В выхлопной трубе фильтр как называется

Что такое DPF в автомобиле: особенности устройства и принципа действия

Требования, предъявляемые к современному автотранспорту, предполагают сведение к минимуму выброс в атмосферу вредных веществ, для обеспечения нормативов по экологической безопасности. Один из узлов, применяемых в данных целях – противосажевый фильтр. В предлагаемом обзоре рассматриваются особенности использования DPF – что это в автомобиле, принцип действия, возможные проблемы в работе и способы устранения неисправностей.

Что такое DPF?

Прежде чем рассматривать принцип действия данного узла, важно понять значение термина и расшифровку аббревиатуры, ведь автовладельцу, изучающему устройство DPF фильтра, нужно знать, что это такое.

Системой DPF называют фильтрующий элемент, удаляющий из выхлопных газов твердые частицы, загрязняющие атмосферу. Этим устройством, обеспечивающим соблюдение стандарта «Евро 4», начали оснащать машины с дизельными двигателями в 2001 году.

На отдельных моделях автомобилей данный узел совмещают с катализатором, монтируя в общем корпусе, что затрудняет идентификацию.

Аббревиатуру DPF расшифровывают с английского как «Diesel Particulate Filter». Дословно эту фразу переводят «дизельный сажевый фильтр». Перевод объясняет назначение узла. Зная полное звучание термина, не сложно догадаться о применении фильтра DPF – что это такое и для чего применяется.

В выхлопных газах содержатся частицы, составленные из сложных углеродных соединений с различными компонентами. Размеры этих фрагментов – от 10 нм до 1 мкм. Выброс этих веществ наносит существенный вред окружающей среде. Система DPF в дизельных двигателях удерживает сажу и копоть, обеспечивая экологическую безопасность эксплуатации автомобиля.

Необходимо понимать важность DPF, что это устройство оставляет в выхлопе лишь сотую процента от общего количества вредных веществ, существенно снижая ущерб для экологии. Подробнее о том, как выглядит сажевый фильтр. Это узел цилиндрической конфигурации, с керамической сотовой структурой внутри. Сажевый фильтр в разрезе представлен на фото ниже:

Классификация, устройство, как работает фильтр

В зависимости от конструктивного исполнения и принципа работы, применяемые DPF фильтры классифицируют следующим образом:

• Пассивные – очистка газов за счет особого покрытия, нанесенного на поверхности элементов.
• Активные – путем внесения топливных добавок, изменяющих свойства горючей смеси.

При любой конструкции и принципе работы сажевого фильтра в дизельном двигателе, фильтрующие элементы устанавливают сразу за катализатором, в выпускном тракте.

Далее рассмотрены перечисленные виды DPF – что это такое, как устроено и действует оборудование.

Пассивные

Ввиду высокой температуры отработанных газов, выходящих из катализатора, для изготовления фильтрующих элементов применяют жаропрочные материалы. Узел делают из керамики.

Детали характерна сотовая структура. На поверхность сот наносят платиновое покрытие, выступающее в роли катализатора.

В цилиндрическом стальном корпусе фильтра DPF заключен пористый картридж, пронизанный узкими отверстиями. Сечение этих проходов может быть четырех- или восьмиугольным.

Каналы проходят в одном направлении с движением газов выхлопа. Частично они открыты с одной стороны, закрыты с другой. Такие каналы называют впускными. Сквозные отверстия относят к выпускным.

Наличие платины запускает химическую реакцию, с разложением твердых элементов, без образования новых элементов, что обеспечивает эффективность очистки.

Состояние выхлопных газов контролируют датчики, установленные в устройстве, с фиксацией показателей выхлопа. Применяют разные типы данных контролирующих элементов, в зависимости от марки и модели автомобиля.

Лучше понять, что такое DPF в дизельных двигателях, поможет изучение принципа действия этого узла. Выхлопные газы поступают во впускные отверстия, из которых выход возможен только через пористую структуру карбида кремния. Взаимодействуя с платиной, твердые частицы сгорают, образуя углекислоту.

После выхода из выпускных трубок, газ выбрасывается в атмосферу. Лучше понять, что такое DPF, поможет сравнение запахов выхлопа с применением данного устройства и без него. Неочищенные газы содержат в сотни раз большее количество канцерогенов, а их очистка обеспечивает экологическую безопасность работающего двигателя.

Процесс очищение протекает непрерывно, пока работает мотор, до момента полного загрязнения сажевого фильтра DPF. Затем отложения выгорают, при запуске механизма самоочистки узла.

Активные

Необходимо разобрать принцип действия активного фильтра твердых частиц – что это за устройство и как работает.

Конструкция этого элемента разработана французскими автопроизводителями концерна Рено-Ситроен. Порядок очистки также основан на химическом взаимодействии загрязнений с покрытием сот. Но температуру выхлопа, необходимую для сгорания сажи, повышает не электронный блок управления, а автоматический впрыск специальной топливной присадки. Этот компонент вносят в состав топливной смеси, когда датчики укажут, что FAP фильтр (как называют устройство по французской аббревиатуре) забился. Автовладельцу нужно регулярно пополнять запасы указанной присадки с добавлением церия каждые 80 000 км пробега.

