什么是微粒过滤器、其装置和工作原理 - 阿夫托·塔基（AvtoTachki）

随着环保标准的出台，从 2009 年开始，所有配备自燃式内燃机的汽车都必须配备微粒过滤器。考虑为什么需要它们、它们如何工作以及如何照顾它们。

什么是微粒过滤器，它如何工作？

过滤器的概念非常明确，表明零件参与了清洁过程。与空气过滤器不同，微粒过滤器安装在排气系统中。该部件旨在最大程度地减少有害物质向大气中的排放。

根据产品和过滤器元件的质量，该部件能够在柴油燃烧后从废气中去除高达90％的烟灰。联邦理事会的工作分两个阶段进行：

去除烟灰。烟雾可透过的过滤器元件捕获颗粒物。它们沉淀在材料的单元格中。这是过滤器的主要任务。
再生。这是清除细胞中积聚烟灰的程序。当电动机开始因可维修的相关系统而断电时产生。换句话说，再生是细胞表面清洁度的恢复。不同的修改使用自己的技术来清洁烟灰。

微粒过滤器位于何处，其用途是什么？

由于SF涉及排气清洁，因此它被安装在由柴油发动机驱动的汽车的排气系统中。每个制造商都为其汽车配备了可能与其他品牌类似产品不同的系统。因此，对于过滤器的位置没有严格的规定。

在某些汽车中，烟灰与催化剂结合使用，催化剂安装在所有配备汽油发动机的现代汽车中。在这种情况下，过滤器可以在催化转化器之前或之后。

一些制造商（例如大众）已经创建了组合过滤器，该组合过滤器将过滤器和催化剂的功能结合在一起。因此，柴油机废气的纯度与汽油类似物没有区别。通常，将这些零件安装在排气歧管之后，以使排气温度确保适当的化学反应，以中和有害物质。

过滤装置

在经典版本中，DPF设备与催化转化器非常相似。它具有金属烧瓶的形状，仅在内部是具有泡孔结构的耐用过滤元件。该元件通常由陶瓷制成。过滤器主体有很多1mm的网眼。

在组合形式中，催化剂元件和过滤器元件被放置在一个模块中。此外，在这些部件中还安装了λ探头，压力和废气温度传感器。所有这些部件可确保从排气中最有效地去除有害颗粒。

微粒过滤器的操作和操作特点

微粒过滤器的使用寿命直接取决于车辆的运行条件。取决于此，车主需要每50-200万公里检查一次滤清器的状况。如果汽车在城市条件下运行并且经常遇到交通拥堵，那么与安装在较轻条件下（沿高速公路的长途旅行）的汽车中安装的模拟相比，过滤器的寿命会更短。出于这个原因，动力单元的发动机小时数指标起着重要作用。

由于堵塞的微粒过滤器会降低发动机性能，因此每个驾驶者都需要定期对排气系统进行再生。同样重要的是遵守更换机油的规定。因此，车主必须严格遵守汽车制造商的建议。

柴油选择

就像现代汽油车中的催化转换器一样，如果车主使用错误的机油，微粒过滤器可能会受到严重损坏。在这种情况下，润滑剂可以进入气缸并在冲程的冲程上烧毁。

在这种情况下，会释放大量的烟灰（这取决于进入的油量），这些烟灰不应该出现在汽车的排气系统中。这种烟灰进入过滤器单元并在其上形成沉积物。对于柴油发动机，欧洲汽车制造商协会制定了符合至少Euro4环保标准要求的发动机油标准。

装有此类油的包装将标记为 C（索引从 1 到 4）。此类油专为配备废气后处理或净化系统的车辆而设计。因此，增加了微粒过滤器的使用寿命。

自动清洁

在动力装置运行期间，可以启动自动清洁微粒过滤器中积碳的物理过程。当进入过滤罐的废气被加热到+500度及以上时，就会发生这种情况。在所谓的被动自动清洁过程中，烟灰被白炽介质氧化并从细胞表面脱落。

但是要启动这个过程，电机必须长时间以一定的速度运行。当汽车堵车，经常短途行驶时，废气来不及升温到如此程度。结果，烟灰积聚在过滤器中。

为了帮助以这种模式操作汽车的驾驶员，各种汽车化学品制造商开发了特殊的防油烟添加剂。它们的使用使您可以在 +300 度内的废气温度下开始自动清洁过滤器。

一些现代汽车配备了强制再生系统。它注入一些燃料，在催化转化器中点燃。因此，微粒过滤器升温并去除牙菌斑。该系统基于安装在微粒过滤器前后的压力传感器工作。当这些传感器的读数之间存在很大差异时，再生系统被激活。

一些制造商，例如标致、雪铁龙、福特、丰田，使用位于单独油箱中的特殊添加剂代替额外部分的燃料来加热过滤器。该添加剂含有铈。再生系统定期将这种物质添加到气缸中。添加剂强制将废气加热到大约 700-900 度的温度。如果汽车配备了这种系统的变体，他不需要做任何事情来清洁微粒过滤器。

