необходимо знать, прежде чем решить, какой из них использовать. Продолжайте читать, чтобы узнать, как работают оба устройства и в чем их общие различия.

Каталитический нейтрализатор

Это устройство, которое крепится болтами к днищу вашего автомобиля. У него есть две трубы, которые помогают отводить выхлопные газы изнутри вашего автомобиля. В устройстве используется катализатор для преобразования вредных соединений в безвредные, некоторые из которых включают окись углерода, углеводороды и оксиды азота.

Компонентами катализатора в устройстве, которые помогают нейтрализовать вредные соединения, обычно являются платина, палладий и родий, и все они термостойкие. Это устройство преобразует газы в;

• Двуокись углерода
• Вода
• Азот
• и кислород

Что делает каталитический нейтрализатор

Преобразователь — это фантастическое устройство, состоящее из нескольких частей и функций, которое способствует выбросу чистого воздуха.Устройство камерное и пористое. Он также изготовлен из нержавеющей стали для долговечности. Другие включают керамический монолит, расширяющийся мат и лямбда-зонд, который измеряет содержание кислорода в выхлопных газах.

Так как это работает? Грязный воздух проходит в изолированный корпус из нержавеющей стали. Затем он попадает в катализатор на сотовой керамической структуре, где очищается. Наконец, чистый воздух проходит в высокую трубу, а затем выбрасывается в атмосферу.

Дизельный сажевый фильтр

Устройство оснащено крошечными каналами, используемыми для улавливания сажи и золы из выхлопных газов. Удаляет черный дым из выхлопных газов двигателя, и это отлично для окружающей среды. Устройство также используется в различных отраслях промышленности, таких как нефтехимия и медицина.

DPF изготовлен из кордиерита или кремния и имеет некоторые особенности стенки потока, которые помогают в очистке газа. Они включают;

• Низкое противодавление
• Высокая фильтрующая способность около 95%
• Широкополосная фильтрация
• Высокие огнеупоры

Как работает DPF

Вам может быть интересно, чем каталитический нейтрализатор отличается от DPF.Устройство имеет сотовую структуру, которая используется для улавливания частиц углерода из выхлопных газов. Твердые частицы обычно остаются на стене прохода, а затем сгорают в процессе регенерации фильтра, который происходит через каждые 300 километров.

Одна из основных проблем dpf — засорение фильтров. Обычно это происходит, если вы в основном путешествуете в короткие поездки или оставляете двигатель в идеальном состоянии на долгое время. Чтобы удалить все твердые частицы, вы должны работать при 400 градусах Цельсия, или вы можете отнести свой автомобиль в магазин для принудительной регенерации.Эти проблемы возникают, даже если у вас есть хорошо обслуживаемый или обслуживаемый автомобиль. Вам следует обратиться за помощью к профессионалам, прежде чем разрезать его и выпотрошить.

Разница между каталитическим нейтрализатором и дизельным сажевым фильтром

Как мы видели ранее, оба устройства используются для очистки выхлопных газов автомобилей. Основное различие между ними заключается в том, как они собирают частицы во время выброса воздуха. Конвертер Cat предотвращает попадание в атмосферу большинства вредных веществ и не отфильтровывает частицы.Что касается этого фильтра, он предотвращает попадание в атмосферу крупных частиц и черного дыма.

Еще одно различие между двумя устройствами — это катализаторы, которыми оснащено каждое устройство. Хотя фильтр очищает вредные вещества, он не так эффективен, как конвертер для кошек. Это связано с тем, что CAT предназначен для очистки от токсичных веществ, в то время как DPF предназначен для улавливания крупных частиц, таких как сажа. Другая причина заключается в том, что в автомобилях DPF используется дизельное топливо, которое не выбрасывает много углеводородов в атмосферу, в отличие от автомобилей, работающих на бензине.

Оба устройства работают хорошо, и это зависит только от типа автомобиля, которым вы владеете или хотите купить. В основном дизельные автомобили используют DPF, в то время как бензиновые автомобили используют CAT, и Krosfou UK предлагает оба этих устройства, если вам нужно заменить или купить одно для вашего автомобиля.

Заключение

При покупке автомобиля следует подумать о том, какое устройство оно использует. Это из-за затрат на обслуживание, которые всегда очень дороги. Чтобы знать, что ваше устройство нуждается в обслуживании, вы должны проверить эти симптомы; выход из темного дыма, пониженное ускорение, слишком много тепла под автомобилем или вялый двигатель.

Кроме того, важно часто проверять и чистить ваш автомобиль, чтобы избежать чрезмерного засорения фильтров. Если вы подумываете о покупке одного из этих устройств для своего автомобиля, эта статья призвана помочь вам принять обоснованное решение о том, какое из них лучше всего соответствует вашим потребностям.

