Сажевый фильтр дизельного двигателя: что это, что делать, когда он забит и прочие вопросы

Экскурс в теорию: что такое сажевый фильтр

Как выглядит

По конструкции – это керамическая матрица, состоящая из большого количества глухих перфорированных каналов. Находится эта дорогостоящая компоновка в банке круглого или овального сечения внушительных размеров.

По ходу движения отработанных газов частички сажи остаются в этих самых каналах, поскольку они не проходят через мелкую перфорацию. Логично предположить, что такой отстойник быстро забьется, если не удалять скопившуюся сажу. Отметим сразу, что ее удаляют, а точнее выжигают, и для этого даже разработан специальный режим работы двигателя.

Где стоит

Находится сажевый фильтр в выпускном тракте, недалеко от выпускного коллектора. Если есть катализатор, то «сажевик» стоит сразу за ним. Иногда их объединяют в один корпус для того, чтобы отсеянная сажа находилась как можно ближе к двигателю. Такая компоновка делает возможным нагрев внутренностей противосажевого фильтрующего элемента до высоких температур – условие №1 для обеспечения выжигания сажи.

Как узнать, удален ли…

Обычно этим вопросом задаются владельцы б/у автомобилей. Узнать, есть ли сажевый фильтр на автомобиле, можно на диагностическом оборудовании. Когда он удален, модель контроля и анализа заполнения фильтрующего элемента сажей отключена. Поскольку заводскую банку обычно оставляют на месте, а ампутируют только матрицу, след вмешательства отчетливо виден – это замкнутый сварной шов в неположенном месте.

DPF, FAP – что это

Если расшифровать эти аббревиатуры, то получим перевод словосочетания «сажевый фильтр» в английской транскрипции (Diesel Particulate Filter) и в французской (Filtre a Particules). На деле разница между ними состоит в процессе организации регенерации (режима выжигания сажи), о чем мы поговорим в соответствующем разделе.

Забит сажевый фильтр на дизеле: признаки и последствия

Роль «сажевика» такова, что он только отнимает силы у двигателя. Дело в том, что сажа постоянно накапливается внутри него, создавая сопротивление движению отработанных газов. В городе этого не заметить, а вот на трассе автомобиль с едва заполненным фильтром будет ускоряться менее охотно. Впрочем, езда по загородному шоссе очень полезна для дизельного двигателя, позже мы объясним почему.

Так или иначе, незначительное падение тяги заметить тяжело. Гораздо легче и полезнее обратить внимание на приборное табло, где специальная лампа или комбинация светодиодов обрисуют тяжесть проблемы. Точный ответ, что означает тот или иной значок, можно найти только в инструкции к машине. В качестве примера предлагаем рассмотреть алгоритм сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG:

• Иконка DPF. Фильтр почти полон, за плечами не одна безуспешная регенерация, но шанс выжечь сажу штатными средствами еще есть. Как только значок подсветился, в срочном порядке выезжайте на трассу. Что к чему и почему, мы расскажем.
• Чек + DPF. Верный признак того, что «сажевик» забит. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу единственную возможность – выжечь сажу особым режимом.

• Средний расход топлива на 100 км внезапно увеличился на 1-2 литра.
• Вырос уровень масла в двигателе в результате попадания солярки в картер.

Объяснение этим событиям одно – безуспешная регенерация (выжигание сажи штатными средствами). Цель прожига – повысить температуру в сажевом фильтре, чтобы сажа выгорела (преобразовалась в углекислый газ) и каналы матрицы снова стали свободными. Повышают эту самую температуру в основном за счет послевпрыска топлива, чтобы ДТ догорало в «сажевике». Если не соблюдать предписания производителя по поводу режима езды во время регенерирующего мероприятия, то успешного результата не получить. Попытки прожига будут часто повторяться, что в итоге приведет к упомянутым вещам – возрастанию расхода солярки и уровня масла.

От идеи пустить все на самотек рекомендуем отказаться. Когда сажевый фильтр почти забит, то машина ведет себя не лучшим образом, ведь аварийный режим – это сплошные ограничения по скорости и текущему расходу топлива. Если этот факт не останавливает, то итог «игнора» экстренного оповещения сработает в любом случае: при полностью забитом очистителе машина глохнет и не заводится, либо заводится и сразу останавливается.

Как прожечь

Итог разговора на данный момент вполне понятен – сажевый фильтр дизельного двигателя можно почистить. Способ №1: сделать это, как принято говорить, пассивным путем. Способ №2: провести чистку активным методом, который заложен в штатной электронике.

Что такое регенерация

О том, что представляет собой регенерация сажевого фильтра и какие цели она преследует, разговор уже был. Напомним, что основная задача этого мероприятия – выжечь скопившуюся в каналах «сажевика» сажу. Опустошенная матрица позволяет двигателю «вздохнуть», а значит, отбирает минимум мощности.

