Что такое сажевый фильтр на бензине?

Сажевый фильтр

В последние десятилетия забота об экологии и чистоте автомобильного выхлопа стала крайне актуальной. Поэтому использование такого элемента в автомобиле как сажевый фильтр стало реальной необходимостью. Для дизельных автомобилей действуют одни из наиболее жестких норм, которые отражаются в содержании частиц сажи в выхлопе. Яркий пример — пуск старого дизельного грузовика или трактора в холодную погоду, который обычно сопровождается эффектным выбросом черного облака из выхлопной трубы. Он как раз и является сажей на основе углерода, который остался при неполном сгорании топлива. Помимо этого выброс является ближайшим родственником активированного угля из аптеки.

Тогда почему сажа представляет опасность, если такое вещество можно принимать внутрь в качестве лекарственного препарата? На обоих веществах (активированном угле и саже) происходит оседание и дальнейшее преобразование вредных и токсичных для организма человека крупных и тяжелых частиц. Они попадают в легкие человека и постепенно начинают отравлять организм.

У современных автомобилей, отвечающих нормам Евро 5 и выше, такая ситуация невозможна. Так как на страже чистого выхлопа стоит специальный сажевый фильтр (DPF). Представляет собой специальное устройство в выхлопной системе, которое препятствует попаданию твердых частиц в атмосферу. История появления устройства фильтрации:

  • В Европе первые сажевые фильтры появились в 2000 году.
  • С 1 января 2016 года все новые автомобили, продающиеся на территории России, оснащены этим устройством, так как именно с этой даты запрещен выпуск и ввоз автомобилей не соответствующих нормам Евро 5.

Как работает сажевый фильтр

Сажевый фильтр представляет собой специальную керамическую матрицу, пронизанную множеством параллельно расположенных каналов малого сечения, закрытых в шахматном порядке с одной или другой стороны.

Поэтому отработанные газы вынуждены проходить через пористые керамические стенки. В то время как они проходят через поры, происходит одновременное удерживание твердых частиц. Так выглядит забитый сажевый фильтр.

То есть с течением времени устройство забивается. Но в отличие от других фильтров в автомобиле замена этого элемента при плановых ТО не предусмотрена. Несмотря на это, очистку сажевого фильтра необходимо производить регулярно. Рассмотрим причины такого подхода.

Сажевый фильтр умеет самоочищаться или на языке сервисников «регенерироваться» (в литературе используется термин «регенерация» или «прожиг»). В процессе регенерации происходит два процесса:

  • Накопленные в фильтре частицы окисляются до газов (проще говоря, сжигаются). Чтобы это происходило при умеренных температурах и с максимальной эффективностью, на поверхность ячеек нанесен катализатор. Он состоит из мельчайших частиц платины. Именно этот фактор влияет на высокую стоимость сажевого фильтра, в связи с чем автолюбители не хотят его превращать в расходный материал.
  • Вторая составляющая прожига сажевого фильтра — повышенная температура выхлопных газов. По источнику этого показателя регенерацию делят на несколько видов: пассивную, активную и сервисную:
    • При пассивной регенерации сажевого фильтра блок управления никак не вмешивается в работу двигателя. При длительном движении по автомагистралям с высокой средней скоростью выхлопные газы достигают нужных температур, без каких-либо дополнительных действий и сажа сгорает естественным образом.
    • Если условия для пассивной регенерации сажевого фильтра при эксплуатации автомобиля не возникает в течение длительного времени, блок управления переходит к «плану Б» — активной регенерации. При этом за счет изменения режима впрыскивания топлива температура выхлопных газов существенно повышается до необходимого уровня на время около 10 минут. В большинстве случаев этого достаточно для выжигания скопившейся сажи. Но нужно учитывать, что при этом корпус сажевого фильтра может нагреваться до высоких температур. Поэтому без обеспечения должного охлаждения может произойти перегрев покрытия днища автомобиля, а в худшем случае — его возгорание. Поэтому такой вид регенерации также недоступен при скоростях ниже 20-30 км/ч.