---

Комментарии:
Пока комментариев нет …
Добавить комментарий:

© Дейн Луи 2020

3 Различия между фильтрами DOC, DPF и SCR

Было сказано, что необходимость — мать изобретения, и современные двигатели с воспламенением от сжатия являются примером выдающейся инженерной мысли.Для достижения необходимой мощности и производительности каждый аспект каждого компонента находится в тонко настроенном балансе. Дальнейшее развитие возникло благодаря необходимости соблюдать стандарты выбросов, и появилось несколько методов, отвечающих этому требованию. Но почему у нас в выхлопной системе более одного фильтра и в чем их отличия?

Различия между фильтрами DOC, DPF и SCR

Система нейтрализации выхлопных газов дизельного двигателя возникла для решения одной проблемы; сложная задача по удалению вредных твердых частиц из выбросов дизельного двигателя.

Неочищенные выбросы дизельного двигателя содержат смесь вредных химикатов и твердых частиц, однако сегодняшняя система может уменьшить их количество до безвредных веществ, кислорода и воды.

Устройства доочистки выхлопных газов, применяемые в транспортных средствах, включают катализаторы окисления дизельного топлива (DOC), дизельные фильтры твердых частиц (DPF) и катализаторы избирательного каталитического восстановления (SCR).

Используя сочетание физических механизмов и химических реакций, эти системы могут при правильных условиях почти полностью удалять твердые частицы и вредные газы.

Между этими системами существует много различий, но самая большая разница между фильтрами DOC, DPF и SCR заключается в их индивидуальном назначении.

Регенерация

DOC — первое устройство в системе последующей обработки. Это проточный фильтр, содержащий драгоценные металлы, которые запускают окисление углеводородов, окиси углерода и несгоревшего топлива и масла. И DOC, и DPF представляют собой сотовые керамические фильтры.

Однако, в отличие от DOC, DPF представляет собой пристенный фильтр, который улавливает любую оставшуюся сажу, которую DOC не может окислить.Сажа остается в сажевом фильтре до тех пор, пока не будет пассивно или активно регенерироваться. Пассивная регенерация происходит, когда при нормальных рабочих температурах автомобиля и сажевом фильтре частицы окисляются в диапазоне от 275 до 360 ° C.

Активная регенерация запускается, когда датчики обнаруживают чрезмерное накопление твердых частиц внутри DPF. Неочищенное топливо впрыскивается в поток выхлопных газов, чтобы вызвать температуру выше 600 ° C, необходимую для окисления накопления сажи.

Обратное давление обычно возвращается в норму после удаления сажи, однако не забывайте о золе! Зола накапливается внутри DPF и не горит и не окисляется, как сажа, и остается до тех пор, пока не будет удалена.

Зола состоит из минералов, металлов и других микроэлементов в результате разложения смазочных материалов, присадок и износа двигателя.

Зола накапливается гораздо медленнее, чем сажа, но, если ее игнорировать, в конечном итоге вызовет повышенное противодавление, расход топлива и иногда выход из строя сажевого фильтра. По мере того, как зола накапливается внутри DPF, количество активных регенераций увеличивается, вызывая плохую экономию топлива, экстремально высокие температуры и более постоянное противодавление, которое может быть вредным для турбонагнетателя.

Чем дольше зола остается внутри DPF, тем больше вероятность того, что она затвердеет и превратится в пробку, которая закрывает часть фильтра.

Водитель транспортного средства первым заметит более короткие интервалы между регенерациями, что является первым признаком скопления золы и необходимости удаления DPF для очистки. Это также можно наблюдать, регистрируя циклы регенерации в мастерской с помощью диагностического оборудования. Когда DPF снимается для очистки, всегда рекомендуется также удалить DOC и при необходимости очистить его.

Последним компонентом в системе доочистки является проточный катализатор SCR, который вводит в технологический процесс жидкость для выбросов дизельного топлива (DEF). Эта жидкость способствует дальнейшему разложению оксидов азота, которые проходят к фильтру SCR. Обычно фильтр SCR не требует обслуживания, за исключением редких случаев, когда выходит из строя компонент, связанный с жидкостью DEF.

Содержимое ядра

В основе этих компонентов лежит ультратонкий фильтр, улавливающий микроскопические частицы.DOC может содержать больше драгоценных металлов, чем DPF, и такие металлы, как платина, связываются с молекулами кислорода в углеводородах.

Сердечник DPF может быть изготовлен из нескольких различных материалов, но наиболее распространенными являются композиты кордиерита. Катализатор SCR имеет ценное содержимое фильтра в виде керамических материалов и драгоценных металлов.

Все эти фильтры содержат особый рецепт металлов, выбранных с учетом их роли в химических реакциях, необходимых для эффективной очистки выбросов.Кроме того, они изготовлены из материалов, устойчивых к более высоким температурам активного цикла регенерации.

К сожалению, основные материалы этих фильтров сделали их целью краж, особенно на транспортных средствах с большим дорожным просветом, таких как пассажирские автомобили, фургоны и грузовики.

Техническое обслуживание

Хотя эти фильтры различаются по своему расположению на транспортном средстве, все они нуждаются в техническом обслуживании и ремонте, поскольку фильтры могут по-своему забиваться.

