什麼是微粒過濾器、其裝置和工作原理 - 阿夫托·塔基（AvtoTachki）

隨著環保標準的出台，從 2009 年開始，所有配備自燃式內燃機的汽車都必須配備微粒過濾器。考慮為什麼需要它們、它們如何工作以及如何照顧它們。

什麼是微粒過濾器，它如何工作？

過濾器的概念非常明確，表明零件參與了清潔過程。與空氣過濾器不同，微粒過濾器安裝在排氣系統中。該部件旨在最大程度地減少有害物質向大氣中的排放。

根據產品和過濾器元件的質量，該部件能夠在柴油燃燒後從廢氣中去除高達90％的煙灰。聯邦理事會的工作分兩個階段進行：

去除煙灰。煙霧可透過的過濾器元件捕獲顆粒物。它們沉澱在材料的單元格中。這是過濾器的主要任務。
再生。這是清除細胞中積聚煙灰的程序。當電動機開始因可維修的相關係統而斷電時產生。換句話說，再生是細胞表面清潔度的恢復。不同的修改使用自己的技術來清潔煙灰。

微粒過濾器位於何處，其用途是什麼？

由於SF涉及排氣清潔，因此它被安裝在由柴油發動機驅動的汽車的排氣系統中。每個製造商都為其汽車配備了可能與其他品牌類似產品不同的系統。因此，對於過濾器的位置沒有嚴格的規定。

在某些汽車中，煙灰與催化劑結合使用，催化劑安裝在所有配備汽油發動機的現代汽車中。在這種情況下，過濾器可以在催化轉化器之前或之後。

一些製造商（例如大眾）已經創建了組合過濾器，該組合過濾器結合了過濾器和催化劑的功能。因此，柴油發動機廢氣的清潔度與汽油類似物沒有區別。通常，將這些零件安裝在排氣歧管之後，以使排氣溫度確保適當的化學反應，以中和有害物質。

過濾裝置

在經典版本中，DPF設備與催化轉化器非常相似。它具有金屬燒瓶的形狀，僅在內部是具有泡孔結構的耐用過濾元件。該元件通常由陶瓷製成。過濾器主體有很多1mm的網眼。

在組合形式中，催化劑元件和過濾器元件被放置在一個模塊中。此外，在這些部件中還安裝了λ探頭，壓力和廢氣溫度傳感器。所有這些部件確保從排氣中最有效地清除有害顆粒。

微粒過濾器的操作和操作特點

微粒過濾器的使用壽命直接取決於車輛的運行條件。取決於此，車主需要每50-200萬公里檢查一次濾清器的狀況。如果汽車在城市條件下運行並且經常遇到交通擁堵，那麼與安裝在較輕條件下（沿高速公路的長途旅行）的汽車中安裝的模擬相比，過濾器的壽命會更短。出於這個原因，動力單元的發動機小時數指標起著重要作用。

由於堵塞的微粒過濾器會降低發動機性能，因此每個駕駛者都需要定期對排氣系統進行再生。同樣重要的是遵守更換機油的規定。因此，車主必須嚴格遵守汽車製造商的建議。

柴油選擇

就像現代汽油車中的催化轉換器一樣，如果車主使用錯誤的機油，微粒過濾器可能會受到嚴重損壞。在這種情況下，潤滑劑可以進入氣缸並在衝程的衝程上燒毀。

在這種情況下，將釋放大量煙灰（這取決於進入的機油量），而這些煙灰不應存在於汽車的排氣系統中。這種煙灰進入過濾器單元並在其上形成沉積物。對於柴油發動機，歐洲汽車製造商協會制定了符合至少Euro4環保標準要求的發動機油標準。

裝有此類油的包裝將標記為 C（索引從 1 到 4）。此類油專為配備廢氣後處理或淨化系統的車輛而設計。因此，增加了微粒過濾器的使用壽命。

自動清潔

在動力裝置運行期間，可以啟動自動清潔微粒過濾器中積碳的物理過程。當進入過濾罐的廢氣被加熱到+500度及以上時，就會發生這種情況。在所謂的被動自動清潔過程中，煙灰被白熾介質氧化並從細胞表面脫落。