Порядок регенерации

Из принципа действия современных сажевых фильтров следует, что это самовосстанавливающиеся узлы. Для запуска процесса самоочищения, требуется обеспечить соответствующий режим работы двигателя.

При активном принципе работы агрегата, выхлопные газы разогреваются до температуры 500 градусов выше нуля при ровном функционировании силовой установки. Такая степень нагрева обеспечивает сгорание сажи, без применения дополнительных мер, за счет протекания химической реакции.

Ключевая роль в запуске процесса регенерации сажевого фильтра Мерседеса и машин других марок принадлежит платине, обеспечивающей окисление при указанных температурных показателях. Без использования данного металла, выхлоп пришлось бы разогревать до температуры на полторы сотни градусов выше.

В узле протекают такие химические процессы:

• Образуется двуокись азота вследствие взаимодействия кислорода с оксидом азота.
• Полученное вещество, контактируя с сажей (углеродом) вновь выделяет оксид азота и угарный газ.
• Эти компоненты, в результате последующей окислительной реакции, выделяют двуокись азота и углекислоту.

Особенно актуальна активная регенерация в городских условиях, когда передвижение сопровождается частыми остановками на светофорах. Сажа не успевает выгорать самостоятельно, поскольку оборудование не обеспечивает необходимой температуры. Это приводит к засорению фильтра твердых частиц.

В зимний сезон проблемы с очисткой противосажевого фильтра проявляются наиболее явно, поскольку пониженная температура воздуха снижает нагрев выхлопных газов. Мотор недостаточно прогревается, и сквозь коллектор выходит охлажденная газовая среда.

Автовладелец не всегда может оставить машину с включенным двигателем, чтобы продолжить сжигание сажи в выхлопе. Нередко человек спешит на срочную встречу или опаздывает на работу. Приходится выключать зажигание, когда в коллекторе сохранилась копоть, не успевшая сгореть, а на полную очистку может потребоваться до получаса, которых нет в наличии.

Процедура продолжается при последующем запуске мотора, но это приводит к нестандартному режиму работы силовой установки, с перерасходом топлива и опасностью повышенного износа оборудования.

В зависимости от принципа срабатывания процесса очистки сажевых фильтров, эта процедура бывает:

• Спонтанной – режим запускает электронный блок управления, на основе показаний датчиков, которые регистрируют температуру и давление, либо по команде программы, оценивающей необходимость применения, с учетом фактического пробега или количества сожженного топлива.
• Принудительной – процесс запускают вручную; это можно сделать самостоятельно или обратиться за помощью в автосервис.

Подробнее о принудительном режиме очистки сажевого фильтра – что это такое, и как работает оборудование при этом принципе, рассмотрено далее.

Порядок включения зависит от типа силового агрегата. Для двигателей BUG потребуется выполнить следующие действия:

• Запустить мотор, прогрев до температуры не менее 70 градусов.
• Перевести селектор в позицию паркинга, при закрытом капоте.
• Зайти посредством ваг-кома в раздел блока 01 – Engine.
• Нажать кнопку Coding-II, ввести логин 10016.

Для двигателя типа CAS потребуется:

• При запущенном и разогретом двигателе с закрытым капотом, перевести коробку передач в паркинговую позицию.
• Зайти в аналогичный пункт меню ваг-кома.
• В разделе настроек безопасности прописать 276701.
• Перейти в четвертый подраздел настроечных опций.
• Выбрать позицию DPF, нажав запуск.
• Система укажет на необходимость нажатия педали тормоза; выполнив эту команду, нужно нажать подтверждение, выжав затем акселератор.

Если правильный порядок действий соблюден, показатель оборотов двигателя составит до 1 500 в минуту, с разогревом выхлопа до 300, а через небольшой промежуток времени – и до 600 градусов. Для сажевого фильтра это означает запуск активного процесса очистки. Результат заметен по черному цвету выхлопных газов, выходящих из коллектора.

Из представленного описания понятно, как работает сажевый фильтр на дизеле при принудительном способе очистки.

Порядок работы данного узла также зависит от количества накопленной копоти. Если сажи не более 68 г, процесс не запустится, и остановится, когда объем загрязнений снизится до 56 г.

В данной ситуации водитель не сможет запустить регенерацию, поскольку температура нагрева выхлопа не превысит 250 градусов. Это предусмотрено, чтобы исключить воспламенение. В расчетные показатели ЭБУ введена норма по накоплению сажи от 2 до 5 г на сотню километров пробега.

Если по сведениям блока управления, количество загрязнений не превышает 68 г, очистка не запустится, и даже установка нового сажевого фильтра ситуацию не изменит. Потребуется обнулить данные в компьютере.

Для облегчения запуска регенерации сажевого фильтра можно вручную снизить порог по минимально допустимой массе твердых частиц в коллекторе. Поскольку сведения электронный блок управления оценивает на основе показаний в разнице давления, эта характеристика будет возрастать постепенно, чем можно воспользоваться.