Если закупорка накапливается, это может вызвать непоправимое повреждение выхлопной системы, что приведет к огромным расходам на ремонт, незапланированным простоям автомобиля и попаданию твердых частиц в окружающую среду.

Фильтры DPF и DOC подходят для пневматической и термической очистки; и наоборот, поскольку SCR представляет собой закрытый блок, он не подходит для пневматической очистки. Он все еще может быть заблокирован закаленным DEF, и если это произойдет, он обычно не обслуживается, хотя специалисты FSX Equipment, Inc продвигаются вперед с пользовательской программой для своего оборудования, которая быстро добивается успеха в термической обработке SCR.

Акт уравновешивания

Эти фильтры и катализаторы так же чувствительны, как и остальная часть двигателя, и находятся в столь же тонком балансе друг с другом. Они гармонируют с работой двигателя, но также реагируют на то, как движется автомобиль. Если автомобиль совершает неподходящие поездки для получения высоких температур, необходимых для различных типов регенерации, то более вероятно необратимое повреждение сажевого фильтра.

Аналогичным образом, транспортное средство, такое как грузовик или автобус, которое большую часть времени находится в дороге, получит лучшую пассивную регенерацию и более длительный срок службы до того, как потребуется техническое обслуживание.

Также необходимо соблюдать баланс между вождением автомобиля и соответствующим обслуживанием исправной системы обработки выхлопных газов.

Катализатор для DPF (Meshwork Catalyst) ｜ Катализатор для автомобилей с дизельными двигателями ｜ Выставка автомобильной техники 2018 ｜ CATALER

Катализатор для автомобилей с дизельным двигателем

Выставка 2018

Повышение эффективности улавливания ТЧ за счет технологии покрытия катализатора

Мы разработали технологию катализатора для DPF, которая формирует слой катализатора сетчатого типа над стенками ячеек на стороне впуска выхлопных газов дизельного сажевого фильтра (DPF).
Мы достигли 68% снижения количества твердых частиц (PN) в выбросах твердых частиц по сравнению с существующим катализатором.

Тенденция регулирования выхлопных газов для автомобилей с дизельным двигателем

«Твердые частицы»

и воздействие на организм человека

«Одним из веществ, выбрасываемых дизельным двигателем, являются твердые частицы — твердые частицы. ТЧ подлежат регулированию выбросов дизельных двигателей, а также оксидов азота (Knox).Предполагается, что твердые частицы вызывают респираторное заболевание, аллергию или рак, и именно поэтому твердые частицы являются причиной загрязнения воздуха «.

Что такое DPF, сажевый фильтр?

Это фильтрующее устройство, которое фильтрует и удаляет твердые частицы (ТЧ) из выхлопных газов автомобилей с дизельными двигателями.
DPF улавливает ТЧ в выхлопных газах в мелкопористой структуре на стенках подложки, и улавливаемые ТЧ со временем накапливаются в порах DPF.Поэтому регенерация DPF необходима для периодического удаления накопленных ТЧ путем сжигания при высокой температуре. Рассматривается возможность нанесения катализатора на DPF, чтобы сжигать PM при более низкой температуре и как можно более коротком времени при регенерации DPF.
Наша каталитическая технология для DPF (Meshwork Catalyst) успешно сожгла больше ТЧ в диапазоне температур от 560 ℃ до 570 ℃ по сравнению с существующим катализатором для DPF.

Разница между существующим катализатором для DPF и Meshwork Catalyst

Как упоминалось ранее, сажевый фильтр, улавливающий ТЧ, необходим для системы очистки выхлопных газов автомобилей с дизельным двигателем.
Структура клеточных стенок подложки DPF пористая, и PM улавливается в DPF посредством фильтрация в клеточной стенке.
Компонент катализатора нанесен в поры на стенках ячеек DPF, чтобы способствовать сгоранию захваченных PM при извлечении DPF. (Рис. 1: Существующая технология) В последние годы загрязнение воздуха частицами (ТЧ) автомобилей с дизельными двигателями становится все более серьезным.
Кроме того, ТЧ считается веществом, которое негативно влияет на человеческий организм, а не только на защиту окружающей среды Земли.Таким образом, в каждой стране, включая Европу, вступили в силу более строгие правила сокращения количества выбросов ТЧ.
В этих условиях мы разработали технологию катализатора для DPF для улучшения горючести PM путем формирования слоя катализатора сетчатого типа (Meshwork Catalyst), который имеет уникальную пористую структуру над стенкой ячеек на стороне впуска выхлопных газов DPF. (Рис. 2: Разработанная технология)
Мы сделали возможным формирование слоя катализатора сетчатого типа с высокой газопроницаемостью на стенке ячейки и улучшили функцию улавливания твердых частиц, сведя к минимуму влияние на потерю давления.Поскольку катализатор близок к ТЧ, поскольку слой катализатора находится на поверхности стенки ячейки, также возможно улучшить качество горения ТЧ.