Причины проблем с сажевым фильтром DPF

А если автомобиль эксплуатируется в условиях мегаполиса с «вечными» пробками в дороге до работы и обратно? Или присутствует потребность регулярных выездов за город. Такие режимы связаны с блокировкой возможностей прожига сажевого фильтра. Поэтому рано или поздно для восстановления работоспособности придется обращаться в сервис. Перечислим основные проблемы устройства при эксплуатации:

  • Дополнительные проблемы сажевому фильтру создают и владельцы авто, которые оборудованы сигнализациями с «автозапуском». При длительных зимних прогревах двигателя создаются все условия для образования огромного количества сажи. В начале статьи был приведен пример из этой серии с запуском старых дизелей. Принципы работы у современного движка на дизеле не изменились, но большое черное облако теперь «прячется» в сажевый фильтр. Загрязненные форсунки также вносят свою лепту в этот процесс, и в этом случае вся «чернота» прячется в фильтре.
  • Вторая проблема — эксплуатация на топливе с высоким содержанием серы. В этом случае устройства забиваются частицами, для окисления которых нужны очень высокие температуры, зачастую недостижимые в обычных условиях и небезопасные с точки зрения риска возгорания. Эти отложения обычно более светлого цвета.
  • Аналогичную проблему вызывает и применение неподходящих смазочных материалов. Несмотря на то, что у исправного двигателя в камеру сгорания попадает минимальное количество масла, по данным разных производителей это чревато сокращением ресурса сажевого фильтра вплоть до 30-50%.

Загорелась лампочка системы сажевого фильтра

Как понять, что забит сажевый фильтр на дизеле? Первым признаком будет резкое падение мощности двигателя, невозможность его работы на высоких оборотах. То есть в один «прекрасный день» на приборной панели дизельного автомобиля загорается контрольная лампа забитого сажевого фильтра. Часто это событие вызывает приступ паники, активный поиск в интернете цен на замену или операцию по удалению. Второй приступ обычно наступает после осознания размера денежных затрат. Но лучше спокойно разобраться с тем, что означает сообщение от блока управления двигателем.

В большинстве случаев, если лампа загорелась в одиночестве — это означает засорение фильтра от 50 до 70% и необходимость в ближайшее время обеспечить автомобилю возможность «прожечь» сажевый фильтр. Для этого выполните отложенный «на потом» выезд за город, и автомобиль скажет Вам «спасибо», погасив страшную лампу или убрав сообщение.

Важно отметить, что затягивать с поездкой не стоит, так как при превышении степени засорения до 70% к уже горящей лампе добавится указание «check engine». В этом случае придется ехать в сервис и проводить одну из двух процедур: специальную сервисную регенерацию или очистку сажевого фильтра.

Очистка сажевого фильтра самостоятельно

Физически выполнить очистку сажевого фильтра без сервисного оборудования невозможно, но, несмотря на это, можно химически облегчить его естественную регенерацию.

В ассортименте компании LIQUI MOLY есть специальная присадка для уменьшения сажеобразования и облегчения прожига устройства Diesel Partikelfilter Schutz. Данный продукт создан специально для автомобилей, которые эксплуатируются в неблагоприятных условиях для самоочистки (прежде всего, городских условиях). С одной стороны этот инновационный продукт увеличивает полноту сгорания дизельного топлива и уменьшает образование сажи. С другой содержащиеся в нем компоненты облегчают окисление уже накопленных в сажевом фильтре частиц, за счет чего производят очистку сажевого фильтра в условиях обычной эксплуатации. Помните, профилактика проще и дешевле, чем лечение.

Если ситуация не была запущенной в плане забивки фильтрующей системы, то поможет своевременный визит в сервис. Там произведут очистку сажевого фильтра при помощи промывки специальным сервисным составом. Процедура полностью восстанавливает работоспособность сажевого фильтра.

Из всего вышесказанного следует, что проблем с сажевым фильтром и необходимостью его полной замены или частной очистки будет значительно меньше при правильном подходе к условиям эксплуатации дизельного автомобиля.

Сажевый фильтр – что это такое и зачем его устанавливать

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

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

Зачем нужен сажевый фильтр

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

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

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

Сажевый фильтр

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

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

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

Читайте также  Как мыть фильтр нулевого сопротивления?

Все сажевые фильтры имеют две функции:

  • Очистка выхлопных газов методом фильтрации.
  • Регенерация.

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

Регенерация сажевого фильтра

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

Регенерация может проходить двумя способами:

  • Пассивным или автоматическим.
  • Активным или принудительным.