Водителю нужно выполнить спортивный старт, начав двигаться сразу после запуска зажигания, при максимальном числе оборотов двигателя. Предельный разгон будет достигнут в первые 20 секунд езды. Этого достаточно, чтобы запустить очистку сажевого фильтра. Повторив упражнение до шести раз, можно хорошо очистить данный узел.

Если фильтрующие элементы очищаются в автоматическом (спонтанном) режиме, за запуск процесса отвечает программа, состав которой зависит от модели автомобиля. Программное обеспечение выполняет следующие функции:

• Регулирует регулярность выпуска отработанных газов.
• Подает команду на дополнительное впрыскивание топливной смеси при выбросе выхлопа.
• Задерживает подачу топлива.

Некоторые автопроизводители применяют дополнительные инновации, при которых программа работает в комплексе со следующими функциями:

• Разогревом выхлопа микроволновым излучением.
• Подачей горючего форсункой непосредственно в фильтрующий элемент.

Эти меры позволяют быстро разогреть оборудование до 650 градусов, что обеспечивает полное сгорание копоти.

Активное восстановление обеспечивают присадки, добавляемые в горючую смесь. Это запускает очистку при температуре до 500 градусов, без сильного разогрева выпускного коллектора.

Обратите внимание! Многие водители полагают, что регенерацию можно запустить при достижении определенной скорости. Но этот процесс возможен сразу после включения мотора, вне зависимости от передвижения автомобиля.

Сажевый фильтр Ленд Крузер 200 дизель и других марках машин служит до 200 000 км пробега. Для некоторых моделей этот показатель может возрасти до полутора раз, с учетом особенностей принципа действия, характеристик и конструктивного устройства узла.

Но если автовладелец ездит по большей части в пределах городской черты, заправляя машину топливом не лучшего качества, этот ресурс может заметно сократиться, с преждевременным выходом из строя оборудования. В таких условиях регенерация не справляется с поставленными задачами, как при активном, так и пассивном принципе работы.

Очистка срабатывает обычно через каждые полторы – две тысячи километров пробега, в зависимости от марки автомобиля, состава заливаемой топливной смеси и режимов движения. Если регенерация запускается чаще, это свидетельствует о повышенном загрязнении фильтра выхлопных газов. Владельцу необходимо подготовиться к необходимости ремонта данного узла, поскольку самоочистка уже не справляется с удалением скопившихся частиц.

При забитом фильтрующем элементе давление в выпускном коллекторе превышает нормативное значение, поскольку выход выхлопных газов осложнен. Это приводит к повышенному образованию нагара на стенках цилиндров двигателя, с опасностью преждевременного выхода из строя силового агрегата.

Резко падает тяга, сигнализация на приборной панели предупреждает о срабатывании датчиков, фиксирующих температуру и давление. Такая ситуация грозит поломкой форсунок, другими неисправностями.

Чем отличается DPF от FAP?

Предусмотрены разные конструкции сажевых фильтрующих элементов, отличающихся принципом действия. Разработка DPF принадлежит немецкому концерну Фольксваген. Конструктивное исполнение этих узлов предполагает разные принципы включения самоочистки, но без применения топливных присадок.

При работе ФАП фильтра используют добавки в топливо, запускающие регенерации при незначительных температурах (около 400 градусов). Это оборудование разработали конструкторы концерна Пежо-Ситроен, чтобы применять на своих автомобилях. Такие сажевые фильтры также устанавливают на Форд Транзит (и других модификациях этого производителя), Вольво и Тойота.

Изучая, где находится сажевый фильтр в машине, при обоих вариантах этот узел установлен после каталитического нейтрализатора, на выхлопном коллекторе. Но оборудование DPF чаще размещают с катализатором в общем корпусе.

Узлы FAP обычно ставят отдельно.

Подробнее о том, что такое сажевый фильтр ФАП на дизеле, и как работает это оборудование. Конструктивно он не предполагает такие же керамические соты с поверхностью, покрытой платиной.

Общий топливный бак укомплектован дополнительным бачком на пять литров, в который заливают присадку, содержащую церий. Уровень этой жидкости контролирует датчик. Количества присадки достаточно на весь ресурс сажевого фильтра на дизеле – до 200 000 км пробега. Но в некоторых моделях авто этой жидкости хватает только на треть срока службы узла, поэтому ее приходится добавлять.

Для запуска активного восстановления должно скопиться значительное количество сажи, требующее хорошей встряски фильтрующего элемента. Объем впрыскиваемой присадки рассчитывает электронный блок управления, по данным текущих характеристик работы оборудования.

При подаче команды, электрический насос закачивает жидкость в общий топливный бак, с последующей активизацией процесса сгорания сажи.

Недостаток данного оборудования – образование нагара от самой присадки, который не сгорает при повышенной температуре. Активная самоочистка не удаляет эту золу.

Многие полагают, что эта особенность сокращает ресурс фильтрующего элемента. Но это не так, поскольку изготовитель учел представленное обстоятельства при разработке конструктивного исполнения оборудования. На срок эффективность очистки сажевого фильтра дизельного двигателя больше влияет некачественное топливо и несоблюдение владельцем регламентного технического обслуживания, предписанного изготовителем.