(※） Утилизация DPF
Это система очистки фильтра. Когда определенное количество PM накапливается на фильтре DPF, поддерживайте высокую температуру фильтра путем принудительного впрыска топлива и повышения температуры выхлопных газов, чтобы предотвратить засорение фильтра.

Value of Meshwork Catalyst (Катализатор сетевой структуры)

Образует слой катализатора с высокой газопроницаемостью через стенки ячеек.

Пониженная потеря давления при скоплении ПМ

«Сетчатый катализатор снижает потерю давления при накоплении твердых частиц по сравнению с по сравнению с существующим катализатором DPF, по оценкам, сетчатый катализатор может уменьшить 7% расхода топлива по сравнению с существующим катализатором при цикле улавливания ТЧ восстановление повторяется через 1000 часов с пороговым значением потери давления.»

Ловушка ПМ со слоем катализатора сетчатого типа.

Повышенная эффективность улавливания твердых частиц

«Катализатор Meshwork Catalyst может уменьшить 68% PN (количество частиц, количество PM). по сравнению с существующим катализатором DPF ».

※ «Сетчатый катализатор» — это техническое название, а не название продукта.

Основы работы дизельного сажевого фильтра (DPF)

В этой статье базы знаний CTS описаны основы работы дизельного сажевого фильтра (DPF).В статье приводится сводка процессов фильтрации, происходящих в DPF, различных типов DPF, которые обычно используются, а также различий в стратегиях работы и регенерации фильтров.

Фильтрация твердых частиц дизельного топлива

Дизельные сажевые фильтры улавливают частицы сажи из выхлопных газов двигателя, предотвращая их попадание в окружающую среду. В отличие от каталитического нейтрализатора, который предназначен для уменьшения выбросов газовой фазы, проходящих через катализатор, фильтр твердых частиц предназначен для улавливания и удержания твердых частиц до тех пор, пока они не будут окислены или сожжены в самом сажевом фильтре, посредством процесса, называемого регенерацией.

Наиболее распространенными дизельными сажевыми фильтрами, которые широко используются, являются ячеистые керамические сотовые фильтры с каналами, которые закупорены на чередующихся концах, как показано на Рисунок 1 . Концы фильтра, забитые в шахматном порядке, заставляют выхлопные газы, содержащие сажу, проходить через пористые стенки фильтра. Хотя выхлопной газ может проходить через стенки, частицы сажи задерживаются в порах фильтра и в слое поверх стенок канала. Сотовая конструкция обеспечивает большую площадь фильтрации при минимальных потерях давления и стала стандартным, так называемым пристенным фильтром для большинства применений фильтрации выхлопных газов дизельных двигателей.Керамические материалы широко используются для фильтров твердых частиц, учитывая их хорошую термическую стойкость, при этом наиболее распространенными керамическими материалами являются: кордиерит, карбид кремния и титанат алюминия.

Рис. 1. Дизельный сажевый фильтр для большегрузного автомобиля (a), вид в разрезе, показывающий процессы фильтрации в нескольких каналах DPF (b), а также крупный план улавливания и накопления частиц на стенках канала (c) .

Детали процесса фильтрации проиллюстрированы на рис. , рис. 1 (b) , на котором показаны частицы сажи, захваченные вдоль впускного канала, который открыт на переднем конце, но забит на заднем конце.DPF содержат несколько сотен каналов или ячеек на квадратный дюйм (cpsi), наиболее распространенным из которых является 200 cpsi. Так как половина каналов закупорена в передней части DPF, а другая половина — в задней части фильтра, только половина каналов фильтра накапливает сажу или золу. То есть только каналы, открытые на стороне впуска, подвергаются воздействию «грязного» выхлопного потока, в то время как каналы, открытые на стороне выпуска, остаются чистыми. Учитывая небольшой размер пор и конструкцию сотовых фильтров, сажевые фильтры могут достигать эффективности улавливания частиц 99% или выше [1].Благодаря высокой эффективности улавливания и конструкции ячейки DPF, видимая сажа или зола не должны проходить через стенки фильтра. Черные полосы или видимая сажа в выпускных каналах — верный признак неисправности фильтра.

Частицы сажи улавливаются и удерживаются в сажевом фильтре за счет комбинации глубинной фильтрации внутри пор фильтра и поверхностной фильтрации вдоль стенок канала. На вставке на рис. 1 (c) показаны эти два процесса, в которых небольшая часть сажи сначала накапливается в порах фильтра (1), а затем образует слой вдоль стенок канала (2).По мере увеличения количества сажи в фильтре увеличивается и эффективность его улавливания, поскольку накопленная сажа создает дополнительный слой для улавливания поступающих частиц. Конкретные механизмы фильтрации сажи, будь то в порах на поверхности стенок, играют важную роль в определении общего увеличения противодавления выхлопных газов (или падения давления на фильтре), как показано на , рис. 2, .

Рис. 2. Развитие падения давления с накоплением сажи в DPF, показывающее быстрое начальное повышение падения давления из-за накопления сажи в порах фильтра (1) с последующим постепенным увеличением, поскольку сажа образует слой вдоль стенок (2).

