Симптомы неисправности, признаки забитого сажевого фильтра дизеля (дизельного двигателя)

Сажей называется продукт сгорания топливной жидкости, характеризующийся высоким содержанием углерода, микроскопическими размерами и твердостью. Такие частицы являются вредными соединениями, пагубно сказывающимися на здоровье человека и состоянии окружающей среды.

Сажевым фильтром называется компонент выхлопной системы, отвечающий за фильтрацию углеродных частичек, и представляет собой блок с системой газовых каналов, имеющих пористые перегородки. Они осуществляют задерживание частичек углерода, препятствуя его выбросам в атмосферу.

Агрегатные единицы очистительного узла

1. Корпус. Производится из жаростойких марок сталей, обладающих нужными прочностными параметрами.
2. Изоляционный слой. Он отвечает за звукоизолирующие процессы и обезвреживания термальных воздействий отработанных газов на корпусные части. Материалом наполнителя является базальтовая вата либо ткань.
3. Технологический орган. Он обеспечивает процесс задержания сажевых частиц, содержащихся в составе выхлопного потока. Функциональный орган изготавливается из огнеупорной керамики с алюминиевой подложкой. Перегородки характеризуются пористой структурой.
4. Сигнальные контроллеры. Они осуществляют оценку технического состояния сажевого фильтра, уровня его загрязнения и правильность рабочих характеристик двигателя.

Принцип действия очищающего элемента

Поступающие отработанные газы сквозь выпускной коллектор поступают к очистителю сажевых частиц. Газообразные продукты горения, проходя по фильтрационным каналам, очищаются от углеродистых элементов, задерживающиеся специальными перегородками. При повышенном уровне загрязнения электронный центр управления активирует регенерацию фильтрующего устройства. Это происходит благодаря дополнительному впрыску топливного вещества вдобавок к основной подаче горючего. В результате данных действий, под воздействием высоких температур, выполняется сгорание сажевых соединений и очистка фильтра от углеродистых элементов. Это дает возможность периодически обновлять исправное состояние очищающего механизма.

Признаки неисправности сажевого фильтра дизельного двигателя

1. Сигналы электроники на приборной панели. В случае некорректного функционирования очистительного элемента, управляющая электроника извещает об этом автовладельца. При несвоевременных восстановительных операциях данная система переведет машину в аварийный режим с последующим ограничением функциональных параметров.
2. Спад тягово-динамических характеристик. Некорректная работа фильтра углеродных частиц знаменует ограничение эксплуатационных возможностей машины.
3. Функционирование мотора происходит с перебоями на разных режимах работы.
4. Аварийное состояние электронной системы управления.
5. Возрастание уровня масла.

Причины неисправностей фильтрующего механизма

1. Несоответствие качества отечественного топлива. Очистительные компоненты являются чувствительными к топливной смеси низкого сортамента. Поэтому срок службы в условиях использования отечественных сортов дизельного топлива стремительно сокращается. Проведение замены не даст гарантированного эффекта.
2. Неосторожное вождение в условиях бездорожья и разнообразных препятствий. Это приведет к нежелательным вибрационным воздействиям и ударным нагрузкам, приводящим к механическому разрушению керамической части фильтра.
3. Игнорирование элементарных правил эксплуатации, составленных производителем.
4. Отсутствие периодических технических обслуживаний.
5. Неправильная работа датчиков температуры газообразных отходов.
6. Некорректное функционирование клапана рециркуляции отработанных газов.
7. Поломка контроллера уровня загрязнения.

На таких датчиках степень загрязнения в количестве углеродистых частиц и проходимость газообразных продуктов установлена специальной программой бортовой электроники. Поэтому возможна случайная генерация ошибок даже при исправном и чистом фильтрационном компоненте.

Признаки забитого сажевого фильтра дизеля

1. Повышение потребления топливной жидкости. При критическом уровне засоренности фильтра происходят попытки регенерационного прожига накопленного углеродного материала. Для включения автоматической очистки необходим прогрев фильтра до температуры, обеспечивающей сгорание сажи путем кислородного окисления.
2. Наличие ошибок электронной системы контроля. Загрязненный очиститель, не поддающийся регенерационным процессам, сразу определяется системой контроля, и выводятся соответствующие сообщения на панель приборов. Неудачные попытки регенераций уведомляют о несоблюдении условий прохождения данного процесса и сложном уровне засоренности. В таком случае запуск принудительного очищения не принесет положительного результата.
3. Отсутствие тяги в условиях нагрузочных режимов. По причине утрудненного прохода выхлопных масс двигатель функционирует с перебоями и это влияет на его мощностные характеристики и стабильность рабочего процесса. Также в условиях присутствующей поломки по забитому фильтру электроника способна ограничить тяговые и динамические параметры автомобиля.
4. Неустойчивые показатели холостых оборотов моторного агрегата. Это явление происходит по вине нарушений номинального технологического процесса выпускной системы. Отсутствие возможности свободного прохождения отработанных газов вызывает появления перебоев в работе холостого режима.
5. Появление дымного выхлопного потока.
6. Присутствие посторонних шумовых факторов.

Обнаружение технических несоответствий очистителя углеродистых частиц

Для выявления физических повреждений корпусной оболочки проделывается визуальный осмотр комплектующих узлов выпускного агрегата. После завершения данных операций проводятся проверочные работы электронной бортовой системы. Мастер-электронщик, применяя специализированное оборудование, выполнит сопряжение с диагностическим гнездом электронного блока контроля. Далее с помощью необходимого программного обеспечения происходит систематизация и анализ сведений о зафиксированных сбоях и ошибках. На основании полученных данных специалист делает заключение о техническом состоянии механизма.

Имеется возможность определения засоренности путем использования специализированных приборов и приспособлений, выполняющих замеры разности параметров давления отработанных газов и их химического состава.

Возможность восстановительных процедур

Систематические неудачные регенерационные процессы приводят к отложению в фильтре трудноудаляемых сажевых отложений. Их удаление путем промывочных операций является неэффективной процедурой по причине микроскопического размера пор фильтрующих перегородок. Применение специфических химических средств также не даст положительного результата. В редких случаях удается провести регенерацию принудительным методом и достигнуть номинального состояния фильтрационного блока.

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.