但是要啟動這個過程，電機必須長時間以一定的速度運行。當汽車堵車，經常短途行駛時，廢氣來不及升溫到如此程度。結果，煙灰積聚在過濾器中。

為了幫助以這種模式操作汽車的駕駛員，各種汽車化學品製造商開發了特殊的防油煙添加劑。它們的使用使您可以在 +300 度內的廢氣溫度下開始自動清潔過濾器。

一些現代汽車配備了強制再生系統。它注入一些燃料，在催化轉化器中點燃。因此，微粒過濾器升溫並去除牙菌斑。該系統基於安裝在微粒過濾器前後的壓力傳感器工作。當這些傳感器的讀數之間存在很大差異時，再生系統被激活。

一些製造商，例如標致、雪鐵龍、福特、豐田，使用位於單獨油箱中的特殊添加劑，而不是額外的部分燃料來加熱過濾器。該添加劑含有鈰。再生系統定期將這種物質添加到氣缸中。添加劑強制將廢氣加熱到大約 700-900 度的溫度。如果汽車配備了這種系統的變體，他不需要做任何事情來清潔微粒過濾器。

DPF封閉式顆粒過濾器

現代設計中的柴油顆粒過濾器分為兩種類型：

dpf封閉式過濾器；
具有濾芯再生功能的FAP過濾器。

第一類包括內部具有陶瓷蜂窩的元件，例如在催化轉化器中。薄的鈦層塗在其壁上。該部件的效率取決於排氣溫度-僅在這種情況下，才會發生化學反應以中和一氧化碳。因此，這些型號的安裝位置應盡可能靠近排氣歧管。

當沉積在帶有鈦塗層的陶瓷蜂窩上時，煙灰和一氧化碳會被氧化（反應發生的溫度必須為幾百度）。傳感器的存在使及時診斷濾清器故障成為可能，駕駛員將收到整車整齊的ECU通知。

具有再生功能的FAP封閉式顆粒過濾器

FAP過濾器也是封閉式的。自清潔功能僅與以前有所不同。煙灰不會在此類燒瓶中積聚。這些元素的細胞都塗有特殊的試劑，該試劑會與熱煙反應並在高溫下完全清除排氣道中的顆粒。

一些現代汽車配備了特殊的沖洗系統，該系統可在汽車行駛時的適當時間注入試劑，因此，在形成的早期階段就已經清除了煙灰。

有時，代替添加劑使用的是另外一部分燃料，該燃料會在過濾器本身中燃燒掉，從而增加燒瓶內的溫度。燃燒的結果是，所有顆粒均已從過濾器中完全清除。

顆粒過濾器再生

柴油燃燒時，會釋放出大量的顆粒物。隨著時間的流逝，這些物質沉積在煙灰通道的內部，並由此堵塞。

如果加滿不良燃料，則很有可能在濾芯中積聚大量硫。它阻止日光浴室的高質量燃燒，促進排氣系統中的氧化反應，因此其零件將更快地失效。

但是，由於柴油機的不正確調整，也會導致微粒過濾器的快速污染。另一個原因是空氣-燃料混合物的不完全燃燒，例如由於噴嘴故障。

什麼是再生？

過濾器再生意味著清潔或重建堵塞的過濾器單元。該過程本身取決於過濾器模型。以及汽車製造商如何設置此過程。

從理論上講，煙灰不能完全堵塞，因為必須在其中發生化學反應。但是實際上，這種情況經常發生（原因在上面略有說明）。因此，製造商開發了自清潔功能。

有兩種執行再生的算法：

活性;
被動。

如果車輛無法自行清潔催化劑和過濾器，則可以自己執行此過程。在以下情況下將需要它：

汽車很少長途行駛（排氣沒有時間將其加熱到所需溫度）。
內燃機在再生過程中被消音；
傳感器故障-ECU無法接收到必要的脈衝，這就是清潔程序無法啟動的原因；
在低燃油水平下，由於需要額外的柴油，因此不會進行再生。
EGR閥故障（位於廢氣再循環系統中）。

