Hiukkassuodattimet. Tarkoitus, laite, toimintaperiaate

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:15

Autojen uusien ympäristöturvallisuusstandardien käyttöönotto pakottaa valmistajat kehittämään yhä kehittyneempiä teknologioita, joiden avulla heidän tuotteet ovat säännösten mukaisia. Tällaiset pyrkimykset johtuvat kokonaisten moottoriperheiden ilmestymisestä, joille on ominaista jalostettujen tuotteiden alhaiset päästöt. Työtä tehdään myös muilla alueilla. Joten vuonna 2004 ilmestyi dieselhiukkassuodatin, joka minimoi haitallisten päästöjen määrän. Vaikka sen ilmestymisaikaan mennessä se ei ollut niin laaj alti kysytty, kehittäjät jatkoivat idean kehittämistä, ja nykyään Euro-5-standardin mukaan tämän laitteen läsnäolo auton suunnittelussa on pakollista.

Mihin hiukkassuodatin on tarkoitettu?

Tällaiset laitteet ovat pakokaasujen jälkikäsittelylaitteita. On heti huomattava, että hiukkassuodattimia käytetään yksinomaan dieselmoottoreissa. Bensiiniyksiköissä niiden analogi on katalyytti. Asennuksen päätehtävä on poistaa myrkylliset aineet pakokaasusta. Tällainen kaasujen käsittely tekee autoista ympäristöystävällisempiä. Suodattimet voivat olla rakenteeltaan erilaisia, mutta ne kaikki vähentävät pakokaasupäästöjen nokipitoisuutta 80 %.

KValitettavasti tämän toiminnon suorittamiseen liittyy paljon muita ongelmia, joista suurin osa liittyy itse suodattimen huoltoon. Kun kaasuja käsitellään, laite saastuu ja se on puhdistettava. Äärimmäisissä tapauksissa hiukkassuodattimet poistetaan ja niiden tilalle asennetaan uudet jälkikäsittelykomponentit.

Suodatinlaite

Yksikkö sijaitsee katalysaattorin takana. Jotkut suodattimen muunnelmat mahdollistavat myös sen rakenteellisen yhdistelmän oksidatiivisen neutralointiaineen kanssa. Tällaisissa tapauksissa se sijaitsee pakosarjan takana, jossa havaitaan kaasujen maksimilämpötila. Pääkomponentti on metallikoteloon sijoitettu matriisi. Vakiomalleissa se on valmistettu piikarbidista, jolle on tunnusomaista solurakenne, jossa on pienet poikkileikkauskanavat. Itse asiassa näiden kanavien sivuseinien huokoinen rakenne varmistaa puhdistuksen. On tärkeää huomata, että dieselhiukkassuodatin on vain osa työnkulkuun osallistuvien laitteiden ja järjestelmien kokonaisuutta. Tähän ryhmään kuuluvat myös lämpötila-anturit, tehoyksikkö, ajotietokone, turboahdin jne. Toinen asia on, että suodatin suorittaa loppupuhdistustoiminnon ja siksi sitä voidaan pitää avainlinkkinä, koska se toteuttaa suodattimen fyysisen säilytyksen. haitallisia elementtejä.

Toimintaperiaate

Koko prosessi voidaan jakaa kahteen vaiheeseen - suora suodatus ja noen regenerointi. Ensimmäisessä vaiheessa nokihiukkasiavangitaan, minkä jälkeen ne asettuvat suodattimen seinille. Tässä suhteessa ongelmallisimpia ovat pienet, jopa 1 mikronin kokoiset hiukkaset, koska niiden pieni paino häiritsee retentiota. Vaikka tällaisten alkuaineiden osuus on vain 5 % kokonaismäärästä, ne ovat vaarallisimpia ihmisille. Nykyaikaiset hiukkassuodattimet selviävät kuitenkin tehokkaasti tällaisten hiukkasten käsittelystä. Toinen vaihe on laskeutuneiden elementtien regenerointi. Tosiasia on, että niiden kerääntyminen suuriin määriin ei vain vahingoita itse suodatinta, vaan myös vähentää moottorin tehoa, koska muodostuu este myöhempien kaasujen kulkua varten. Tässä suhteessa nokilaitteiden puhdistustoimenpiteet ovat välttämätön osa auton huoltoa.

