DPF filtras: veikimas ir priežiūra

Jei turite dyzelinį automobilį, tikriausiai žinote, kad jame yra įmontuotas DPF (dyzelino kietųjų dalelių filtras). Tokie filtrai dyzelinu varomuose automobiliuose montuojami jau ne vieną dešimtmetį, tačiau jų naudojimas ir priežiūra vis dar kelia klausimų automobilių savininkams.

Kas yra DPF filtras?

DPF (angl. Diesel Particulate Filter) - tai įtaisas, montuojamas dyzelinių variklių išmetimo sistemoje, siekiant pašalinti iš išmetamųjų dujų kietąsias daleles (suodžius). Kietosios dalelės yra pagrindinis oro taršos veiksnys, siejamas su įvairiomis sveikatos problemomis, tokiomis kaip kvėpavimo takų susirgimai ir širdies ligos.

Kietųjų dalelių filtrų integravimas į dyzelinius automobilius išaugo 2006 metų pabaigoje, įsigaliojus EURO 4 taršos reikalavimams.

DPF filtro sandara

DPF filtras yra labai svarbi išmetimo sistemos dalis. Jo viduje yra įvairūs kanalai, tarsi koridoriai, pagaminti iš tokių medžiagų kaip kordieritas ar silicio karbidas. Šie kanalai pakaitomis blokuojami, tad išmetamosios dujos privalo praeiti pro akytas sieneles. Filtro konstrukcija paprastai yra korėta, pagaminta iš keramikos arba metalo, su tūkstančiais mažų kanalų, per kuriuos teka išmetamosios dujos.

Įprasti plačiai naudojami DPF filtrai yra koriniai keraminiai filtrai su daug mažų kanalų. Kas antro kanalo galas yra uždaras. Kadangi šachmatų lentos principu išdėstytų filtro kanalų galai yra uždari, suodžių turintys teršalai yra priversti tekėti pro porėtas filtro sieneles. Viename kvadratiniame DPF filtro centimetre yra keli dešimtys kanalų (celių), dažniausiai - 30 c/cm3. Kadangi pusė filtro kanalų uždari priekyje, o kita pusė - gale, tik pusė jų kaupia suodžius arba pelenus. T.y. „purvinų“ išmetamųjų teršalų srautas patenka tik į įleidimo pusėje atvirus kanalėlius, o išleidimo pusėje atviri kanalėliai lieka švarūs.

Dėl itin mažų filtro porų ir korinės konstrukcijos, DPF filtrų kietųjų dalelių filtravimo efektyvumas gali siekti 99% ar daugiau procentų. Aukšto kietųjų dalelių filtravimo efektyvumo ir korėtos DPF konstrukcijos dėka pro filtro sieneles neturėtų praeiti jokie matomi suodžiai ar pelenai.

Filtravimo procesas

Suodžių dalelės surenkamos ir sulaikomos DPF filtre vykstant giluminiam filtravimui filtro porose ir paviršiniam filtravimui palei kanalėlių sieneles. Nedidelė dalis suodžių iš pradžių susikaupia filtro porose, o vėliau nugula sluoksniu ant kanalėlio sienelių. Didėjant suodžių kiekiui filtre, didėja ir filtro efektyvumas, kadangi susikaupę suodžiai sudaro papildomą sluoksnį, kuris uždaro įeinančias daleles.

Daugumos komercinių DPF akytumas svyruoja nuo maždaug 40% iki 60%. Šių filtrų sienelėse suformuotas sudėtingas porų tinklas, o porų skersmuo svyruoja nuo 10 iki 30 mikrometrų (mikronų). Naujo ar švaraus DPF filtro paviršius yra veikiamas išmetamųjų dujų srauto, o paviršiaus porose greitai susikaupia suodžiai. Nors tik nedidelė visų suodžių dalis susikaupia filtro mikroporose, ji prisideda prie staigaus filtro slėgio kryčio padidėjimo. Toliau besikaupiantys suodžiai DPF filtre suformuoja sluoksnį ant kanalėlių sienelių, dėl to filtro slėgis krinta lėčiau ir laipsniškiau.