過濾器堵塞的跡像是功率單元的功率急劇下降。在這種情況下，借助特殊化學品清洗濾芯將有助於解決問題。

微粒過濾器不需要機械清潔。從排氣系統中取出零件並關閉其中一個孔就足夠了。此外，將通用仿真器倒入容器中。它有助於去除斑塊，而無需購買新零件。液體必須完全覆蓋受污染的表面。在12小時內，必須定期搖動零件，以使煙灰更好地落在後面。

使用清潔劑後，在流水下清洗零件。

被動再生

當電動機在負載下運行時執行此過程。當汽車在道路上行駛時，過濾器中的排氣溫度會升高到約400度。這些條件引起化學反應以氧化煙灰。

在再生過程中，在這種過濾器中產生二氧化氮。該物質作用於構成煙灰的碳化合物。該過程與一氧化碳一起形成一氧化氮。此外，由於空腔中存在氧氣，這兩種物質與之發生反應，結果形成了另外兩種化合物：CO₂ 和二氧化氮

應該記住，這樣的過程並不總是同樣有效，因此，有必要定期對煙塵dpf進行強制清潔。

主動再生

為了防止微粒過濾器發生故障並且不必將其更換為新的過濾器，有必要定期清潔催化劑的活性表面。在城市交通或短途旅行中，不可能提供對催化劑的被動清潔。

在這種情況下，必須啟動主動或強製過程。其實質可以歸結為以下幾點。 Ugr閥關閉（必要時對渦輪機的運行進行調整）。除了燃料的主要部分外，還會形成一定量的空氣燃料混合物。

它被送入氣缸，在其中部分燃燒。剩餘的混合物進入排氣歧管並進入催化劑。在那裡燃燒，排氣溫度升高-形成了鼓風機開啟的高爐效果。由於這種作用，積聚在催化劑單元中的顆粒被燒盡。

這樣的過程對於化學反應在催化轉化器中繼續是必要的。這將允許更少的煙灰進入過濾器，這反過來將增加顆粒過濾器的壽命。

除了清潔催化劑外，發動機外部BTC的其他部分燃燒還會增加過濾器迴路本身的溫度，這也部分有助於其清潔。

駕駛員了解到電子設備正在執行此過程，以在長途旅行中短暫提高怠速速度。這種自我清潔的結果是，排氣管會冒出更濃的黑煙（這是正常現象，因為煙灰已從系統中清除）。

為什麼再生會失敗以及如何進行手動清理

微粒過濾器不再生的原因有多種。例如：

短途旅行，因此流程沒有時間開始；
再生因電機停止而中斷；
其中一個傳感器不傳輸讀數或根本沒有來自它的信號；
油箱中的燃油或添加劑含量低。該系統確定完全再生需要多少燃料或抗顆粒添加劑。如果級別低，則進程不會啟動；
EGR 閥故障。

如果機器在無法啟動自清潔的情況下運行，則可以手動清潔微粒過濾器。在這種情況下，必須將其從車輛中移除。接下來，必須用塞子堵住一個出口，然後將沖洗液倒入另一個出口。必須定期搖動過濾器以去除煙灰。

需要分配大約 12 小時來清洗過濾器。這段時間之後，洗滌物被排出，過濾器本身用乾淨的自來水沖洗。雖然這個程序可以獨立執行，但最好將汽車帶到服務站，以結合整個排氣系統的診斷。在這種情況下，沒有必要花那麼多時間。例如，一些服務站有專門的設備，通過強製菸灰燃燒來模擬過濾器再生過程。可以使用特殊的加熱器和燃油噴射，模擬再生系統的運行。