Пористость большинства коммерческих сажевых фильтров составляет от 40% до 60%. Стенки этих фильтров содержат сложную сеть пор диаметром от 10 до 30 микрометров (микрон) [2]. В новом или чистом сажевом фильтре поверхность фильтра подвергается воздействию потока выхлопных газов, и сажа быстро накапливается в порах на поверхности. Хотя только небольшая часть общей сажи накапливается в микропорах фильтра, она способствует резкому увеличению падения давления в фильтре, как показано на , рис. 2, .Последующее накопление сажи в DPF формирует слой (слой корки) вдоль стенок канала, что приводит к более медленному и более постепенному увеличению падения давления на фильтре [3]. В зависимости от уровня содержания сажи и типа фильтра накопление пор может составлять 50% падения давления на фильтре, а в некоторых случаях и более. Нелинейный отклик DPF на накопление материала усложняет определение уровней содержания сажи или золы в фильтре только на основании падения давления

Регенерация фильтра

Чтобы уменьшить падение давления на фильтре из-за накопления сажи, фильтр регенерируется посредством процесса сжигания (окисления) сажи.Есть две широкие категории процессов регенерации, хотя в большинстве коммерческих приложений используется их комбинация. Это особенно верно для транспортных средств или оборудования, испытывающих длительные периоды работы при низкой температуре выхлопных газов, например, длительные периоды холостого хода или рабочие циклы с низкой скоростью / нагрузкой.

Активная регенерация требует добавления тепла к выхлопу для повышения температуры сажи до точки, при которой она будет окисляться в присутствии избытка кислорода в выхлопе.Для сжигания сажи в кислороде обычно требуется температура выше 550 ° C (1000 ° F). Поскольку эти высокие температуры обычно не возникают во время нормальной работы двигателя, используется ряд стратегий для активного повышения температуры выхлопных газов [4]. Системы активной регенерации могут включать использование дизельной горелки для прямого нагрева выхлопных газов, поступающих в DPF, или использование катализатора окисления дизельного топлива (DOC) для окисления дизельного топлива над катализатором в качестве средства повышения температуры DPF.Использование DOC также требует избытка дизельного топлива в выхлопе, что может быть достигнуто с помощью топливного инжектора (дозатора углеводородов), установленного в выхлопе перед DOC, или с помощью стратегий позднего впрыска в цилиндр. Другие формы активной регенерации включают использование электрических нагревательных элементов, микроволн или плазменных горелок.

Использование DOC в сочетании с некоторой формой дозирования выхлопного топлива является наиболее распространенной стратегией активной регенерации, которая в настоящее время используется для применения на дорогах и внедорожниках.Продолжительность активной регенерации обычно составляет в среднем от 20 до 30 минут при нормальных рабочих условиях. В некоторых случаях, например, при сильном засорении сажевого фильтра сажевым фильтром, может потребоваться отложенная регенерация, которая может длиться до нескольких часов для медленного сжигания сажи в более контролируемых условиях. Независимо от конкретной стратегии, активные регенерации всегда требуют дополнительных затрат энергии (дополнительного топлива) для нагрева выхлопных газов и сажевого фильтра до требуемой температуры.

Пассивная регенерация , как следует из названия, не требует дополнительной энергии для выполнения процесса регенерации.Вместо этого эта стратегия основана на окислении сажи в присутствии NO2, которое может происходить при гораздо более низких температурах в диапазоне от 250 ° C до 400 ° C (от 480 ° F до 750 ° F). Катализатор используется для преобразования NO, присутствующего в выхлопных газах, в NO2. Эти катализаторы требуют использования драгоценных металлов для облегчения реакции, в частности платины (Pt), что увеличивает стоимость системы. В некоторых случаях каталитическое покрытие наносится непосредственно на DPF, как с катализированным DPF (C-DPF), или также может использоваться предшествующий катализатор окисления (DOC) [5].Многие коммерческие системы используют комбинацию DOC и C-DPF. Использование катализаторов позволяет производить NO2 и окислять сажу при температурах, которые возникают при нормальной работе двигателя или транспортного средства.

В идеальном случае, если работа двигателя приводит к определенному времени, проведенному в этом «температурном окне» пассивной регенерации, тогда активная регенерация может не потребоваться. В действительности, однако, работа при низких температурах может происходить в течение продолжительных периодов времени, таких как длительные периоды холостого хода или работы с низкой нагрузкой, особенно в холодном климате, и некоторая активная регенерация все же может потребоваться.При отсутствии активной регенерации периоды работы при низких температурах могут дополняться периодами работы при высоких температурах (например, при длительном движении по шоссе), чтобы вызвать пассивную регенерацию.

Для снижения расхода топлива предпочтительна пассивная регенерация, хотя в большинстве коммерческих систем по-прежнему используется активная регенерация в различной степени, в зависимости от ездового цикла и рабочих условий. Независимо от метода регенерации, окисление сажи (активное или пассивное) приводит к образованию негорючего материала или золы, которую нельзя сжигать и которая остается в сажевом фильтре.Понимание основных различий между золой и сажей, а также их влияния на производительность DPF важно при выборе наиболее подходящего метода очистки фильтра.