Чтобы выжечь эту самую сажу, необходимо повысить температуру отработанных газов. Сделать это можно двумя путями:

1. Пассивным. С ростом оборотов повышается температура выхлопа, но увеличивается перерасход топлива. Оптимум – постоянные средние обороты: газы горячие, доля недожжённой солярки минимальна. Пример из эксплуатации – движение по трассе с постоянной скоростью.
2. Активным. Увеличение температуры в фильтре за счет дожигания дизельного топлива перед ним. Перед выпуском отработанных газов из цилиндра осуществляется послевпрыск ДТ. За счет низкой температуры его самовоспламенения имеем факел пламени и горячий поток выхлопа прямо перед «сажевиком», отчего последний нагревается до 600…650°С.

Вернемся к пассивному способу, чтобы разделить две конкурирующие технологии – FAP и DPF. Машины с FAP отличает наличие бачка со спецприсадкой, содержащей церий. Добавив ее в топливо, можем провести пассивную регенерацию при более низкой температуре. В быту это означает, что прожиг на трассе проходит более продуктивно. То есть сроки опустошения фильтра уменьшаются, отчего одни плюсы.

На стенках матрицы DPF нанесен платиновый катализатор. Его задача – способствовать ряду химических реакций, которые в конечном итоге избавляют емкость от сажи. В отличие от FAP, газы должны быть изрядно горячими (400…500°С против 300…350°С), иначе прожигу не быть. А значит «топить» на шоссе все-таки придется.

Активный прожиг

О пассивном методе сказано много. Остается лишь конкретизировать, как прожечь сажевый фильтр в движении без помощи электроники, а именно примерную скорость передвижения и обороты двигателя. Итак, темп в 70-90 км/ч и более 2 500 об/мин на тахометре вполне достаточно для того, чтобы немного опустошить фильтр от сажи. Как часто и сколько времени уделять процессу – зависит от частоты использования машины. Отталкивайтесь от стандартного цикла: на 5 дней городской толкучки 2-3 поездки выходного дня длительностью не менее 40 минут.

Повторимся, что цель активной регенерации – раскалить матрицу сажевого фильтра до 600…650°С. Для этого необходимо изменить работу турбокомпрессора, заглушить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), и впрыскивать топливо перед тактом выпуска отработавших газов. Сразу предупредим, ситуация пожароопасная.

• Сенсор температуры выхлопных газов. (их два – один смонтирован на входе в фильтрующий элемент, второй – на выходе).
• Датчик дифференциального давления. Измеряет разницу давлений между входом и выходом.

Запускается активный прожиг по-разному. На одних автомобилях (например, на VW) это происходит незаметно для водителя и вне зависимости от того, находитесь ли вы в городе и на трассе, на других (например, у Toyota) – засветится лампа, что необходимо остановиться и нажать специальную кнопку.

Все же сравнивать автомобили по алгоритму срабатывания электроники не стоит. Так у того же VW есть предаварийный режим, который мы описывали (иконка DPF). Разница только в том, что владельцу VAG-овской продукции необходимо выехать на трассу и ехать, пока лампа не потухнет, а Toyota все сделает сама на месте.

О чем еще стоит поговорить, так это о признаках активной регенерации:

• Увеличивается температура двигателя.
• Растет расход топлива.
• Возрастает температура масла.
• Раскаленная банка начинает громко цокать, что хорошо слышно снаружи.
• Цвет выхлопа приобретает густой белый оттенок.
• На холостых оборотах двигатель начинает «басить».

Важно! Постарайтесь не глушить машину, когда электроника запустила прожиг. Серия неудачных регенераций – это разжиженное топливом масло, высокий расход солярки и еще больший уровень сажи в фильтре. Что нужно делать, так это выехать поскорее на шоссе и держать 2 000 об/мин и 50-70 км/ч.

Режим «Check Engine» +…

На некоторых машинах производитель предусматривает аварийную регенерацию. Обычно чтобы ее запустить, счетчик сажи должен насчитать некоторое пороговое значение (у VAG это не менее 58 гр.), а компьютер – войти в режим «чека».

Запуск такой программы очистки возможен только на СТО. Часто эту процедуру называют сбросом ошибки Diesel Particulate Filter Restricted/Clogged MIL ON или принудительным прожигом сажевого фильтра, который мало чем отличается от тойотовской модели запуска активной регенерации через кнопку.

Как понять, что фильтрующий элемент необходимо менять

Сажу, как мы уже разобрались, можно выжечь. Но в фильтре скапливается не только сажа. Есть такой компонент, как зола, которая накапливается с момента первого пуска двигателя и никуда не девается. Образуется она из масла и металлизированных присадок, содержащихся в низкосортном топливе. Именно поэтому в дизельные двигатели с сажевым фильтром рекомендуется лить моторное масло с пониженной зольностью.

