Filtre de particule. Scop, dispozitiv, principiu de funcționare

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:20

Introducerea de noi standarde de siguranță de mediu pentru mașini obligă producătorii să dezvolte tehnologii din ce în ce mai avansate care permit produselor lor să respecte reglementările. Astfel de aspirații se datorează apariției unor familii întregi de motoare care se caracterizează prin emisii scăzute de produse procesate. Se lucrează și în alte zone. Așadar, în 2004, a apărut un filtru de particule diesel, care minimizează cantitatea de emisii nocive. Deși până la apariția sa nu era atât de solicitat, dezvoltatorii au continuat să dezvolte ideea, iar astăzi, conform standardului Euro-5, prezența acestui dispozitiv în designul unei mașini este obligatorie.

Pentru ce este un filtru de particule?

Dispozitivele de acest tip sunt mijloace de post-tratare a gazelor de evacuare. Trebuie remarcat imediat că filtrele de particule sunt utilizate exclusiv la motoarele diesel. În unitățile pe benzină, analogul lor este un catalizator. Sarcina principală a instalației este eliminarea substanțelor toxice din evacuare. O astfel de prelucrare a gazelor face mașinile mai ecologice. Filtrele pot fi diferite ca design, dar toate îndeplinesc sarcina de a reduce cu 80% nivelul de funingine din emisiile de evacuare.

KDin păcate, îndeplinirea acestei funcții implică o mulțime de alte probleme, dintre care majoritatea sunt legate de întreținerea filtrului în sine. Pe măsură ce gazele sunt procesate, dispozitivul devine contaminat și trebuie curățat. În cazuri extreme, filtrele de particule sunt îndepărtate și noi componente post-tratare sunt instalate în locul lor.

Dispozitiv de filtrare

Unitatea este situată în spatele convertorului catalitic. Unele variante ale filtrului permit, de asemenea, combinarea sa structurală cu un neutralizator oxidativ. În astfel de cazuri, este situat în spatele galeriei de evacuare, unde se notează temperatura maximă a gazelor. Componenta principală este o matrice plasată într-o carcasă metalică. În modelele standard, este fabricat din carbură de siliciu, care se distinge printr-o structură celulară cu canale de secțiune transversală mică. De fapt, structura poroasă a pereților laterali din aceste canale asigură curățarea. Este important de menționat că filtrul de particule diesel este doar o parte dintr-un întreg complex de dispozitive și sisteme implicate în fluxul de lucru. Acest grup include, de asemenea, senzori de temperatură, o unitate de alimentare, un computer de bord, un turbocompresor etc. Un alt lucru este că filtrul îndeplinește funcția de curățare finală și, prin urmare, poate fi considerat ca o verigă cheie, deoarece implementează reținerea fizică a elemente dăunătoare.

Principiul de lucru

Întregul proces poate fi împărțit în două etape - filtrare directă și regenerare a funinginei. În prima etapă, particulele de funinginesunt captate, după care se așează pe pereții filtrului. În acest sens, cele mai problematice sunt particulele mici de până la 1 micron, deoarece greutatea lor mică interferează cu retenția. Deși ponderea acestor elemente reprezintă doar 5% din total, ele sunt cele mai periculoase pentru oameni. Cu toate acestea, filtrele moderne de particule pot face față în mod eficient procesării unor astfel de particule. A doua etapă este regenerarea elementelor așezate. Faptul este că acumularea lor în volume mari nu numai că dăunează filtrului în sine, ci și reduce puterea motorului, deoarece se formează un obstacol pentru trecerea gazelor ulterioare. În acest sens, măsurile pentru curățarea dispozitivelor cu funingine sunt o parte indispensabilă a întreținerii mașinii.

Curăţare pasivă a filtrului

Acest tip de curățare se realizează datorită influenței temperaturilor ridicate ale gazelor de eșapament, care pot ajunge la 600 °C. Un alt tip de metodă de regenerare pasivă este introducerea diverșilor aditivi în combustibil pentru a asigura arderea eficientă a funinginei. În acest caz, apare și efectul temperaturii, dar la nivelul de 400-500 °C. Senzorul filtrului de particule, care controlează și unii parametri de funcționare a motorului, vă permite să monitorizați modurile de expunere termică. Cu toate acestea, în unele condiții de funcționare a vehiculului, filtrarea pasivă este inutilă sau chiar imposibilă.

Curăţare activă a filtrului

Aceasta este o abordare forțată a curățării filtrului, care se bazează pe o creștere specială a temperaturii înmediul gazelor de evacuare. Funinginea acumulată în procesul de menținere a unor astfel de condiții se arde treptat. Principalul lucru în curățarea activă este modul în care sunt atinse temperaturile ridicate. Printre cele mai comune metode se numără injecția târzie de combustibil, injecția diesel pe cursa de evacuare și încălzirea la microunde. În unele cazuri, curățarea filtrului de particule este efectuată și de un încălzitor electric. Instrumentul poate fi instalat lângă un dispozitiv de curățare, dar înainte de a face acest lucru, trebuie acordată o atenție deosebită aspectului componentelor sale. Recuperarea activă este, de asemenea, controlată cu participarea senzorilor - în special, sunt utilizate dispozitive pentru măsurarea presiunii și a temperaturii.

Cum se scoate filtrul de particule?

În ciuda utilizării sistemelor moderne de curățare, filtrele de acest tip încep mai devreme sau mai târziu să interfereze cu funcționarea motorului. Acest lucru este exprimat prin acumulări de funingine, care nu sunt îndepărtate prin metodele prescrise. Ieșirea în astfel de situații poate fi demontarea dispozitivului. Mai mult, acest eveniment se desfășoară în două etape. În primul rând, se efectuează o operație mecanică, în timpul căreia filtrul de particule este demontat direct. Prețul acestei proceduri variază de la 7 la 12 mii de ruble. Apropo, instalarea unui nou filtru este estimată la 30-40 de mii de ruble, așa că doar câțiva decid să actualizeze complet sistemul de curățare. Al doilea pas este să eliminați în mod programat dispozitivul prin aprinderea intermitentă a unității de control al motorului.

Concluzie

Dezvoltatoria standardelor de mediu în raport cu mașinile, desigur, le pasă de viitorul omenirii și se străduiesc să orienteze producătorii către direcțiile cele mai umane în ceea ce privește impactul asupra naturii. Produsul final al dezvoltării uneia dintre aceste zone au fost filtrele de particule, care reduc efectele nocive asupra mediului. În același timp, șoferii înșiși au primit o mulțime de probleme odată cu noua instalație. Este suficient să menționăm necesitatea monitorizării periodice a eficienței regenerării filtrului. În cazul autocurățării insuficiente a dispozitivului, proprietarul mașinii nu are de ales decât să îndepărteze acest blocaj sau să îl înlocuiască cu un filtru nou. Dar, în ambele cazuri, costurile vor fi inevitabile.