Еще одно следствие заливки соляры неудовлетворительного качества – повышенный расход присадки, которую потребуется добавлять чаще.

Причины преждевременного выхода из строя оборудования

Автомобиль представляет собой систему взаимосвязанных узлов. Недостаточно эффективная работа одних узлов может стать причиной преждевременного износа других. Если система подачи топлива работает с нарушениями, впрыскивая повышенное количество смеси, возрастает объем сажи, с интенсивной нагрузкой на фильтрующий элемент.

Увеличение отложений нагара может быть вызвано недостатком воздуха, когда горючее сгорает не полностью. Это нередко обусловлено забитым воздушным фильтром, неправильной работой турбины или отсутствием герметичности в коллекторах.

Но наиболее распространенная причина переизбытка сажи – некачественное топливо, с повышенным содержанием вредных примесей, образующих копоть при сгорании.

Симптомы забитого сажевого фильтра

При недостаточно эффективной самоочистке система не справляется с разложением образовавшейся копоти. Если забит сажевый фильтр на дизеле, это можно понять по следующим характерным симптомам:

• Резкому падению мощности мотора.
• Пониженным оборотам двигателя.
• Срабатыванию контрольной лампы на приборной панели.

При засорении сажевого фильтра на дизеле, важно представлять, что это грозит серьезными проблемами, и нужно оперативно принимать меры.

Стоит ли убирать сажевый фильтр?

Если DPF заполнен, у владельца Тойота Прадо 150 или автомобиля другой марки возникает резонный вопрос – что делать в данной ситуации. Насколько возможно удаление этого узла, чтобы исключить фильтрующий элемент из цепи выхлопной системы – рассмотрено далее.

Важно понимать, что такая неисправность сажевого фильтра, как и каталитического нейтрализатора, не подлежит ремонту. Требуется замена или удаление, с перепрошивкой электронного блока управления и установкой обманки для датчика, контролирующего загрязнение выхлопа.

Предупредит поломку регулярное проведение технического осмотра, с проверкой машины в автосервисе. Мастера хорошо представляют, как узнать, есть ли сажевый фильтр, а также порядок проверки данного узла.

Если этот фильтрующий элемент забит, и срабатывает сигнализация на приборной панели, ситуацию нельзя оставлять без внимания. Замена узла на оригинальный не всегда приемлема для автовладельца, поскольку цена такой запчасти – от 60 000 до 100 000 руб.

Возможно три варианта действий, чтобы снизить расходы на ремонт:

• Установить универсальную модель по меньшей цене (около 20 000 руб.).
• Заменить узел обманкой, поставив короб с металлической стружкой.
• Убрать эту деталь, изменив прошивку электронного блока управления.

Первый вариант недостаточно надежен. Вряд ли дешевый аналог содержит платину, поэтому такая запчасть не обеспечит нормальную работу выхлопной системы, а ее применение грозит возгоранием.

Установка короба с металлической стружкой станет причиной отклонения давления и температуры от нормы, поэтому на панели управления будет гореть индикатор, указывающий на ошибку в работе оборудования, а устройство быстро выйдет из строя.

Лучше всего последний способ из перечисленных. Если удаление выполнить правильно, единственное негативное последствие – повышенный выход сажи в выхлопе, без падения мощности.

Ремонт проводят в таком порядке:

• Демонтируют фильтрующий элемент, который может располагаться в общем корпусе с катализатором.
• Отсоединяют контакты датчиков.
• Вскрывают корпус, убирают соты.
• Разрезанный цилиндр заваривают аргоновой или полуавтоматической сваркой, наносят антикоррозионное защитное покрытие.
• Монтируют узел на место, подсоединяют датчики.
• При появлении ошибок в электронном блоке управления, сообщения удаляют.
• Перепрошивают ЭБУ, с учетом изменившихся условий.

Важно обеспечить работоспособность диагностического оборудования. У каждого мастера свои секреты изменения настроек. Нарушение предусмотренного режима может вызвать полный сбой электроники, с отказом разных систем.

Применяют ли сажевый двигатель на бензиновых двигателях?

У многих автовладельцев возникает вопрос – что такое сажевый фильтр для двигателей, работающих на бензине. Для бензиновых моторов применение данных фильтрующих элементов также актуально. Но в большинстве моделей разработчики ограничиваются катализатором, которого достаточно для очистки выхлопных газов.

Конструктивное исполнение сажевых фильтров на бензиновом двигателе аналогично узлу, устанавливаемому на дизельные автомобили. Разница в материале, из которого изготовлены соты. В отличие от DPF, фильтрующий элемент для моторов на бензине делают на основе жаростойкого кордиерита.

Аналогичный ответ на вопрос – где находится сажевый фильтр. Этот элемент ставят сразу за катализатором или в одном с ним корпусе.

Работает узел по принудительному принципу, с активной регенерацией, запуск которой зависит от температуры и давления.

Представленный обзор позволяет сделать вывод об особенностях конструктивного устройства, назначения принципа действия сажевого фильтра, чтобы понять, что это такое и для чего применяется.