О приближении замены обычно говорит внушительный пробег (порядка 200 000 км) и частые попытки активной регенерации. Если в норме она совершается каждые 500-1 000 км, то сокращение интервала до 150-300 км считается аномальным.

Внимание! Только по частому активному прожиганию приговаривать очиститель нельзя! Это может случиться еще по причине низкого качества топлива, залитого на последней заправке, или подтекающей форсунки.

Вопросы и ответы

Чем опасна прерванная самоочистка

В единичном варианте – ничем. Если процесс принимает закономерный оборот, то вскоре придется менять масло и принудительно делать активную регенерацию. Ежели вовсе впасть в крайность, то однажды двигатель заглохнет и не заведется.

Сколько нужно проехать, чтобы прожечь сажевый фильтр

Обычно достаточно 50-70 км. Иногда даже меньше. Лучший ориентир – не километры, а потухшая лампа, если речь идет о предаварийном режиме, или прекращение выделения белого густого дыма из выхлопной.

Прожиг или промывка: что делать в экстренной ситуации

Конечно же, ни одна химия и рядом не стоит со штатными средствами выжигания сажи. Опытные водители вовсе считают, что это деньги на ветер.

Сколько грамм сажи допустимо для дизельного двигателя

Речь идет об электронном счетчике, который считает теоретическую массу твердых частиц внутри фильтра. Единой нормы нет, у каждого автомобиля свой порог. Мы приведем в пример Audi Q7, где:

• 40 г. – необходима активная регенерация.
• 68 г. – предел, по достижении которого не запустится даже принудительный прожиг.
• 56 г. – значение, при котором оканчивается принудительное прожигание.

Сбрасывать показания имеет смысл только после промывки либо замены. Систему не обмануть лишь потому, что счетчик сажевых частиц – не единственное значение, которым она руководствуется, а забитый сажевый фильтр – это не только электронное ограничение, а и физическое (газам трудно выходить).

Частые прожиги после заправки на АЗС

Причина тому – одна: низкосортное топливо с высоким содержанием серы. Разбавьте остаток качественной соляркой и симптомы уйдут. Поскольку такое часто случается по дороге на отдых, заранее интересуйтесь, на какой заправке лучше дизельное топливо в том или ином регионе. В ссылочной статье мы рассматривали достойные варианты на популярном летнем направлении – трасса М4.

Что будет, если удалить очиститель из выхлопной системы

Дизель будет коптить, прибавится 20-30 л.с., а езда станет более динамичной. Ущерб наносится только экологии. Спешим предупредить, что удаление необходимо проводить грамотно – с перепрошивкой бортовой электроники.

Отчего сажевый фильтр быстро загрязняется

Этот узел в особенности не любит, когда двигатель работает в режиме перерасхода топлива. Под это определение попадают все городские поездки, прогрев на холостых оборотах и движение на низких оборотах.

Проводите чаще пассивный прожиг, заправляйтесь качественным топливом, лейте масло для дизельных двигателей с пониженной зольностью, и тогда «сажевик» не будет о себе напоминать достаточно долго.

Сажевый фильтр XC60 Volvo

Автомобиль Volvo XC60 – одна из самых удачных и массовых моделей от концерна Volvo. Производство началось в 2008 году. Первый год автомобиль не пользовался большим спросом в массах, и его продажи показывали низкие результаты. Однако в 2009 году интерес к XC60 лавинообразно вырос.

Одна из причин такого успеха – линейка удачных дизельных двигателей, устанавливаемых на эту модель. Моторы объемом 2 и 2,4 литра имеют рядную компоновку и нестандартные 5 цилиндров. Зарекомендовали себя как выносливые силовые агрегаты с большим ресурсом и хорошими техническими характеристиками.

Все три мотора (D3, D4 и D5) имеют экологический стандарт «ЕВРО-5». Как и любой механизм, призванный понизить токсичность выхлопов, сажевый фильтр на автомобиле Volvo XC 60 имеет ограниченный ресурс. Даже при отсутствии внешних негативных факторов и заправке качественным топливом с низким содержанием серы сажевые фильтры в большинстве своем после 150 тысяч километров пробега начинают деградировать.

Расскажем, как определить, что вышел из строя сажевый фильтр XC60 Volvo

Любой дизельный двигатель, помимо оксидов азота, угарного газа и несвязанных углеводородов, выделяет еще частички сажи. Размер их может составлять от нескольких сотых до нескольких микрон. Они, как правило, незаметны человеческому глазу, но представляют большую опасность для окружающей среды.