DPF filtro regeneracija

DPF filtras negali kaupti suodžių be galo. Kai jis pasiekia kritinę ribą, turi įvykti regeneracija - savaiminis suodžių išdeginimas. Filtro regeneracija yra procesas, kurio metu sudeginami DPF filtruose susikaupę suodžiai. Taip mažinama užsikimšimo rizika. Vairuotojai turėtų atkreipti dėmesį į prietaisų skydelyje užsidegusią DPF filtro lemputę ir nedelsiant imtis veiksmų.

Pasyvi regeneracija

Pasyvi regeneracija vyksta natūraliai, kai išmetamųjų dujų temperatūra yra pakankamai aukšta - paprastai važiuojant didesniu greičiu (pvz., greitkeliu). Ši strategija paremta suodžių oksidacija, naudojant NO2. Ji gali vykti daug žemesnėje temperatūroje - nuo 250 °C iki 400 °C. Išmetamosiose dujose esančiam NO paversti NO2 naudojamas katalizatorius. Reakcijai palengvinti šiems katalizatoriams būtini taurieji metalai, ypač platina (Pt). Idealiu atveju, jei veikiantis variklis tam tikrą laiko tarpą praleidžia tokiame pasyvios regeneracijos „temperatūros lange“, aktyvi regeneracija gali būti nereikalinga.

Aktyvi regeneracija

Aktyvi regeneracija inicijuojama automobilio variklio valdymo bloko (ECU), kai suodžių kiekis pasiekia gamintojo iš anksto numatytą ribą. Tada ECU reguliuoja degalų įpurškimo procesą, pavyzdžiui, įleidžia daugiau degalų, kad pakiltų išmetamųjų dujų temperatūra ir suodžiai lengviau sudegtų. Apie tai, kad šis procesas prasidėjo, informuoja užsidegusi lemputė ant jūsų prietaisų skydelio, padidėję variklio sūkiai bei išaugusios kuro sąnaudos.

Jai atlikti būtina padidinti išmetamųjų dujų temperatūrą, kurioje suodžiai oksiduotųsi, atsiradus deguonies pertekliui išmetamosiose dujose. Suodžių degimui deguonyje užtikrinti paprastai reikalinga aukštesnė nei 550 °C temperatūra. Aktyvios regeneracijos sistemose gali būti naudojamas dyzelinis degiklis, kuris tiesiogiai kaitina į DPF patenkančias išmetamąsias dujas, arba dyzelino oksidacijos katalizatorius (DOC), kuris oksiduoja dyzelinį kurą per katalizatorių, tokiu būdu padidindamas DPF temperatūrą. Naudojant DOC, išmetamosiose dujose taip pat turi būti perteklinio dyzelinio kuro. Šiuo tikslu gali būti naudojamas kuro purkštukas (angliavandenilių dozatorius), kuris montuojamas išmetamajame vamzdyje priešais DOC, arba použdegiminio įpurškimo funkcija. Aktyvios regeneracijos ciklas įprastomis eksploatavimo sąlygomis vidutiniškai trunka nuo 20 iki 30 minučių.

Jei pastebėjote, kad vyksta DPF filtro valymas, stenkitės neužgesinti automobilio variklio iki kol procesas pasibaigs.

DPF filtro problemos ir sprendimo būdai

Daugelis automobilių savininkų susiduria su DPF filtro sistema, kuri ilgainiui gali kelti problemų. Nepaisant DPF paskirties, vairuotojai neretai ieško alternatyvų, siekdami sumažinti degalų sąnaudas, prailginti variklio ir turbinos ilgaamžiškumą.

Dažniausios užsikimšimo priežastys ir požymiai

Kai filtras pradeda užsikimšti, prietaisų skydelyje užsidega įspėjamoji DPF filtro lemputė ir / arba apie tai praneša sumažėjusi automobilio trauka bei išaugusios kuro sąnaudos. Kiti požymiai gali būti padidėjęs išmetamųjų dujų priešslėgis ir ilgėjantis reakcijos laikas. DPF filtras gali užsikimšti dėl:

• Dyzelino įpurškimo sistemos gedimo.
• Važinėjimo su degančia DPF ar "Check Engine" lempute.
• Turbinos gedimo, kai tepalai patenka į išmetimo sistemą.
• Sugedusio EGR vožtuvo.
• Sugedusių regeneracijos daviklių (slėgio, temperatūros).
• Trumpų miesto važiavimų, neleidžiančių filtrui tinkamai regeneruotis.