Пассивная очистка

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

Активная очистка

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

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

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

Что может вызвать нарушения в работе сажевого фильтра

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

Причины увеличения сажи в отработанном топливе

Причин повышенного выделения сажи бывает несколько:

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

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

Как продлить жизнь сажевого фильтра

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

Как почистить фильтр

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

  • Очистку со снятием.
  • Промывку без снятия.

Очистка своими руками

Промывка со снятием

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

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

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

Промывка без снятия

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

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

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

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

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

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

Какой способ лучше

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

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

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

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

avtoexperts.ru

Дизельные моторы начали оснащаться сажевыми фильтрами еще в 2000 году. Тогда еще не было таких жестоких требований по экологии, как сегодня и далеко не все производители их применяли, делая большую ставку на выходную мощность двигателя, нежели на заботу о природе. Когда в январе 2011 года были приняты стандарты Евро – 5, сажевый фильтр стал обязательным атрибутом выхлопной системы дизельного автомобиля. Сегодня мы попробуем разобраться в том, что же это за такой узел, для чего он служит, сколько он служит, и как с ним быть по окончанию срока его службы.

Как следует из названия, сажевый фильтр предназначен для того, чтобы минимизировать выбросы сажи вместе с отработанными газами. Сажа образуется в результате не полного сгорания дизельного топлива и зачастую сажевые фильтры задерживают до 99,9% сажи. Простой пример, вспомните какой цвет выхлопных газов у старого видавшего виды дизельного Nissan Terrano 1988 года, и как выглядят выхлопные газы у последнего поколения Audi Q7 с трехлитровым мотором TDI.

Данный фильтр в выпускной системе автомобиля может устанавливаться за каталитическим нейтрализатором, а может быть и совмещен с ним в один корпус.

«Сажевик», как называют его в народе, представляет собой чаще всего керамический блок, со сквозными ячейками квадратного сечения, в которых и происходит удержание частиц сажи. Рано или поздно, но частицы сажи просто закупоривают соты фильтра и тем самым препятствуют выходу выхлопных газов, по причине чего создается высокое давление в выпускном коллекторе, что снижает мощность и ухудшает продувку ГБЦ, поэтому сажевому фильтру требуется периодическая чистка или регенерация.

Существует два вида регенерации сажевого фильтра: активная и пассивная.

Пассивная регенерация осуществляется поднятием температуры выхлопа отработанных газов до 600°С, на предельных нагрузках двигателя. Другими словами, простым выжиганием сажи из фильтра. Но есть другой, более безопасный способ, когда в дизельное топливо добавляется специальная присадка, которая обеспечивает сгорание сажи при более низкой температуре, которая будет на отметке 450 — 500°С.

Но есть нюансы, в которых пассивная регенерация с поднятием температуры выхлопа не может быть осуществлена, и в таком случае применяют активную регенерацию сажевого фильтра.

Принцип у активной регенерации такой же – выжигание, но осуществляется профессионалами с применением специализированного оборудования, и для этого есть несколько способов: нагрев выхлопных газов микроволнами, впрыск топлива или использование электрического нагревателя перед сажевым фильтром, ну или поздний впрыск топлива в камеру сгорания.

Эта процедура может обеспечить правильную работу сажевого фильтра еще на которое время, до того момента, как сами соты фильтра не начнут разрушаться.

В тех случаях, когда «сажевик» совмещен в одном корпусе с каталитическим нейтрализатором, пассивная регенерация происходит куда проще, так как окисление сажи в фильтре происходит непрерывно из-за действия катализатора, да и температура выхлопных газов ниже, в районе 350-500°С. Активная регенерация тоже упрощена. Она производится на температуре около 600°С, и эту температуру обеспечивает электронная система управления двигателем. О необходимости провести регенерацию тоже скажет электроника, которая промониторив состояние сажевого фильтра по данным датчиков, и оценив его пропускную способность выдаст заключение о его работоспособности.

Есть еще один способ очистки, с одной стороны более простой, с другой более сложный. Это когда фильтр просто снимают с автомобиля и промывают специальными промывочными жидкостями. Это происходит путем глушения одного из патрубков фильтра, а через другой заливается профилактическая химия, после чего его на 12 часов оставляют в вертикальном положении и периодически встряхивают. По истечении положенного времени, жидкость смывают, а сам фильтр промывают теплой водой.