Что такое сажевый фильтр и система AdBlue

Чип тюнинг

Это современные системы предназначенные для снижения вредных выбросов в атмосферу. Обе эти системы дополняют друг друга и работают как единое целое.

С каждым годом современных авто производителей обременяют евро нормами, и дизельные автомобили не исключение. Благодаря каталитическому нейтрализатору, фильтру твёрдых частиц и системы впрыска мочевины AdBlue дизельные двигатели достигли стандартов токсичности евро 6.

Сажевый фильтр

Или по другому его называют фильтр твёрдых частиц, внешне очень похож на катализатор. Только его соты не сквозные и изготовлен он из карбида кремния. В зависимости от страны производителя, норм токсичности и особенностей конструкции сажевые фильтры могут иметь разные аббревиатуры.

Такие как DPF- Diesel Particulate Filter, FAP-Filtre a Particules или RPF-Rub Partikel Filter. В целом назначение у этих систем идентично. Однако они имеют некие конструктивные отличия, в подробности которых мы не будем углубляться. Сажевые фильтры устанавливаются на выхлопной системе дизельных двигателей, как правило после катализатора.

Однако в современных автомобилях всё более часто встречаются сажевые фильтры комбинированные с катализатором, находящиеся в общем корпусе. Как правило расположенные максимально близко к двигателю/турбине.

Делается это для более быстрого прогрева фильтра с катализатором, а соответственно и более эффективной работы за счет достижения рабочей температуры. В целом сажевый фильтр является дополнением катализатора…

Выхлопные газы проходя через катализатор, в котором преобразовываются оксиды азота и догорают углеводороды, далее выхлопные газы попадают в сажевый фильтр в котором задерживаются и догорают маленькие частицы сажи(около 0,05 мкм).

AdBlue

Во многих автомобилях отвечающих последним стандартам экологических классов устанавливается дополнительная форсунка, впрыскивающая в отработавшие газы Водный раствор под названием AdBlue.

AdBlue это водный раствор, на 32,5% состоящий из мочевины(карбамида) — представляет собой кристаллы диамида угольной кислоты, кторые хорошо растворяются в воде.

А оставшиеся 67,5% это деминерализованная вода. Эта смесь впрыскивается под давлением 4 — 9 бар в выхлопную систему. После смешивания с отработавшими газами начинается химическая реакция в ходе которой выделяется аммиак. Полученный таким образом аммиак нейтрализует оксиды азота с эффективностью до 90%.

В результате на выходе мы получаем углекислый газ, азот и водяной пар. Это конечно очень хорошо что мы заботимся об экологии…

Но всё это очень дорого стоит, и как правило быстро выходит из строя. И соответственно такая система в выхлопной трубе затрудняет движение отработавших газов. Что соответственно ведёт к снижению мощности.

Выхлопная система: описание,фото,назначение,тюнинг

Одной из основных систем автомобиля является выхлопная система, которая предназначена для отвода отработанных продуктов сгорания топливной смеси из КС (камеры сгорания). Помимо этого она выполняет несколько других функций, в числе которых снижение шума выхлопов двигателя. Важное внимание выхлопному тракту уделяется при тюнинге. При этом правильный выхлоп оказывает существенное влияние на звук работы автомобиля.

Назначение

Как известно, в двигателе при работе происходит воспламенение смеси. Это возгорание сопровождается характерным звуком. При взрыве образуется колоссальная толкательная энергия. Она настолько велика, что способна поднять поршень в верхнюю мёртвую точку. В последнем такте работы происходит выпуск газов. Они под давлением выходят в атмосферу. Но для чего же нужна система выхлопа? Она служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без нее работа даже самого технологичного мотора была бы громкой и невыносимой. Таким образом, система выхлопа выполняет следующие функции: Вывод из цилиндров двигателя продуктов горения. Снижение уровня токсичности газов. Исключение попадания продуктов горения в салон автомобиля.

Устройство

Данная система объединяет в себе несколько составляющих. Кроме того, она непосредственно связана с работой ГРМ. Итак, классическая система выхлопа ВАЗа состоит из: Приемной трубы. Катализатора. Резонатора. Глушителя. Различных крепежных и уплотнительных элементов. Кислородного датчика.

Конструкция системы выпуска

Система выпуска

Основной задачей системы выпуска является эффективный отвод отработавших газов из цилиндров двигателя, снижение их токсичности и уровня шума. Зная, из чего состоит выхлопная система в автомобиле, вы сможете лучше понимать принципы ее работы и причины возможных неполадок. Устройство стандартной выхлопной системы зависит от вида используемого топлива, а также от применяемых экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих элементов:

• Выпускной коллектор — выполняет функцию отвода газов и охлаждения (продувки) цилиндров двигателя. Он выполняется из термостойких материалов, поскольку температура выхлопных газов в среднем варьируется от 700°С до 1000°С.
• Приемная труба — представляет собой трубу сложной формы с фланцами для крепления к коллектору или турбонагнетателю.
• Каталитический нейтрализатор (устанавливается в бензиновых двигателях экологического стандарта Евро-2 и выше) — устраняет из отработавших газов наиболее вредные компоненты CH, NOx, СО, преобразуя их в водяной пар, углекислый газ и азот.
• Пламегаситель — устанавливается в системах выпуска отработавших газов автомобилей вместо катализатора или сажевого фильтра (в качестве бюджетной замены). Он предназначен для снижения энергии и температуры потока газов, выходящих из выпускного коллектора. В отличие от катализатора, не снижает количество токсичных компонентов в отработавших газах, а лишь снижает нагрузку на глушители.
• Лямбда-зонд — служит для контроля уровня кислорода в составе отработавших газов. В системе может быть один или два кислородных датчика. На современных двигателях (рядных) с катализатором устанавливается 2 датчика.
• Сажевый фильтр (обязательная часть системы выхлопа дизельного двигателя) — удаляет сажу из выхлопных газов. Может совмещать в себе функции катализатора.
• Резонатор (предварительный глушитель) и основной глушитель — снижают уровень шума выхлопных газов.
• Трубопроводы — соединяют отдельные элементы выхлопной автомобильной системы в единую систему.

Принцип работы системы выхлопа

Расположение выхлопной системы

В классическом варианте для бензиновых двигателей выхлопная система автомобиля работает следующим образом:

• Выпускные клапана двигателя открываются, и отработавшие газы с остатками не сгоревшего топлива выбрасываются из цилиндров.
• Газы из каждого цилиндра попадают в выпускной коллектор, где объединяются в один поток.
• По приемной трубе отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через первый лямбда-зонд (кислородный датчик), который фиксирует количество кислорода в составе выхлопа. На основе этих данных электронный блок управления корректирует топливоподачу и состав топливовоздушной смеси.
• Далее газы попадают в катализатор, где вступают в химическую реакцию с металлами-окислителями (платиной, палладием) и металлом-восстановителем (родий). Рабочая температура газов при этом не должна быть ниже 300°С.
• На выходе из катализатора газы проходят второй лямбда-зонд, с помощью которого происходит оценка исправности работы каталитического нейтрализатора.
• Далее очищенные отработавшие газы попадают в резонатор, а затем в глушитель, где потоки выхлопа преобразуются (сужаются, расширяются, перенаправляются, поглощаются), что снижает уровень шума.
• Из основного глушителя отработавшие газы уже попадают в атмосферу.

Система выхлопа дизельного двигателя имеет некоторые особенности:

• Выходя из цилиндров, отработавшие газы попадают в выпускной коллектор. Температура выхлопных газов дизельного двигателя варьируется в диапазоне 500-700 °С.
• Далее они попадают в турбокомпрессор, осуществляющий наддув.
• После этого выхлоп проходит через кислородный датчик и попадает в сажевый фильтр, в котором удаляются вредные компоненты.
• В завершении выхлоп проходит через автомобильный глушитель и выходит в атмосферу.

Лямбда-зонд

Эффективность работы катализатора определяется степенью концентрации кислорода в выхлопных газах. Оптимальным является соотношение кислорода в топливной смеси 14,7 к 1. То есть, чтобы в выхлопе было минимальное количество вредных веществ, необходимо смешивать 1 часть топлива и 14,7 частей кислорода. Контроль этого соотношения в топливной смеси реализован путём измерения остатка кислорода в выхлопе. Поэтому лямбда-зонд установлен перед катализатором.

Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Резонатор

Он выполнен в форме цилиндрической банки. Именно в резонаторе происходит первое разделения потока выхлопных газов. Также за счет увеличения диаметра уменьшается скорость движения выхлопа. Газы постепенно рассеиваются в этой камере. Благодаря этому происходит гашение вибраций и частично звука. Так же как и «штаны», резонатор изготавливается из огнестойкого металла.

Приемная труба

Этот элемент является первым в списке и идет сразу за выпускным коллектором. В приемную трубу попадают еще не остывшие газы. Поэтому температура может достигать 600 и более градусов Цельсия. В простонародье приемную трубу называют «штанами» за ее характерную форму. Данный элемент изготавливается из особо прочного и огнестойкого металла. Обычно он черновой (ржавеет с годами), но на более дорогих авто делается из нержавейки. Если это двигатель с большим объемом камеры сгорания, в конструкции системы может использоваться несколько таких труб. Это делается с целью уменьшения сопротивления газов. В противном случае мотор будет «задыхаться» своими же газами.

Соединительные элементы

Соединительные трубы обеспечивают соединение основных узлов в единый выхлопной тракт. Приёмная труба монтируется между выпускным коллектором и катализатором. Для соединения резонатора с глушителем применяется средняя труба, которая повторяет конфигурацию днища с учётом расположения различных узлов и элементов ходовой части.

Сажевый фильтр

Если рассматривать устройство выхлопной системы дизельного двигателя, стоит отметить и этот элемент. Он является дополнением к каталитическому нейтрализатору. В основе фильтра лежит матрица, изготовленная из карбида кремния. Она имеет ячеистую структуру и обладает каналами малого сечения. Последние попеременно закрыты с одной и другой стороны. Боковая часть элемента играет роль фильтра и обладает пористой структурой. До недавнего времени ячейки матрицы имели квадратную форму. Сейчас производители используют 8-угольные ячейки. Так производится лучший захват сажи и оседание ее на стенках фильтра. Как работает данный элемент?