DPF filtro valymas

Tam tikrais atvejais nutinka taip, kad filtras automatiškai nebeišsivalo ir iškyla priverstinio - mechaninio - filtro valymo poreikis. Šiuo metu populiariausias ir efektyviausias užsikimšusio DPF filtro tvarkymo būdas yra jo išėmimas ir išplovimas. Ši paslauga atliekama tik profesionaliuose servisuose, kurie turi specialiai tam pritaikytą įrangą.

Atlikus šią procedūrą, iš automobilio filtro pašalinama beveik 100% suodžių ir pelenų, atstatant jo funkcionalumą. Valymo procesas apima filtro išėmimą, vidinę ir išorinę apžiūrą, pralaidumo testą ir pagrindinį plovimo etapą, naudojant specialią cheminę medžiagą ir suslėgtą oro bei vandens mišinį. Tokiu būdu atstatytas filtras gali tarnauti nuo 80 000 iki 180 000 km.

DPF valymo metodai

1. Tiesioginis valymas: Specialūs valikliai įpurškiami tiesiogiai į DPF filtrą, naudojant specialią įrangą.
2. Hidrodinaminis valymas: Naudojama aukšto slėgio vandens srovė, siekiant pašalinti suodžius ir kitus nešvarumus iš DPF filtro. Proceso metu vanduo yra pumpuojamas per filtrą priešinga kryptimi, nei įprastai teka išmetamosios dujos.
3. Ultragarsinis valymas: Tai vienas iš pažangiausių DPF filtro valymo metodų. Procesas vyksta specialiame ultragarso vonelėje, kurioje ultragarsas sukuria mikroskopinius burbulus skystyje. Ultragarsinė valymo procedūra yra labai efektyvi, tačiau reikalauja filtro išmontavimo ir specialios įrangos naudojimo.

Kada būtina atlikti DPF filtro valymą?

• Iškart, kai užsidegė DPF filtro įspėjamoji lemputė automobilio prietaisų skydelyje.
• Jei automobiliu važinėjate trumpais atstumais mieste, nes tai skatina DPF užsikišimą.
• Pastebėjus gerokai sumažėjusią automobilio trauką arba didėjančias tepalo sąnaudas.

Cheminiai priedai taip pat gali padėti ištirpinti susidariusius suodžių sluoksnius DPF filtro viduje. Juos rekomenduojama naudoti reguliariai, kas 3-6 mėnesius, laikantis gamintojo instrukcijų.

DPF filtro šalinimas (išpjovimas ir išprogramavimas)

Nors DPF filtro šalinimas yra nelegalus ir pažeidžia įstatymus Lietuvoje ir ES, tai vis dar yra populiarus sprendimas tarp kai kurių vairuotojų. Šis metodas turi įtakos aplinkai ir žmonių sveikatai, nes išmetamos kietosios dalelės prisideda prie kvėpavimo ligų.

Profesionalus DPF išjungimas apima kelis etapus:

1. Diagnostika: Atliekama kompiuterinė diagnostika, siekiant įvertinti DPF būklę ir kitas galimas problemas.
2. Programinis išjungimas: Modifikuojama ECU programinė įranga, kad sistema nebeatpažintų DPF filtro ir nebandytų jo regeneruoti.
3. Fizinis pašalinimas (pasirenkama): Galima fiziškai pašalinti DPF filtrą arba išvalyti jo vidų, paliekant korpusą vietoje.
4. Testavimas: Po procedūros atliekamas bandomasis važiavimas ir pakartotinė diagnostika.

Lietuvoje DPF išjungimas yra "pilkojoje zonoje". Nors techninė apžiūra netikrina DPF buvimo programiškai, emisijų testas turi atitikti nustatytas normas. Rekomenduojama palikti filtro korpusą vietoje.

Pavojai ir pasekmės

• Sugadintas variklio tepalas: Jei DPF filtras užsikemša, gali prasidėti aktyvi regeneracija, kurios metu dyzelinas patenka į variklio tepalą, mažindamas jo tepimo savybes ir galimai sukeldamas variklio pažeidimus.
• Padidėjęs dūmingumas: Netinkamai išjungtas DPF filtras gali sukelti ženkliai didesnį automobilio dūmingumą.
• Neteisingi parametrai: Pigūs ir neprofesionalūs DPF išjungimo metodai gali sukelti avarinius režimus, klaidas diagnostikoje ir automobilio veikimo sutrikimus.
• Techninės apžiūros problemos: Nors programiškai DPF gali būti išjungtas, fizinis filtro nebuvimas ar tuščias korpusas gali būti pastebėtas techninės apžiūros metu.