Почему это важно для очистки от золы DPF?

Понимание конструкции и работы DPF для сбора и улавливания частиц, будь то в порах или на поверхности, имеет большое влияние на то, насколько легко частицы могут быть впоследствии удалены. Сажа принципиально отличается от золы тем, что сажа может быть окислена и удалена путем регенерации, в то время как зола негорючая и остается в сажевом фильтре до тех пор, пока сажевый фильтр не будет отремонтирован для очистки от золы.

Список литературы

1. Могака, З., Вонг, В., и Шахед, С., «Рабочие характеристики и характеристики регенерации ячеистой керамической ловушки твердых частиц для дизельного топлива», Технический документ SAE 820272, 1982 г., DOI: 10.4271 / 820272.
2. Димоу, И., Саппок, А., Вонг, В., Фуджи, С. и др., «Влияние свойств материала и параметров конструкции пор на характеристики некатализируемого дизельного сажевого фильтра с накоплением золы», Технический документ SAE 2012 -01-1728, 2012 г., DOI: 10.4271 / 2012-01-1728.
3. Оприс, К. и Джонсон, Дж., «Двухмерная вычислительная модель, описывающая характеристики потока и фильтрации керамической ловушки твердых частиц дизельного топлива», Технический документ SAE 980545, 1998 г., DOI: 10.4271 / 980545.
4. Ченг, С., «Роликовая регенерационная ловушка для контроля твердых частиц в дизельном топливе», Технический документ SAE 2003-01-3178, 2003 г., DOI: 10.4271 / 2003-01-3178.
5. Allansson, R., Blakeman, P., Cooper, B., Hess, H. et al., «Оптимизация низкотемпературных характеристик и эффективности регенерации системы дизельного сажевого фильтра с непрерывной регенерацией (CR-DPF)», SAE Technical Бумага 2002-01-0428, 2002, DOI: 10.4271 / 2002-01-0428.

Дизельный сажевый фильтр | DPF фильтр

Резюме:
Catalytic Exhaust Products Ltd. более 25 лет поставляет высококачественные и конкурентоспособные по цене послепродажные дизельные сажевые фильтры (DPF). Наши линейки дизельных сажевых фильтров (DPF) предназначены для всех типов внедорожной техники, включая строительную, горнодобывающую, землеройную и погрузочно-разгрузочную машины, а также переносное оборудование.С помощью наших передовых каталитических составов дизельного сажевого фильтра (DPF) мы можем снизить содержание монооксида углерода, углеводородов и твердых частиц до 98%! Наши дизельные сажевые фильтры (DPF) экономичны и просты в установке, что сводит к минимуму время простоя дорогостоящего оборудования. Здесь, в Catalytic Exhaust, наши компетентные торговые представители всегда готовы помочь вам в любом из ваших применений дизельных сажевых фильтров (DPF).

Дизельный сажевый фильтр (DPF) значительно сокращает количество различных загрязняющих веществ и устраняет сажу или «черный дым», производимый двигателем.Дизельные сажевые фильтры (DPF) обычно используются, чтобы помочь операторам оборудования соблюдать требования по модернизации дизельного топлива CARB и правила MSHA , разработанные для обеспечения безопасности на горных работах.

Важно: Выбор правильного фильтра DPF может сильно различаться в зависимости от машины, времени работы двигателя, желаемого снижения выбросов и т. Д. Мы настоятельно рекомендуем обратиться в офис продаж в CEP, 1-800-551-5525, и предоставить следующие данные:

1. Номер семейства двигателей
2. Оснащена ли машина системой рециркуляции выхлопных газов (EGR)?
3. Желаемое сокращение выбросов или требования, которые необходимо соблюдать.
4. Год, Марка, Модель, Мощность
5. Температура и поток выхлопных газов

Снижение выбросов для наших дизельных сажевых фильтров основано на используемом ядре и покрытии:

* для наилучшей работы на мобильных телефонах держите устройство горизонтально

Сердцевина и подложка Покрытия	Дизель Твердые частицы Вещества (ТЧ)	Углерод Окись (CO)	Углеводороды (HC)	Запах дизельного топлива / альдегиды (HCHO)	Оксиды азота (NOx)
SXS-CX	85-95%	85-98%	80-90%	85-90%	Отношение NO2 / NO может увеличиваться на пике крутящего момента и л.с.
SXS-C	85-95%	85-98%	80-90%	85-90%	Отношение NO2 / NO может увеличиваться на пике крутящего момента и л.с.
SXS-B	85-95%	0%	0%	0%	Соотношение NO2 / NO не повышено
SXS-B с добавками	85-95%	30-60%	20-55%	40-70%	Соотношение NO2 / NO не повышено
SXS-E	85-95%	0%	0%	0%	Соотношение NO2 / NO не повышено
SXS-E с очистителем	85-95%	90-98%	65-80%	70-85%	Соотношение NO2 / NO не повышено
SX-SC	85-95%	90-95%	70-95%	85-90%	Соотношение NO2 / NO не повышено

Характеристики:

1. Хомуты и фланцы с V-образной лентой
   Используйте, если хомуты с V-образной лентой из нержавеющей стали и фланцы с V-образной конфигурацией позволяют упростить обслуживание и минимизировать время простоя оборудования при периодической очистке скопившейся негорючей золы и несгоревших твердых частиц требуется.