Сажевый фильтр действует в несколько этапов. На первом происходит фильтрация сажи. Газы попадают в элемент, и вредные вещества оседают на стенках. Второй этап – это регенерация. Она может быть: Пассивной. Активной. В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором добавляется специальная жидкость – AdBlue. Обычно такая система используется на грузовиках. Она позволяет снизить токсичность выхлопов на 90 процентов. В машине имеется отдельный бак для этой жидкости, и система после поступления соответствующего сигнала впрыскивает часть AdBlue в катализатор. Так, из трубы выходит практически чистый выхлоп, содержащий безвредный для атмосферы водород.

Гофр является важным элементом, без которого не обходятся выхлопные системы. Он обеспечивает компенсацию вибрации и колебаний, которые возникают между компонентами конструкции выхлопа. Отработанные газы поступают из двигателя не равномерно. При открытии выпускных клапанов создаётся мощный поток, а при закрытии он прекращается. Чем больше количество цилиндров, тем выше частота колебаний.

Почему тюнинг выхлопной системы полезен для автомобиля?

Сам по себе тюнинг приводит к улучшению качеств авто, в зависимости от модификации устройства, к примеру, может быть повышена экологичность выхлопа.

Наиболее часто модернизация предполагает обустройство прямотока вместо существующего глушителя. С помощью такой процедуры возможно увеличение эффективности работы транспорта на 15%, что станет приятным сюрпризом для владельца.

Подробнее: ДАУНПАЙП VOLVO

Какие разновидности тюнинга бывают?

Среди всех систем тюнинга стоит отметить их разделение на несколько видов, которые предусматриваются в зависимости от целей процедуры.

Изменение внешнего вида

Такой вид подразумевает подбор и установку специальных насадок для улучшения визуального вида выхлопной системы. Также предусматривается дополнительный тюнинг бампера.

Одной из разновидностей можно отметить разводку выхлопа. Такая процедура предусматривается для визуального преображения, но кроме того и увеличения мощности авто. Кроме того разводка помогает улучшить звучание транспортного средства, сделав его максимально тихим.

Отметим, что иногда водители предусматривают имитацию такой системы, что не дает никакого эффекта кроме визуального.

Звуковой тюнинг

В данном случае подбираются специальные глушители, которые помогают уменьшить звук авто, но при этом не влияют на мощность.

Мощностный тюнинг

В этом виде предусматривается изменение структуры выхлопа для увеличения мощности автомобиля. Наши специалисты подберут наиболее приемлемый вариант и выполнят все работы.

Быстрый и качественный тюнинг выхлопной системы в Москве

Отметим, что любые работы потребуют затрат времени и финансов. Но крайне не рекомендуем заниматься процедурой самостоятельно, поскольку это может быть опасно для Вас и автомобиля.

Если вы решили сделать тюнинг выхлопа в Москве, наши специалисты помогут в решении этого вопроса.

Мы предоставляем все виды услуг, а кроме того, выполняем всю работу максимально быстро, надежно, качественно и по доступной стоимости. Потому, обращаясь к нам, вы можете быть уверены в хорошем результате.

Системы нейтрализации выхлопных газов машины

Статья о нейтрализации выхлопов на бензине и дизеле: состав выхлопных газов, системы нейтрализации. В конце статьи — видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне. Статья о нейтрализации выхлопов на бензине и дизеле: состав выхлопных газов, системы нейтрализации. В конце статьи — видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне.

Проблема загрязнения воздуха и окружающей среды не нова – первые серьезные изменения были отмечены еще в 70-х годах прошлого века. Однако сегодня, спустя почти полвека, ситуация значительно усугубилась: автомобильного транспорта стало значительно больше, вместе с ним возросла концентрация вредных веществ и соединений, попадающих в атмосферу мегаполиса и вызывающих у сограждан серьезные нарушения здоровья.

Борьба за чистоту воздуха привела к созданию так называемых нейтрализаторов для двигателей бензинового и дизельного типа. Сегодня такие системы часто интегрированы в бортовую электронику транспортного средства. Что это за системы и как они работают? Рассмотрим детально.

Выхлопные газы

Во время работы различные системы автомобиля (ДВС, топливная, вентиляционная, а также ходовая часть) выделяют вредные вещества в виде газа и мелкодисперсной пыли. Часть из них – неядовитые соединения, которые содержатся в обычном воздухе. Другая часть является ядовитыми, токсичными и канцерогенными веществами, которые не только негативно влияют на окружающую среду, но и разрушают здоровье человека. Основные загрязнители:

СО (он же – оксид углерода, или угарный газ) не имеет цвета и запаха, однако приводит к патологии ЦНС, угнетению сердечно-сосудистой и дыхательной системы, и в концентрации 0,3% от объема воздуха приводит к летальному исходу. Возникает он в результате неполного сгорания топлива.