DPF封闭式颗粒过滤器

现代设计中的柴油颗粒过滤器分为两种类型：

dpf封闭式过滤器；
具有滤芯再生功能的FAP过滤器。

第一类包括内部具有陶瓷蜂窝的元件，例如在催化转化器中。薄的钛层涂在其壁上。该部件的效率取决于排气温度-仅在这种情况下，才会发生化学反应以中和一氧化碳。因此，这些型号的安装位置应尽可能靠近排气歧管。

当沉积在带有钛涂层的陶瓷蜂窝上时，烟灰和一氧化碳会被氧化（反应发生的温度必须为几百度）。传感器的存在使您能够及时诊断滤清器故障，驾驶员会在整车中收到来自ECU的通知。

具有再生功能的FAP封闭式颗粒过滤器

FAP过滤器也是封闭式的。自清洁功能仅与以前有所不同。烟灰不会在此类烧瓶中积聚。这些元素的细胞都涂有特殊的试剂，该试剂会与热烟反应并在高温下完全清除排气道中的颗粒。

一些现代汽车配备了特殊的冲洗系统，该系统可在汽车行驶时的正确时间注入试剂，因此，在形成的早期阶段就已经清除了烟灰。

有时，代替添加剂使用的是另外一部分燃料，该燃料会在过滤器本身中燃烧掉，从而增加烧瓶内的温度。燃烧的结果是，所有颗粒均已从过滤器中完全清除。

颗粒过滤器再生

燃烧柴油时，会释放出大量的颗粒物。随着时间的流逝，这些物质会沉积在烟灰通道的内部，并从中堵塞。

如果您填充了不良的燃油，则很有可能在滤芯中积聚大量的硫。它阻止了柴油的高质量燃烧，促进了排气系统中的氧化反应，因此其零件将更快地失效。

但是，由于柴油机的不正确调整，也会导致微粒过滤器的快速污染。另一个原因是空气-燃料混合物的不完全燃烧，例如由于喷嘴故障。

什么是再生？

过滤器再生意味着清洁或重建堵塞的过滤器单元。该过程本身取决于过滤器模型。以及汽车制造商如何设置此过程。

从理论上讲，烟灰不能完全堵塞，因为必须在其中发生化学反应。但是实际上，这种情况经常发生（原因在上面略有说明）。因此，制造商开发了自清洁功能。

有两种执行再生的算法：

活性;
被动。

如果车辆无法自行清洁催化剂和过滤器，则可以自己执行此过程。在以下情况下将需要它：

汽车很少长途行驶（排气没有时间将其加热到所需温度）。
内燃机在再生过程中被消音；
传感器损坏-ECU无法接收到所需的脉冲，这就是为什么清洁程序无法启动的原因；
在低燃油水平下，由于需要额外的柴油，因此不会进行再生。
EGR阀故障（位于废气再循环系统中）。

过滤器堵塞的迹象是功率单元的功率急剧下降。在这种情况下，借助特殊化学品清洗滤芯将有助于解决问题。

微粒过滤器不需要机械清洁。从排气系统中取出零件并关闭其中一个孔就足够了。此外，将通用仿真器倒入容器中。它有助于去除斑块，而无需购买新零件。液体必须完全覆盖受污染的表面。在12小时内，必须定期摇动零件，以使烟灰更好地落在后面。

使用清洁剂后，在流水下清洗零件。

被动再生

当电动机在负载下运行时执行此过程。当汽车在道路上行驶时，过滤器中的排气温度会升高到约400度。这些条件引起化学反应以氧化烟灰。

在再生过程中，在这种过滤器中产生二氧化氮。该物质作用于构成烟灰的碳化合物。该过程与一氧化碳一起形成一氧化氮。此外，由于空腔中存在氧气，这两种物质与之发生反应，结果形成了另外两种化合物：CO₂ 和二氧化氮

应当记住，这样的过程并不总是同样有效，因此，有必要定期对烟灰碎片进行强制清洁。

主动再生

为了防止微粒过滤器发生故障并且不必将其更换为新的过滤器，有必要定期清洁催化剂的活性表面。在城市交通或短途旅行中，不可能提供对催化剂的被动清洁。

在这种情况下，必须启动主动或强制过程。其实质可以归结为以下几点。 Ugr阀关闭（必要时对涡轮机的运行进行调整）。除了燃料的主要部分外，还会形成一定量的空气燃料混合物。

它被送入气缸，在其中部分燃烧。剩余的混合物进入排气歧管并进入催化剂。在那里燃烧，排气温度升高-形成了鼓风机开启的高炉效果。由于这种作用，积聚在催化剂单元中的颗粒被烧尽。

这样的过程对于化学反应在催化转化器中继续是必要的。这将允许更少的烟灰进入过滤器，这反过来将增加颗粒过滤器的寿命。

除了清洁催化剂之外，发动机外部VTS的其他部分燃烧还会增加过滤器回路本身的温度，这也部分有助于其清洁。

驾驶员了解到电子设备正在执行此过程，以在长途旅行中短暂提高怠速速度。这种自我清洁的结果是，排气管会冒出更浓的黑烟（这是正常现象，因为烟灰已从系统中清除）。

为什么再生会失败以及如何进行手动清理

微粒过滤器不再生的原因有多种。例如：

短途旅行，因此流程没有时间开始；
再生因电机停止而中断；
其中一个传感器不传输读数或根本没有来自它的信号；
油箱中的燃油或添加剂含量低。该系统确定完全再生需要多少燃料或抗颗粒添加剂。如果级别低，则进程不会启动；
EGR 阀故障。

