Partikkelfiltre. Formål, enhet, operasjonsprinsipp

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:15

Introduksjonen av nye miljøsikkerhetsstandarder for biler tvinger produsenter til å utvikle mer og mer avansert teknologi som gjør at produktene deres overholder regelverket. Slike ambisjoner skyldes fremveksten av hele familier av motorer som er preget av lave utslipp av bearbeidede produkter. Det jobbes også på andre områder. Så i 2004 dukket det opp et dieselpartikkelfilter, som minimerer mengden skadelige utslipp. Selv om den ikke var så mye etterspurt på det tidspunktet den dukket opp, fortsatte utviklerne å utvikle ideen, og i dag, i henhold til Euro-5-standarden, er tilstedeværelsen av denne enheten i utformingen av en bil obligatorisk.

Hva brukes et partikkelfilter til?

Enheter av denne typen er midler for etterbehandling av eksosgasser. Det skal bemerkes med en gang at partikkelfiltre utelukkende brukes i dieselmotorer. I bensinenheter er analogen deres en katalysator. Hovedoppgaven til installasjonen er å fjerne giftige stoffer fra eksosen. Slik prosessering av gasser gjør bilene mer miljøvennlige. Filtre kan ha forskjellige design, men de utfører alle oppgaven med å redusere sotnivået i eksosutslipp med 80 %.

KUtførelse av denne funksjonen medfører dessverre mange andre problemer, hvorav de fleste er relatert til vedlikehold av selve filteret. Når gasser behandles, blir enheten forurenset og må rengjøres. I ekstreme tilfeller fjernes partikkelfiltre og nye etterbehandlingskomponenter installeres på plass.

Filterenhet

Enheten er plassert bak katalysatoren. Noen varianter av filteret tillater også dets strukturelle kombinasjon med en oksidativ nøytralisator. I slike tilfeller er den plassert bak eksosmanifolden, hvor maksimal temperatur på gassene er notert. Hovedkomponenten er en matrise plassert i et metallhus. I standardmodeller er den laget av silisiumkarbid, som er preget av en cellulær struktur med små tverrsnittskanaler. Faktisk sørger den porøse strukturen til sideveggene i disse kanalene for rengjøringen. Det er viktig å merke seg at dieselpartikkelfilteret bare er en del av et helt kompleks av enheter og systemer som er involvert i arbeidsflyten. Denne gruppen inkluderer også temperatursensorer, en kraftenhet, en innebygd datamaskin, en turbolader osv. En annen ting er at filteret utfører den endelige rengjøringsfunksjonen og derfor kan betraktes som et nøkkelledd, siden det implementerer fysisk oppbevaring av skadelige elementer.

Arbeidsprinsipp

Hele prosessen kan deles inn i to trinn - direkte filtrering og sotregenerering. På det første stadiet, sotpartiklerblir fanget, hvoretter de legger seg på veggene til filteret. I denne forbindelse er de mest problematiske små partikler opp til 1 mikron i størrelse, siden deres lille vekt forstyrrer retensjon. Selv om andelen av slike elementer utgjør bare 5 % av totalen, er de de farligste for mennesker. Imidlertid kan moderne partikkelfiltre effektivt takle behandlingen av slike partikler. Det andre trinnet er regenerering av de faste elementene. Faktum er at deres akkumulering i store volumer ikke bare skader selve filteret, men reduserer også motorkraften, siden det dannes en hindring for passasje av påfølgende gasser. I denne forbindelse er tiltak for rengjøring av sotenheter en uunnværlig del av bilvedlikehold.

Passiv filterrengjøring

Denne typen rengjøring oppnås på grunn av påvirkning av høye temperaturer på eksosgasser, som kan nå 600 °C. En annen type passiv regenereringsmetode er innføring av ulike tilsetningsstoffer i drivstoffet for å sikre effektiv sotforbrenning. I dette tilfellet oppstår effekten av temperatur også, men på nivået 400-500 °C. Partikkelfiltersensoren, som også kontrollerer noen motordriftsparametere, lar deg overvåke termiske eksponeringsmoduser. Men i enkelte driftsforhold er passiv filtrering ubrukelig eller til og med umulig.

Aktiv filterrengjøring

Dette er en tvungen tilnærming til filterrengjøring, som er avhengig av en spesiell temperaturøkning iavgassmiljø. Soten akkumulert i prosessen med å opprettholde slike forhold brenner gradvis ut. Det viktigste ved aktiv rengjøring er måtene høye temperaturer oppnås på. Blant de vanligste metodene er sen drivstoffinnsprøytning, dieselinjeksjon på eksosslaget og mikrobølgeoppvarming. I noen tilfeller utføres også rengjøring av partikkelfilteret med en elektrisk varmeovn. Instrumentet kan installeres ved siden av en rengjøringsenhet, men før du gjør det, bør du vurdere utformingen av komponentene nøye. Aktiv gjenvinning styres også med deltakelse av sensorer - spesielt brukes enheter for måling av trykk og temperatur.

Hvordan fjerne partikkelfilteret?

Til tross for bruk av moderne rensesystemer, begynner filtre av denne typen før eller siden å forstyrre driften av motoren. Dette kommer til uttrykk ved opphopninger av sot, som ikke fjernes med de foreskrevne metodene. Veien ut av slike situasjoner kan være å demontere enheten. Dessuten gjennomføres denne hendelsen i to etapper. Først av alt utføres en mekanisk operasjon, hvor partikkelfilteret demonteres direkte. Prisen på denne prosedyren varierer fra 7 til 12 tusen rubler. Forresten er installasjonen av et nytt filter estimert til 30-40 tusen rubler, så bare noen få bestemmer seg for å fullstendig oppdatere rengjøringssystemet. Det andre trinnet er å programmere fjerne enheten ved å blinke motorkontrollenheten.

Konklusjon

Utviklereav miljøstandarder i forhold til biler, bryr de seg selvfølgelig om menneskehetens fremtid og streber etter å orientere produsenter mot retningene som er mest humane når det gjelder påvirkning på naturen. Sluttproduktet av utviklingen av et av disse områdene var partikkelfiltre, som reduserer de skadelige effektene på miljøet. Samtidig fikk bilistene selv mange problemer sammen med den nye installasjonen. Det er nok å nevne behovet for regelmessig å overvåke effektiviteten av filterregenerering. Ved utilstrekkelig selvrensing av enheten har ikke bileieren annet valg enn å fjerne denne blokken eller erstatte den med et nytt filter. Men i begge tilfeller vil kostnadene være uunngåelige.