Поэтому, в начале 2000-х годов был разработан способ локализации и дожигания выделяемой моторами сажи. Сегодня существует несколько вариантов реализации этого механизма. Сажевый фильтр Вольво XC60 работает по принципу DPF (DieselParticulateFilter), который заключается в следующем:

• Частички сажи, выброшенные в систему выпуска, свободно проходят через каталитический нейтрализатор и попадают в сажевый фильтр. Он выполнен в виде сегментного ячеистого керамического цилиндра со специальным покрытием. Сажа налипает на стенки проходных каналов этого цилиндра и остается в нем.
• Этот цикл продолжается до тех пор, пока давление перед фильтром в выхлопной системе не начнет расти из-за сужающихся от сажи проходных каналов. В этот момент датчик давления подает на ЭБУ сигнал, и запускается процесс регенерации.

В цилиндры впрыскивается большое количество топлива. Температура в выхлопной системе возрастает. Сажевые отложения начинают интенсивно гореть. Этот процесс сопровождается скачкообразным повышением моментального расхода топлива до 40-60 литров и густым дымом из выхлопной трубы. Контролируется процесс сжигания датчиком температуры.

Цикл повторяется по кругу. Промежуток во многом зависит от качества топлива, манеры езды и состояния ДВС. Например, если использовать дизельное топливо с высоким содержанием серы и ездить, в основном, на короткие расстояния по городу – процесс регенерации может запускаться несколько раз на тысячу километров пробега. Если заправляться чистым, качественным топливом и большую часть времени проводить на трассе, то иногда можно проехать и 5 тысяч километров без единого запуска очистки фильтра.

Причины, по которым не работает сажевый фильтр Вольво

Основная причина выхода из строя сажевого фильтра – естественная деградация от условий эксплуатации. Их можно разделить на несколько отдельных факторов, каждый из которых может внести свой вклад в скорейшую деградацию улавливающего сажу цилиндра.

1. Топливо. Плохое дизельное топливо ведет к быстрому засорению сот и, как следствие, частому запуску процесса очистки. Каждая процедура регенерации приближает момент отказа фильтра выполнять свои функции.
2. Езда на короткие расстояния в городском режиме, стояние в пробках. При этом фильтр засоряется интенсивнее, что сокращает продолжительность цикла между регенерациями.
3. Проблемы с двигателем. Любая проблема с мотором, такая как попадание масла или антифриза в камеру сгорания, отказ системы ЕГР, нарушение фаз газораспределения, проблемы со впрыском и др., неизбежно ведут к сокращению срока службы фильтрующего элемента.

Самым первым и самым надежным признаком выхода из строя сажевого фильтра является ошибка, отобразившаяся на дисплее. Здесь уже без вмешательства извне не обойтись. Есть несколько способов решения проблемы:

• прочистка;
• удаление фильтра с установкой пламегасителя (или универсального катализатора) с последующей прошивкой ЭБУ или установкой эмулятора;
• замена деградировавшего сажевого фильтра на новый.

• Частый запуск процесса регенерации. Это никак не отображается на приборной панели. Однако заметить, что очистка началась, можно по резкому увеличению моментального расхода топлива и густому дыму из выхлопной трубы.
• Снижение характеристик двигателя. Проявляется в более вялом, чем раньше, наборе скорости, провалах при попытке резко ускориться и снижению максимальной скорости. Все это связано с повышенным сопротивлением в выхлопной системе.
• Перебои в работе двигателя. Проявляются в более долгом, чем обычно, запуске плавающих холостых оборотов и стремлении мотора заглохнуть. Если при таком поведении двигателя не появляется ошибка, возможно, имеются проблемы с датчиками.

Сажевый фильтр Вольво XC60: диагностика и ремонт детали

Первичная диагностика заключается в считывании показаний датчиков через подключение компьютера к ЭБУ. Считываются ошибки, оценивается показание датчиков давления, просматривается лог последних регенераций. После этого сажевый фильтр Вольво визуально осматривают. Есть два способа:

• Введение эндоскопа через отверстие для датчика. Способ — наименее трудозатратный и дает довольно точную оценку состояния поверхности керамического цилиндра.
• Демонтаж и визуальный осмотр напрямую. Применяется, как правило, когда уже принято решение об очистке или замене.

Если после оценки оказывается, что керамический цилиндр засорен не критично, то можно провести его очистку. Когда необходимо удаление или физическая очистка с применением реагента и промывка водой под давлением, нужно снять корпус сажевого фильтра.

Демонтаж включает в себя следующие операции:

• Отвинчивается крепление амортизирующей подвески.
• Отсоединяются датчики давления и температуры.
• Отвинчиваются крепления со стороны турбины и задней приемной трубы.
• Снимается сажевый фильтр.

В зависимости от предпочтений клиента, в нашем автосервисе после демонтажа выполняются следующие процедуры:

• Замена на пламегаситель или универсальный катализатор.
• Физическое удаление керамического основания.
• Установка нового оригинального сажевого фильтра.

После выполнения работ выдается гарантия. В течение гарантийного периода мы бесплатно устраним все замечания.