Дизельный двигатель по сравнению с бензиновым более чувствителен к качеству топлива. Заправка некачественным дизельным топливом с большим содержанием серы, может привести к тому, что будет выделяться большое количество сажи, и сажевый фильтр просто будет не успевать его дожигать и в итоге забьётся. Так же проблемы могут возникнуть по причине низкой температуры выхлопных газов, из –за чего фильтр будет просто не дожигать сажу. Так же, сажевый фильтр имеет свой срок службы, и обычно это около 200 000 км пробега, но на эту цифру может влиять множество факторов, такие как стиль вождения, качество топлива и условия эксплуатации. В российских условиях ресурс обычно составляет 100-120 000 км.

Читайте также  Замена салонного фильтра vw jetta 6

Замена узла обойдется очень недешево, и чаще всего, к тому моменту, как сажевый фильтр выйдет из строя, большинство автомобилей уже потеряют заводскую гарантию производителя, поэтому нередко пользуются самым простым способом, которым можно решить проблему вышедшего из строя фильтра – это его физическое удаление с программным отключением.

Такой ход благоприятно скажется на состоянии и сроке службы дизельного двигателя, так как уменьшится нагрузка на шатунно – поршневую группу, но будет страдать экология, так как все то, что раньше оставалось в фильтре, будет уходить в атмосферу. И если на грузовиках или внедорожниках, живущих по большей части на трассах и зимниках это не большая проблема, то для легковых машин, живущих по большей части в городе это уже может быть серьезной проблемой, так как двигаться за такой машиной в городском потоке не самое приятное, чем можно закончить свой рабочий день.

И ты, бензин! Почему сажевый фильтр неизбежен даже для бензиновых машин, и как мы будем с этим жить

Хотя сажевые фильтры, которыми оснащаются дизельные автомобили, доказали высокую эффективность в борьбе с выбросами канцерогенной сажи в окружающую среду, познать на своих нервах и кошельках, чего стоит обратная сторона этой экологической медали, смогли многие белорусские любители дизелей.

Проблемы, создаваемые сажевым фильтром, и дороговизна их устранения входят в число основных причин, побуждающих некоторых покупателей автомобилей повернуться спиной к дизелям и обратить внимание на их бензиновую альтернативу, пусть она и обещает более высокие затраты на топливное содержание транспортного средства.

Нельзя сказать, что бензиновые двигатели не коптят вовсе, но содержание сажи, или, другими словами, твердых частиц, в компонентном составе отработавших газов бензиновых моторов составляет ничтожную долю по сравнению с тем, как сажей «облагораживают» атмосферу дизели.

Это и сделало сажевый фильтр специфической принадлежностью дизельных автомобилей, которые с 2004 года перестали удовлетворять законодательным ограничениям выбросов сажи в окружающую среду.

Однако, как известно, все течет, все меняется. Как изменяются экологические стандарты, тоже известно: они становятся строже, в частности в 2009 году к требованиям к составу выхлопа бензиновых двигателей добавилось предельное значение массового содержания твердых частиц. Через 5 лет стандарт стал жестче, что, впрочем, не изменило ситуацию — бензиновые моторы по выбросу сажи продолжали отвечать требованиям экологических норм без применения в них дополнительных устройств, очищающих отработавшие газы от твердых частиц.

Лишь когда в прошлом году вступили в силу новые нормы, ужавшие для бензиновых двигателей предельное значение количества твердых частиц в 10 раз по сравнению с редакцией стандарта 2014 года, стало понятно, что без сажевого фильтра бензиновые моторы обойтись не смогут. Как ни крути, а придется им пойти той же дорогой, которую полтора десятка лет назад проторили дизели.

В принципе бензиновые двигатели способны были безболезненно преодолеть и тот законодательный порог, который был установлен в 2017 году, если бы не повсеместно внедряемая технология непосредственного впрыска бензина. По сравнению с устаревшими моторами с распределенным впрыском «прямовпрыснутые» двигатели обеспечивают более высокую эффективную мощность, более низкий расход топлива и даже меньшее содержание в выхлопе вредных компонентов, за исключением сажи.

Преимущества явно перевешивают казус с выбросом сажи. Управа на нее известна — сажевый фильтр. Но это значит, что рано или поздно пользователям бензиновых машин тоже придется искать управу на распоясавшийся «сажевик» и вспоминать о двигателях с распределенным впрыском с той же ностальгией, с которой дизелисты со стажем сейчас вспоминают о неприхотливых, выносливых, всеядных и априори не имеющих сажевых фильтров вихрекамерных моторах.