Alternatyvos naujam DPF filtrui

Naujo originalaus DPF filtro kaina gali siekti 1000-2000 eurų. Pakaitalai kainuoja pigiau (nuo 300 iki 600 eurų), tačiau jų kokybė ir ilgaamžiškumas gali būti abejotini. Naudoto DPF filtro pirkimas gali būti protingesnis sprendimas, siekiant sutaupyti, tačiau tai taip pat yra rizikinga.

Tam tikriems automobiliams galima pasiūlyti katalizatorių ar DPF filtrų nuomą. Šis būdas leidžia sutaupyti tik tuo atveju, kai suodžių filtro vertė yra didesnė nei 450,- Eurų.

DPF filtro programinis koregavimas

Profesionalūs programavimo sprendimai užtikrina saugų ir efektyvų DPF filtro koregavimą. Tai apima ne tik suodžių filtro išprogramavimą, bet ir variklio darbo optimizavimą bei galios didinimą (Chip Tuning). Jei variklio galios didinimas įprastai kainuoja nuo 150,- iki 200,- eurų, tai kartu su profesionaliu DPF programavimu gali kainuoti tik 50,- 70,- eurų. Toks pilnas paketas leidžia sutaupyti iki 150,- eurų, lyginant su atskirų paslaugų atlikimu.

Yra tokių automobilių modelių, kurių DPF filtrų pašalinimui ar programavimui ryžtasi ne visi specialistai. Tokiais atvejais reikalingi individualūs sprendimai, kurių kaina visada sutartinė.

DPF/FAP filtro eliminavimas atliekamas dviejų dalių principu: mechaninis filtro pašalinimas iš išmetimo sistemos ir programinis sistemos išjungimas. Atliekant programos pakeitimus, kiekvienas automobilis programuojamas individualiai, siekiant išvengti pašalinių efektų ir užtikrinti optimalų funkcionavimą. Nenaudojami pigūs DPF išjungimo redaktoriai ar programos iš nežinomų tiekėjų. Pasitelkiama ilgametė patirtis ir išmanymas, siekiant kokybiškos paslaugos ir efektyvumo.

Skirtumas tarp pigaus DPF išjungimo ir teisingo sureguliavimo akivaizdus. Automobiliai su blogai išjungtu DPF filtru pasižymi ženkliai didesniu dūmingumu. Dažnai tenka taisyti konkurentų programas, kurios sukelia avarinius režimus, keistas diagnostikos klaidas ar variklio pulsuojimą.

DPF filtro priežiūra ir prevencija

Nors DPF filtrai gali kelti problemų, tinkama priežiūra gali prailginti jų tarnavimo laiką. Reguliarus važiavimas didesniu greičiu (pvz., užmiestyje) leidžia filtrui efektyviau regeneruotis. Aktyvus regeneravimas, kuris padidina DPF filtro temperatūrą, padeda dalelėms virsti dujomis ir būti pašalintoms su išmetamųjų dujų srautu. Šis procesas gali užtrukti nuo 5 iki 25 minučių.

Geriausia strategija išvengti rimtų DPF filtro problemų - reguliari priežiūra ir prevencinės priemonės. Pilkite aukštos kokybės dyzeliną ir gamintojo rekomenduojamą variklinę alyvą. Venkite trumpų kelionių ir tobulinkite vairavimo įpročius. Nedelsdami spręskite variklio problemas.

Paprastai kas 12 mėnesių galima atlikti profesionalų šios detalės valymą. DPF priežiūra yra būtina kiekvienam dyzelinio automobilio savininkui. Laikantis prevencinės priežiūros, vairuotojai gali išvengti brangaus remonto, išlaikyti degalų taupymą ir be problemų praeiti technines apžiūras.

DPF filtras ir techninė apžiūra

DPF filtras yra viena iš sistemų, kuri tiesiogiai tikrinama techninės apžiūros (TA) metu, ypač nuo 2013 m., kai sugriežtintos išmetamųjų dujų normos. Patikros metu tikrinamas ne tik dūmingumas, bet ir fizinio filtro buvimas, todėl net programiškai „išjungtas“ DPF filtras gali būti identifikuotas.

tags: #operuoju #dpf #filtrus