Passiivinen suodattimen puhdistus

Tällainen puhdistus tapahtuu pakokaasujen korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta, jotka voivat olla jopa 600 °C. Toinen passiivisen regenerointimenetelmän tyyppi on erilaisten lisäaineiden lisääminen polttoaineeseen tehokkaan noenpolton varmistamiseksi. Tässä tapauksessa esiintyy myös lämpötilan vaikutus, mutta tasolla 400-500 °C. Hiukkassuodattimen anturi, joka ohjaa myös joitain moottorin toimintaparametreja, mahdollistaa lämpö altistustilojen tarkkailun. Joissakin ajoneuvon käyttöolosuhteissa passiivinen suodatus on kuitenkin hyödytöntä tai jopa mahdotonta.

Aktiivinen suodattimen puhdistus

Tämä on pakotettu lähestymistapa suodattimen puhdistukseen, joka perustuu erityiseen lämpötilan nousuunpakokaasuympäristö. Tällaisten olosuhteiden ylläpitoprosessissa kertynyt noki palaa vähitellen. Aktiivipuhdistuksessa tärkeintä ovat tavat, joilla saavutetaan korkeita lämpötiloja. Yleisimpiä menetelmiä ovat myöhäinen polttoaineen ruiskutus, dieselin ruiskutus pakotahdilla ja mikroa altouunilämmitys. Joissakin tapauksissa hiukkassuodattimen puhdistus suoritetaan myös sähkölämmittimellä. Laite voidaan asentaa puhdistuslaitteen viereen, mutta ennen sen tekemistä on harkittava huolellisesti sen komponenttien sijoittelua. Aktiivista palautumista ohjataan myös antureiden avulla - erityisesti käytetään paineen ja lämpötilan mittauslaitteita.

Miten hiukkassuodatin poistetaan?

Nykyaikaisten puhdistusjärjestelmien käytöstä huolimatta tämän tyyppiset suodattimet alkavat ennemmin tai myöhemmin häiritä moottorin toimintaa. Tämä ilmaistaan noen kertymisenä, jota ei poisteta määrätyillä menetelmillä. Pääsy tällaisista tilanteista voi olla laitteen purkaminen. Lisäksi tämä tapahtuma toteutetaan kahdessa vaiheessa. Ensin suoritetaan mekaaninen toimenpide, jonka aikana hiukkassuodatin puretaan suoraan. Tämän menettelyn hinta vaihtelee 7-12 tuhatta ruplaa. Muuten, uuden suodattimen asennus on arviolta 30-40 tuhatta ruplaa, joten vain harvat päättävät päivittää puhdistusjärjestelmän kokonaan. Toinen vaihe on poistaa laite ohjelmallisesti vilkuttamalla moottorin ohjausyksikköä.

Johtopäätös

Kehittäjätautojen ympäristöstandardien os alta he tietysti välittävät ihmiskunnan tulevaisuudesta ja pyrkivät suuntaamaan valmistajat luontovaikuttamisen kann alta inhimillisimpiin suuntiin. Yhden osa-alueen kehityksen lopputuote oli hiukkassuodattimet, jotka vähentävät haitallisia ympäristövaikutuksia. Samaan aikaan autoilijat itse saivat paljon ongelmia uuden asennuksen mukana. Riittää, kun mainitaan tarve seurata säännöllisesti suodattimen regeneroinnin tehokkuutta. Jos laitteen itsepuhdistuminen ei ole riittävä, auton omistajalla ei ole muuta vaihtoehtoa kuin poistaa tämä lohko tai vaihtaa se uuteen suodattimeen. Mutta molemmissa tapauksissa kustannukset ovat väistämättömiä.