Но, может быть, не так страшен черт, как его малюют? На первый взгляд страшен, ибо по устройству бензиновый сажевый фильтр принципиально не отличается от дизельного. Но разве он должен отличаться, если конструкция, технология производства и алгоритмы работы таких фильтров давно отработаны на дизелях?

В основе конструкции такой же, как в дизельных сажевых фильтрах, керамический блок, пронизанный множеством тонких каналов, по которым циркулируют выхлопные газы. Концы каналов заглушены, но боковые стенки пористые. В зависимости от того, с какого края канал заглушен, он может быть впускным или выпускным. Поскольку каналы заглушены с разных сторон попеременно через один, в керамическом блоке располагаются впускные и выпускные каналы в шахматном порядке.

Из-за того что впускной канал заканчивается заглушкой, попавшим в него отработавшим газам, движущимся от двигателя, некуда деваться, кроме как просачиваться сквозь стенки в соседние выпускные каналы, заглушенные со стороны силового агрегата и открытые со стороны выхлопной системы. Газы просачиваются — сажа остается во впускном канале.

При температуре свыше 550°С либо при более низкой температуре при условии добавления специальной присадки сажа сгорает без остатка. Это свойство сажи используется для уничтожения ее накоплений в сажевом фильтре. Дизелисты знают, что процесс очистки фильтра от сажи называется регенерацией. Теперь к этому словечку придется привыкать владельцам бензиновых машин. Регенерация может быть пассивной, активной или принудительной, если проводится в условиях сервисного предприятия.

Пассивная регенерация осуществляется без каких-либо мер со стороны блока управления двигателем во время движения автомобиля. Необходимо только, чтобы температура сажевого фильтра достигла требуемого уровня, чего, к слову, добиться от бензинового двигателя гораздо легче, чем от дизеля. Это хорошо, так как при достаточно продолжительных поездках немалую часть времени в фильтре будет происходить пассивная регенерация. Так утверждают разработчики бензиновых сажевых фильтров, а нам не остается ничего другого, как с ними соглашаться.

Однако для регенерации требуется еще и достаточное количество кислорода. А вот это плохо, потому что в отличие от дизелей, в которых сгорание всегда происходит с избытком воздуха, в бензиновых моторах с наличием свободного кислорода в выхлопе хроническая «напряженка», за исключением режима принудительного холостого хода (торможения двигателем). С помощью каких мероприятий будет решаться этот вопрос, пока ясности нет, хотя сажевыми фильтрами штатно уже оборудуются не только элитные Mercedes-Benz S500, но и некоторые народные «вагены» с моторами 1.4 TSI.

Поскольку в ходе эксплуатации автомобиля, несмотря на пассивную регенерацию, сажа в фильтре постепенно накапливается, возникает необходимость в активной регенерации. Она включается блоком управления по информации датчиков давления, размещенных до и после сажевого фильтра. Сравнение сигналов датчиков позволяет блоку управления распознать степень засоренности фильтра.

Но и тут снова на руку бензиновым двигателям то, что в них проще добиться разогрева сажевого фильтра до температуры, необходимой для выгорания сажи. Не нужен дополнительный впрыск топлива, которое затем догорает в выхлопном тракте, как в системах Diesel Particular Filter (DPF), применяемых, например, на дизелях Volkswagen. И тем более не требуется добавления в топливо специальной присадки, как в системе Filtre a Particules (FAP) от Peugeot и Citroёn. Достаточно увеличить частоту вращения коленчатого вала и дезактивировать системы Стоп/Старт и отключения цилиндров как способные помешать активной регенерации, если они, разумеется, вообще предусмотрены в конкретном автомобиле.

Примечательно, что, например, водитель Volkswagen с мотором 1.4 TSI только по этим признакам и сможет определить, что в сажевом фильтре происходит процесс активной регенерации, поскольку никаких сигналов на приборном щитке появляться не должно.

И только когда помехой регенерации окажутся условия эксплуатации, блок управления, высветив на приборном щитке соответствующий транспарант, «пригласит» водителя совершить регенерационную поездку. Поскольку короткие поездки и езда по городу в холодное время года не способствуют регенерации, автомобилю придется покинуть городскую черту и продолжить движение по трассе с оговоренной в инструкции скоростью на определенной, но не высшей передаче. Тем не менее перечень того, что надо соблюсти, чтобы успешно осуществить активную регенерацию, не столь строг, как у дизеля. И это тоже хорошо.