2. Heavy Duty Construction
   Наши дизельные сажевые фильтры имеют прочную конструкцию и эффективно спроектированы таким образом, чтобы противостоять воздействиям высоких температур, вибрации, коррозии и ударов, которые обычно встречаются в тяжелых условиях эксплуатации и средах, типичных для мобильных подземных горных работ, проходки туннелей и т. Д. применение строительной техники.

3. Индивидуальные соединения
   Наши дизельные сажевые фильтры доступны с большим разнообразием входных / выходных концевых соединений.В настоящее время мы можем поставить британские трубы с внутренним и внешним диаметром, метрические трубы с внутренним и внешним диаметром, трубы NPT, фланцы NASI или любые нестандартные фланцы, зажимы, гибкие шланги, выхлопные трубы, выхлопные колена и т. Д. В соответствии с указаниями.

4. Инженерные решения Direct Fit
   Конструкция кожуха нашего дизельного сажевого фильтра может поставляться в стандартной или индивидуальной конфигурации, которая может дублировать глушители OEM и компоненты выхлопной системы OEM, чтобы обеспечить правильную установку в переполненные моторные отсеки.

5. Высококачественные каталитические покрытия
   Наши дизельные сажевые фильтры имеют несколько высококачественных покрытий из драгоценных металлов и / или недрагоценных металлов, которые обеспечивают высокоэффективное окисление вредных выхлопных газов дизельных двигателей, паров и выбросов твердых частиц.Покрытия дизельного сажевого фильтра обеспечивают превосходные характеристики при низких температурах, низкие требования к температуре регенерации твердых частиц и длительный срок службы. Использование технологии подавляющего покрытия NO ₂ позволяет эффективно снизить вредные выбросы выхлопных газов дизельных двигателей без увеличения выбросов NO ₂ .

Система дизельного сажевого фильтра — Влияние критических переменных на разработку и оптимизацию стратегии регенерации на JSTOR

Abstract

Регенерация дизельных сажевых фильтров представляет собой серьезную проблему при разработке технологии контроля выбросов твердых частиц в соответствии с требованиями EPA 2007/2010 по выбросам.Проблемные области многочисленны из-за сложности проектирования системы фильтрации, разработки стратегий регенерации и управления процессом регенерации. В этой статье обсуждается потребность в активных системах регенерации. В нем также рассматриваются несколько ключевых ограничений и компромиссов между стратегией регенерации, химической кинетикой, температурой выхлопных газов и эффективностью регенерации. Известно, что пассивная регенерация систем сажевых фильтров в значительной степени зависит от соотношения выхлопных газов [NOx / PM], а также от температуры выхлопных газов в течение рабочего цикла.Используя каталитическое окисление вспомогательного топлива, впрыскиваемого в систему, можно успешно повысить температуру выхлопных газов для регенерации фильтра. Однако, как показано в этой работе, такое активное повышение температуры может быть как положительным, так и отрицательным для эффективности регенерации, в зависимости от механизма окисления твердых частиц. Чтобы понять этот эффект, были использованы испытания двигателя и результаты стендового реактора. Эта информация должна помочь предоставить инструменты для разработки оптимальных стратегий регенерации для различных применений на основе характеристик выбросов двигателя, рабочего цикла и типа системы фильтрации.

Информация о журнале

Международный журнал топлива и смазочных материалов SAE — ведущий международный научный журнал, в котором публикуются отчеты об исследованиях, посвященных топливам и смазочным материалам в автомобильной технике. Журнал призван стать основным источником информации для всесторонних и инновационных исследований в области топлива, смазочных материалов, добавок и катализаторов, предоставляя рецензируемую платформу для академиков, ученых и промышленных исследователей для презентации своей работы.

Информация для издателей

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности. Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, в том числе A World In Motion® и Collegiate Design Series.

Как работает дизельный сажевый фильтр (DPF)? Разъяснил

Что такое дизельный сажевый фильтр (DPF)?

Выбросы NOx и твердых частиц из дизельных двигателей представляют большую угрозу для окружающей среды.Чтобы уменьшить его воздействие, автомобильные инженеры разработали DPF в соответствии с более строгим стандартом выбросов Евро-6. Термин DPF означает дизельный сажевый фильтр. Используется в дизельном двигателе, отвечающем требованиям стандарта Евро-6. Производители используют дизельный сажевый фильтр для фильтрации, хранения и сжигания частиц сажи, которые выделяются в результате процесса сгорания дизельного топлива.