增加煙灰形成的原因

影響微粒過濾器清潔度的關鍵參數是燃油質量差。這種質量的柴油燃料在冷卻壁中可能含有大量的硫，這不僅會阻止燃料完全燃燒，還會引發金屬的氧化反應。如果注意到最近一次加油後，系統開始更頻繁地再生，那麼最好尋找另一次加油。

此外，過濾器中的煙灰量取決於動力裝置本身的設置。例如，當噴射發生不正確時（它不會噴射，而是噴射，因此在腔室的一部分中形成不均勻的空氣 - 燃料混合物 - 濃縮）。

如何保養顆粒過濾器

就像其他承受壓力的零件一樣，微粒過濾器也需要定期維護。當然，如果在汽車中正確配置了發動機，燃油系統和所有傳感器，那麼煙灰中會形成較少的煙灰，並且再生將盡可能高效地進行。

但是，無需等待儀表板上的引擎錯誤指示燈亮起以檢查顆粒電池的狀況。汽車的診斷將有助於在早期階段確定SF的堵塞。

可以使用特殊的沖洗器或清潔劑來延長其使用壽命，從而使您可以快速安全地清除過濾器中的煙塵沉積物。

微粒過濾器的使用壽命和更換

儘管開始自動清潔，微粒過濾器仍然無法使用。其原因是在高溫區的持續工作，在再生過程中這個數字顯著上升。

通常，在發動機正常運轉和使用優質燃油的情況下，濾清器可以行駛約 200 萬公里。但在某些地區，優質燃油並不總是可用，這就是為什麼需要更早地關注微粒過濾器的狀況，例如每 100 公里。

有時即使運行 500 次，過濾器仍然完好無損。無論如何，每個駕駛者都必須獨立注意車輛的行為。表明微粒過濾器出現問題的一個關鍵因素是發動機功率的顯著下降。此外，發動機將開始大量吸油，排氣系統可能會冒藍煙，內燃機運行時可能會出現異常聲音。

可以去除顆粒過濾器嗎？

如果您只是說，那是真的。只有第二個問題-如果汽車在這種情況下不符合環保標準，那又有什麼意義呢？另外，電子控制單元被配置為控制該元件的操作。如果將其從系統中刪除，則電子設備中將發生永久性軟件故障。

出於以下原因，有些人採取了這一措施並提出了建議：

無需維修機器的其他部件；
一個新的微粒過濾器非常昂貴。
燃料消耗略有減少，因為將不進行再生過程；
略有增加，但電動機功率仍會增加。

但是，此解決方案還有許多缺點：

首先是不遵守任何環境標準。
排氣管的顏色將發生明顯變化，這將在大城市中產生問題，尤其是在夏天和交通擁堵時（反正空氣不足，然後旁邊的吹氣車會迫使車內空氣流通）；
您會忘記去歐盟國家的旅行，因為這輛車是不允許跨境的。
禁用某些傳感器將導致控制單元軟件發生故障。為了解決該問題，您將需要重寫ECU。固件成本高昂，後果可能無法預測。在控制單元中重置數據將引發很多問題，這些問題將無法以可接受的價格出售汽車。

這些只是DPF缺口的一些負面方面。但是他們應該足以放棄這個主意，並開始恢復，清潔或購買新的微粒過濾器。

取而代之的是結論

決定是否從車輛的排氣系統中移除微粒過濾器是每個駕駛者的個人決定。如果在舊車的情況下，此問題在工廠級別得到解決（很少發現SF），則某些新一代汽車將無法工作。而且此類汽車的數量並未減少，因為尚未發布柴油發動機的有價值的替代品。

最好不要嘗試配備複雜電子系統的汽車，因為如果出現恆定錯誤，ECU可以進入緊急模式。

有關微粒過濾器的更多信息，請參見視頻：

微粒過濾器，再生-它是什麼以及它如何工作？

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

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主題視頻

此外，我們還提供了有關微粒過濾器如何再生的詳細視頻：

在切割微粒過濾器之前，請觀看此視頻。

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