Если водитель будет упорно игнорировать приглашения на регенерационную поездку, сажевый фильтр начинает переполняться. В этом случае блок управления зажжет не только контрольную лампу сажевого фильтра, но и Check engine, а также искусственно уменьшит мощность двигателя, или, говоря проще, переведет его на работу в аварийном режиме. После этого помочь сажевому фильтру очиститься может только принудительная регенерация на СТО.

Однако главное состоит в том, что чрезмерное количество сажи появляется в выхлопе двигателей с непосредственным впрыском бензина в основном лишь во время холодного запуска и наблюдается некоторое время после него. Продолжительность этого периода зависит от температуры окружающего воздуха, в то время как дизели с той или иной интенсивностью коптят практически всегда, пока работают. Это значит, что засоряться бензиновый сажевый фильтр должен с гораздо меньшей скоростью, чем дизельный, а поскольку он еще и лучше поддается регенерации, прежде всего пассивной, то и срок службы этого устройства до его необратимой неисправности, вынуждающей владельца ломать голову, что с фильтром сделать, должен быть дольше.

Где наблюдается паритет, так это в отношении засорения золой. В отличие от сажи, появляющейся в результате неполного сгорания топлива, это остатки присадок, добавляемых к базовой основе моторного масла, которые сгорели вместе с маслом в цилиндрах двигателя. Зола, будучи неорганической по природе, не только имеет другой — рыжий — цвет, но и не может выгорать, из-за чего постоянно накапливается в фильтре и забивает каналы в рабочем керамическом элементе. Чтобы зола преждевременно не вывела сажевый фильтр из строя в бензиновых двигателях автомобилей, оборудованных этим устройством, точно так же, как в дизелях, должны применяться специальные малозольные, или, как их еще называют, низкозольные, масла (low ash).

Читайте также  После удаления сажевого фильтра появился дым

Разумеется, все это теория. Поживем — увидим, надо ли относиться к бензиновым сажевым фильтрам с той же настороженностью, как и к их дизельным «коллегам», или это на самом деле гораздо более безобидное устройство, с которым можно будет без ущерба для содержимого кошелька долгое время мирно сосуществовать.

Удаляем нейтрализатор: польза, вред, цена вопроса

Экофильтры со временем забиваются отложениями, которые не поддаются промывке, а покупка новых влетает в копеечку. Особенно больно это бьет по карману владельцев бюджетных машин. А еще нейтрализаторы могут скоропостижно умирать из-за оплавления наполнителя. Оно происходит по разным причинам, причем часто в этом нет вины хозяина автомобиля. В обоих случаях дальнейшая эксплуатация машины становится затруднительной: заметно страдает динамика, появляются электронные ошибки, а блок управления двигателем может перейти в аварийный режим с существенным ограничением мощности.

Для некоторых моделей нередки случаи, когда наполнитель нейтрализатора разваливается и керамическая пыль засасывается в цилиндры двигателя. Обычно дело заканчивается капитальным ремонтом или даже заменой мотора. И тогда своевременное удаление нейтрализатора — единственный способ избежать очень больших трат. Ведь далеко не всегда производители признают такие случаи гарантийными, перекладывая вину на автовладельца, якобы заправившего автомобиль некондиционным топливом.

На первый взгляд процедура удаления нейтрализаторов различных типов кажется незамысловатой, но на деле таит массу подводных камней. Помимо физического вырезания наполнителя экофильтра нужно грамотно обмануть программное обеспечение, чтобы двигатель не переходил в аварийные режимы и на панели приборов не горела гирлянда ошибок.

Нейтрализация

Физическое удаление нейтрализатора бензинового мотора не имеет особенных нюансов. Главное — сделать так, чтобы программа управления не жаловалась на некорректные показания второго кислородного датчика из-за отсутствия экофильтра. Самое простое решение — установка так называемой обманки под лямбда-зонд. Однако этот вариант срабатывает крайне редко, в большинстве случаев раздосадованным клиентам приходится отправляться на калибровку программы.