Конструкция дизельного сажевого фильтра

Как правило, катализатор окисления и дизельный сажевый фильтр входят в общий цилиндрический блок.Дизельный сажевый фильтр состоит из карбида кремния. Он может фильтровать около 99% твердых частиц из выхлопных газов дизельного двигателя. Частицы сажи или частицы углерода, осевшие на каналах фильтра, окисляются до диоксида углерода (CO ₂ ) при температурах выхлопных газов выше 600 ^o C. Основные дизельные сажевые фильтры являются одноразовыми. Вы должны утилизировать и заменить их, когда они заполнятся после скопления золы. Более совершенная конструкция также позволяет сжигать накопившуюся сажу с помощью катализатора.

Что такое твердые частицы?

Твердые частицы — это форма углерода, которая накапливается в выхлопной системе двигателя автомобиля. Твердые частицы образуются из различных остатков, которые зависят от их типа. С точки зрения транспортных средств, твердые частицы — это мельчайшие твердые частицы выхлопных газов, которые выбрасывает двигатель. Двигатель выбрасывает эти частицы в основном в виде углерода или сажи.

Углеродные частицы этого типа чаще всего встречаются в автомобилях с дизельными двигателями.Из-за высокой степени сжатия дизельного двигателя выхлоп, выходящий из дизельных двигателей, содержит углеродные частицы высокой плотности и большего размера.

Таким образом, твердые частицы образуют слой углерода внутри выхлопной системы двигателя. Это основная причина, по которой очень важно заботиться о выхлопной системе двигателя. Таким образом, необходимо ограничить качество выбросов углеродных частиц, чтобы предотвратить проблемы окружающей среды.В некоторых странах действуют очень строгие правила в отношении выбросов дыма от двигателей, который может вызвать проблемы для окружающей среды, а также для людей, живущих в этих странах. Это Агентство по охране окружающей среды (EPA), которое регулирует правила выбросов в США.

Как работает дизельный сажевый фильтр?

Нефильтрованные выхлопные газы проходят через каналы DPF, открытые на впускном конце. Сердечник дизельного сажевого фильтра содержит пористые стенки керамической сотовой структуры из карбида кремния.Затем выхлопные газы попадают в каналы, открытые на выходе. Кроме того, выхлопные системы отводят выхлопные газы. Ядро DPF физически удерживает частицы сажи. Позже он сжигает их во время фазы регенерации. Блок управления CDI рассчитывает количество накопления сажи и золы в дизельном сажевом фильтре с помощью датчика перепада давления DPF.

Что такое SCR?

SCR означает селективное каталитическое восстановление. Модуль управления двигателем рассчитывает количество восстановителя в зависимости от характеристики.Затем датчик трансмиссии отправляет эту информацию в блок управления SCR. Затем блок управления инициирует впрыскивание восстановителя через дозирующий клапан выхлопной жидкости дизельного двигателя.

Дизельный сажевый фильтр с системой избирательного каталитического восстановления

Компоненты системы дизельного сажевого фильтра:

Датчик температуры перед DPF определяет температуру выхлопных газов до того, как они попадут в DPF. Встроенный резистор NTC изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры выхлопных газов и затем отправляет соответствующий сигнал напряжения на блок управления CDI.Блок управления CDI использует сигнал напряжения для отслеживания повышения температуры выхлопных газов до и во время фазы регенерации.

Датчик перепада давления DPF определяет разницу между выхлопом до и после DPF. Трубы отбора проб давления выхлопных газов перед и после сажевого фильтра определяют разницу давлений выхлопных газов. Кроме того, разница давлений между давлениями выхлопных газов перед и после DPF воздействует на встроенный пьезоэлектрический элемент датчика давления.Это создает напряжение, которое интегрированный кремниевый чип усиливает и передает в блок управления CDI в виде сигнала напряжения.

Что такое регенерация?

«Регенерация» — это процесс сжигания частиц сажи, накопившихся в сажевом фильтре, в виде CO2. Блок управления CDI инициирует регенерацию DPF, повышая температуру выхлопных газов выше 550 ^o C. DPF сохраняет негорючую золу в качестве побочного продукта.

Датчик температуры перед DPF контролирует температуру выхлопных газов во время регенерации.Датчик перепада давления DPF определяет разницу между давлением выхлопных газов перед и после сажевого фильтра с помощью трубок отбора проб давления выхлопных газов перед и после DPF.

На основании разницы давлений и массы выхлопных газов блок управления CDI вычисляет количество сажи / золы, накопленной в DPF, используя карту данных. Если накопленная сажа превышает показатель карты данных, блок управления CDI инициирует фазу регенерации.Это происходит при соблюдении предварительных условий для регенерации. Время регенерации зависит от температуры. Он значительно сокращается при повышении температуры выхлопных газов.

После регенерации блок управления CDI измеряет перепад давления и сравнивает его с контрольным числом. На основании этого блок управления CDI рассчитывает количество золы, скопившейся в сажевом фильтре.