В современном законодательстве проблема экологии и нормы предельно допустимых выхлопных газов для автотранспортных средств регулируются техрегламентом Таможенного союза ТР ТС 018/2011 в поправке от 11.07.2016. Однако с 11 ноября 2018 и в него будут внесены поправки, ну а пока допускаются следующие предельные показатели: СО — 85 г/кВт•ч, НС — 5 г/кВт•ч, NO — 17 г/кВт•ч.

А к обязательным компонентам автомобилей относятся системы нейтрализации отработавших газов, в том числе сменные каталитические нейтрализаторы (за исключением систем нейтрализации на основе мочевины).

Решение для бензиновых двигателей

Системы нейтрализации выхлопных газов автомобиля бывают двухкомпонентными и трехкомпонентными, причем последние появились сравнительно недавно. Как устроена и работает данная система?

Принцип действия

Работа нейтрализатора заключается в окислении токсичных веществ при помощи катализаторов, в результате чего продукты неполного сгорания топлива дожигаются или разлагаются на безвредные химические элементы и вещества.

Активными компонентами (катализаторами) выступают драгоценные металлы — палладий, платина. Популярны и менее затратны катализаторы на основе оксида меди, кобальта, никеля, ванадия, марганца, железа, алюминия. Нередки катализаторы на основе сплавов стали нержавеющей или легированной, бронзы или латуни.

Конструкция

Основные элементы нейтрализатора – корпус из нержавеющей жаропрочной стали, внутренняя поверхность которой выстлана терморасширительной прокладкой. Внутри бака — газоподводящий и отводящий цилиндр и ячеистые соты, на которые нанесен слой вещества — катализатора.

Ячеистые соты, на которые наносится катализирующий состав, могут быть выполнены из керамики. Такие нейтрализаторы в качестве катализатора используют тонкий слой из драгоценных редких металлов. Это самый дорогостоящий вид систем нейтрализации отработанных газов.

Устройство в автомобильных системах и порядок работы

Системы нейтрализации выхлопных газов располагаются в непосредственной близости от ДВС, под днищем транспортного средства. Через шарнирное соединение нейтрализатор подсоединяется к выпускному коллектору с одной стороны, и выхлопной системе – с другой.

Для обеспечения качественной химической реакции с участием кислорода системы нейтрализации используют воздушные насосы или виброклапаны. При разогреве системы нейтрализации до 400-800 градусов CO (оксид углерода) и CH (углеводороды) под действием катализаторов превращаются в углекислый газ и воду. Близкое расположение нейтрализаторов к ДВС позволяет снизить количество NОх (окисла азота) сразу после запуска двигателя.

Обратную связь с блоком управления автомобиля нейтрализатору обеспечивают лямбда-зонды, специальные кислородные датчики, или четырехгазовые анализаторы, которые на входе и выходе из системы определяют уровень кислорода и качество очистки выхлопных газов.

Решение для дизельных двигателей

Аналогично бензиновым двигателям, дизели имеют системы нейтрализации выхлопных газов. Однако главной проблемой остается сажа: не до конца сгоревшее топливо под действием химических процессов превращается в твердые мелкодисперсные частицы — канцерогены.

Нейтрализаторы решить эту проблему не способны. Поэтому перед тем, как выхлопной газ попадет в систему нейтрализации, он проходит очистку сажевым фильтром.

Конструкция

Аналогично нейтрализатору, фильтр имеет ячеистые соты, которые в шахматном порядке закрыты накопительными перегородками-фильтрами частиц. Для каждого производителя автомобиля с дизельным двигателем используется своя система контроля данного параметра. Среди видов таких фильтров можно выделить:

DPF – накопительные фильтры;

Проблемы системы нейтрализации выхлопных газов

Все вышеописаные системы характерны для автомобилей импортного производства и моделей последнего поколения. Для отечественного автопрома с карбюраторами установка нейтрализатора не популярна, не пользуется спросом, а также может быть весьма накладна.

Существенная стоимость систем нейтрализации выхлопных газов при их выходе из строя на импортных автомобилях чаще всего приводит к попытке избавиться от такой «нужной» детали. А выйти из строя он может по ряду причин:

Использование некачественного или «улучшенного» присадками топлива;

Предугадать точный пробег нейтрализатора невозможно: на одних машинах он едва ли переваливает за 100 тыс. км, на других отлично ведет себя при пересечении отметки в 200 тысяч.

Как решить проблему системы нейтрализации выхлопных газов? Не стоит спешить и демонтировать нейтрализаторы, ведь борьба за экологию только началась. Кроме того, что могут возникнуть непредвиденные поломки, которые не сможет диагностировать «обманутая» электроника, требования к выхлопам при прохождении ТО ужесточаются, а значит, не все владельцы смогут его пройти. Да и токсичные выхлопы и канцерогены смогут в большой концентрации попасть в салон и нанести непоправимый вред здоровью водителя и пассажиров.

Гораздо целесообразнее проводить своевременную профилактическую проверку состояния нейтрализатора и сажевого фильтра и при возникновении критической для работы поломки или неисправности – заменить на новый. Ведь суммарная стоимость устранения возникших по причине отсутствия этого важного элемента неполадок может быть существенно выше.