Процесс перепрошивки блока управления зависит от двух основных факторов — от конкретной модели машины и ее экологического класса. Производители уже давно озадачились программной защитой от чип-тюнинга. В первую очередь это касается экологической части вопроса. Чтобы вытащить из блока всю программу, полноценно ее откалибровать и записать обратно, требуется дорогостоящее оборудование. Вдобавок не все модули можно перепрошить, подключившись через диагностический разъем. Иногда блок приходится снимать с автомобиля, разбирать и подключаться непосредственно к контактам на плате, что требует особой квалификации и оборудования. Обычно это относится к моделям класса Евро‑5 и выше, а также к машинам с американского рынка, где экологические требования особенно суровы.

Мастер корректирует программу самостоятельно либо отправляет ее партнерам-калибровщикам. Это индивидуальные специалисты или представители крупных компаний, занимающихся чип-тюнингом. Бесплатные программы из интернета — вещь крайне опасная. Как минимум они работают некорректно, а частенько вообще превращают автомобиль в «недвижимость».

Полноценное изменение программы — это правка таблицы ошибок с удалением соответствующих кодов, относящихся к кислородному датчику и нейтрализатору, а также корректировка карты. Если на «операционном столе» — автомобиль класса Евро‑4, то второй лямбда-зонд можно отключить от сети и заменить его заглушкой. В карте отключаются запросы от модуля к датчику с подменой определенных значений, и программа перестает учитывать его сигнал.

На многих автомобилях класса Евро‑5 второй кислородный датчик нельзя отключать физически. Его сигнал также учитывается при коррекции топливоподачи. Вдобавок применяются продвинутые сенсоры широкополосного типа. Поэтому программа требует более серьезных корректировок. Помимо затирания таблицы ошибок делают виртуальную эмуляцию сигнала кислородного датчика. Грубо говоря, берется синусоида переднего лямбда-зонда и зеркально переворачивается. Так выглядят сигналы обоих широкополосных датчиков при исправном нейтрализаторе.

Отдел копоти

Главное условие при удалении сажевого фильтра, который стали устанавливать на дизельные автомобили с введением класса Евро‑4, — не трогать окислительный нейтрализатор, который часто находится в едином корпусе с фильтром. Окислительный нейтрализатор не накапливает отложений и не склонен забиваться. Без него легковой автомобиль пахнет как старый грузовик и откровенно дымит черным дымом.

Корректировка программы идет по тому же сценарию, что и в случае с нейтрализатором для бензиновых двигателей. На машинах постарше обычно можно физически убрать россыпь датчиков на сажевом фильтре по аналогии со вторым лямбда-зондом искрового мотора: сенсоры дифференциального давления, температуры и задний лямбда-зонд. На более свежих автомобилях (класс Евро‑5) снова прибегают к виртуальной эмуляции их сигналов, так как показания сенсоров используются несколькими системами и их нельзя отключать. Поэтому правильная калибровка «мозгов» дизельного мотора очень сложный и кропотливый процесс.

Один из нюансов калибровки — установка заведомо недостижимых параметров. Например, для предотвращения старта автоматической регенерации сажевого фильтра устанавливается очень высокий числовой порог на датчиках дифференциального давления и температуры. Ведь при регенерации значительно повышается температура отработавших газов, а для этого увеличивается топливоподача. Избыток солярки активно поступает в поддон мотора, существенно разжижая масло.

Сводки из ада

Сервисмены также умеют отключать систему каталитической нейтрализации для дизельных моторов с впрыском AdBlue (это жидкий реагент на основе мочевины, используемый для снижения содержания оксидов азота в выхлопных газах дизелей). Рано или поздно ее отдельные элементы отказывают, а ремонт обходится очень дорого. Зачастую нейтрализатор AdBlue не потрошат. Конструктивно он похож на окислительный, то есть не забивается. Но по настоянию клиента, который всё же хочет перестраховаться, его удаляют. Подводных камней в операции нет.

Программное отключение системы замысловато. Второй датчик оксидов азота подключен к «мозгам» двигателя, а первый — к блоку управления AdBlue. Поэтому кроме затирания таблицы ошибок нужны дополнительные операции. В блоке управления мотором отключается контроль заднего датчика азота и запрос к модулю AdBlue, который управляет форсункой для впрыска реагента. После этого «мозг» AdBlue, сенсоры и форсунку можно отключить от сети физически.