如果机器在无法启动自清洁的情况下运行，则可以手动清洁微粒过滤器。在这种情况下，必须将其从车辆中移除。接下来，必须用塞子堵住一个出口，然后将冲洗液倒入另一个出口。必须定期摇动过滤器以去除烟灰。

需要分配大约 12 小时来清洗过滤器。这段时间之后，洗涤物被排出，过滤器本身用干净的自来水冲洗。虽然这个程序可以独立执行，但最好将汽车带到服务站，以结合整个排气系统的诊断。在这种情况下，没有必要花那么多时间。例如，一些服务站有专门的设备，通过强制烟灰燃烧来模拟过滤器再生过程。可以使用特殊的加热器和燃油喷射，模拟再生系统的运行。

增加烟灰形成的原因

影响微粒过滤器清洁度的关键参数是燃油质量差。这种质量的柴油燃料在冷却壁中可能含有大量的硫，这不仅会阻止燃料完全燃烧，还会引发金属的氧化反应。如果注意到最近一次加油后，系统开始更频繁地再生，那么最好寻找另一次加油。

此外，过滤器中的烟灰量取决于动力装置本身的设置。例如，当喷射发生不正确时（它不会喷射，而是喷射，因此在腔室的一部分中形成不均匀的空气 - 燃料混合物 - 浓缩）。

如何保养颗粒过滤器

就像其他承受压力的零件一样，微粒过滤器也需要定期维护。当然，如果在汽车中正确配置了发动机，燃油系统和所有传感器，那么烟灰中会形成较少的烟灰，并且再生将尽可能高效地进行。

但是，无需等待仪表板上的引擎错误指示灯亮起以检查颗粒电池的状况。汽车的诊断将有助于在早期阶段确定SF的堵塞。

可以使用特殊的冲洗器或清洁剂来延长其使用寿命，从而使您可以快速安全地清除过滤器中的烟尘沉积物。

微粒过滤器的使用寿命和更换

尽管开始自动清洁，微粒过滤器仍然无法使用。其原因是在高温区持续工作，在再生过程中这个数字显着上升。

通常，在发动机正常运转和使用优质燃油的情况下，滤清器能够行驶约 200 万公里。但在某些地区，优质燃油并不总是可用，这就是为什么需要更早地关注微粒过滤器的状况，例如每 100 公里。

有时即使运行 500 次，过滤器仍然完好无损。无论如何，每个驾驶者都必须独立注意车辆的行为。表明微粒过滤器出现问题的一个关键因素是发动机功率的显着下降。此外，发动机将开始大量吸油，排气系统可能会冒蓝烟，内燃机运行时可能会出现异常声音。

可以去除颗粒过滤器吗？

如果您只是说，那是真的。只有第二个问题-如果汽车在这种情况下不符合环保标准，那又有什么意义呢？另外，电子控制单元被配置为控制该元件的操作。如果将其从系统中删除，则电子设备中将发生永久性软件故障。

出于以下原因，有些人采取了这一措施并遇到了麻烦：

无需维修机器的其他部件；
一个新的微粒过滤器非常昂贵。
由于不进行再生处理，因此燃料消耗量略有减少。
略有增加，但电动机功率仍会增加。

但是，此解决方案还有许多缺点：

首先是不遵守任何环境标准。
排气管的颜色将发生明显变化，这将在大城市中产生问题，尤其是在夏天和交通拥堵时（反正空气不足，然后旁边的吹气车会迫使车内空气流通）；
您会忘记去欧盟国家的旅行，因为这辆车是不允许跨境的。
禁用某些传感器将导致控制单元软件发生故障。为了解决该问题，您将需要重写ECU。固件成本高昂，后果可能无法预测。在控制单元中重置数据将引发很多问题，这些问题将无法以可接受的价格出售汽车。

这些只是DPF缺口的一些负面方面。但是他们应该足以放弃这个主意，并开始恢复，清洁或购买新的微粒过滤器。

取而代之的是结论

决定是否从车辆的排气系统中移除微粒过滤器是每个驾驶者的个人决定。如果在旧车的情况下，此问题在工厂级别得到解决（很少发现SF），则某些新一代汽车将无法工作。而且这种汽车的数量没有减少，因为尚未发布柴油发动机的有价值的替代品。

最好不要尝试配备复杂电子系统的汽车，因为如果存在持续的错误，ECU可以进入紧急模式。

有关微粒过滤器的更多信息，请参见视频：

微粒过滤器，再生-它是什么以及它如何工作？

Сажевый фильтр, регенерация - что это такое и как работает?

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此外，我们还提供了有关微粒过滤器如何再生的详细视频：

在切割微粒过滤器之前，请观看此视频。

Перед тем, как вырезать сажевый фильтр, посмотри это видео.