Однако на многих автомобилях нужно копать глубже. Модуль AdBlue подключен к CAN-шине, и данные с него могут передаваться напрямую в панель приборов или, например, через блок кузовной электрики для контроля ее состояния (ошибки и запас мочевины в баке). С помощью диагностического оборудования нужно переконфигурировать указанные элементы, как будто машина изначально не была оборудована AdBlue. В противном случае на панели приборов будут загораться ошибки из-за отключенного модуля AdBlue, а также включатся обратные счетчики километража или пусков мотора (в зависимости от автомобиля) — и при их обнулении двигатель перейдет в аварийный режим с запретом пуска.

Условия контракта

При выборе СТО всегда обращайте внимание на спектр ее работ. Перед тем как решиться на удаление нейтрализатора, нужно обязательно сделать предварительную диагно­стику. Очень часто экологические ошибки или потеря динамики связаны с совершенно иными причинами. Поэтому важно делать оба шага в одном сервисе, чтобы иметь гарантии.

Стоимость работ разнится от автомобиля к автомобилю. Свой вклад в нее вносят конструкция выхлопной системы (трудоемкость снятия ее элементов) и исполнение блока управления двигателем (вид подключения к нему и цена калибровки).

Средний ценник на вырезание «бензинового» нейтрализатора для автомобилей среднего класса — от 12 000 до 20 000 рублей. Удаление сажевого фильтра оценивают в 14 000–40 000 рублей. Такой разброс связан с разной стоимостью калибровок. Дороже всего обойдется ликвидировать систему AdBlue: от 30 000 до 70 000 рублей. В этом случае работа над программой самая дорогостоящая. Чаще всего мастеру приходится заказывать калибровки на стороне.

В качестве конкретного примера рассмотрим стоимость и характер работ по вырезанию нейтрализатора на BMW E60 c бензиновым мотором 2.5. Это автомобиль с американского рынка, поэтому нужно напрямую припаиваться к плате «мозгов» двигателя для перепрошивки. Вдобавок на автомобиле установлено два катколлектора, которые довольно сложно снимать. Поэтому работы обходятся в 26 000 рублей, из которых 12 тысяч приходится на перепрошивку.

Мастер отправил извлеченную программу на калибровку партнерам, так как у него нет наработок для этого автомобиля. После манипуляций с софтом экологический класс поменялся с Евро‑4 на Евро‑2. В корпусы нейтрализаторов установили пламегасители. Вторые кислородные датчики полностью отключили и поставили вместо них заглушки.

Автомобиль 2005 года выпуска с пробегом 200 000 км изначально приехал с кучей ошибок, напрямую не связанных с нейтрализатором. Машина при этом сильно потеряла в динамике. Вырезание нейтрализаторов начали только после подтверждения ­диагноза, поставленного в стороннем сервисе. В процессе работ выяснилось, что соты экофильтра значительно оплавились.

Самообман

Обманка для кислородного датчика — проставка под сенсор, которая имеет собственный маленький нейтрализатор. Она вкручивается в корпус выпотрошенного нейтрализатора, и лямбда-зонд выдает приемлемый сигнал для «мозгов» двигателя. Это в теории.

Увы, такие обманки делают в основном из второсортного сырья. Поэтому не стоит рассчитывать на то, что содержащихся в них драгметаллов будет достаточно для нормальной работы крошки-нейтрализатора. Это наиболее актуально для современных автомобилей класса Евро‑5 и выше: на них ошибка по нейтрализатору чаще всего загорается сразу же после потрошения фильтра и установки обманки для второго кислородного датчика. Хотя и с машинами класса Евро‑4 дела обстоят не лучше.

Мойдодыр

Забитый сажевый фильтр можно промыть. Однако это помогает, когда в сотах отложилась именно сажа.

Фильтр демонтируют и несколько раз промывают его внутренности водой с помощью аппарата высокого давления. Далее в него заливают средство для промывки (подойдет активная пена или даже средство для мытья посуды) и оставляют отмокать на полдня. После повторной промывки водой узел снова устанавливают на автомобиль. В завершение принудительно запускается процесс регенерации фильтра (выжигание сажи). Такая комплексная промывка в большинстве случаев спасает дорогостоящий узел.

Но если фильтр забит серой и парафинами, которых в нашем дизтопливе до сих пор в избытке, промывка бесполезна. Никакая химия не способна полноценно растворить эти отложения.

Благодарим сервис AutoChip за помощь в подготовке материала.