Забитый сажевый фильтр у городских автобусов создает массу проблем

Забитый сажевый фильтр у городских автобусов создает массу проблем. Основная: автобус банально перестает ехать. До недавнего времени дорогостоящей замене забитых фильтров наши автобусные парки ничего не могли противопоставить. Но тут к решению проблемы подключились профессионалы.

Во времена СССР дизельные двигатели считались чище бензиновых по выхлопу. Постепенно степень форсировки возросла, а экологические требования резко ужесточились. При введении Еvго-4 производители были вынуждены сократить количество твердых (сажевых) частиц в выхлопных газах более чем на 50%. При введении Euro-5 еще на 50%. Подобное нововведение оказалось невозможно без установки специальных фильтров в систему выхлопа.

НЕДОЛГАЯ ЖИЗНЬ
Сажевый фильтр по конструкции аналогичен обычному автомобильному катализатору, с одной лишь разницей: в обычном катализаторе керамические поры открыты. В сажевом фильтре организован лабиринт, и частички сажи не могут пролетать насквозь. Еще одна особенность сажевого фильтра его регулярная рекуперация, прожог. Накопленная сажа должна максимально безопасно для эко- логии сгореть. Процесс этот периодический, то есть, когда сажи накопилось много, температура в сажевом фильтре искусственно повышается и начинается сгорание.

При нормальной эксплуатации автоочистка происходит приблизительно раз в 500 км, и инициация прожога зависит от особенностей, заложенных производителем. На VAG, например, система управления двигателем обогащает смесь, увеличивая температуру выхлопных газов при большом перепаде давления газов на входе и выходе из сажевого фильтра. Мерседес ориентируется на разность температур, но общий момент один: автомобиль должен активно двигаться. На стоящем в глухой пробке автомобиле самоочистка сажевого фильтра не может активироваться. Прожог блокируется электроникой, не получающей сигнала от вращающихся колес. Это сделано ради безопасности. Разогревающийся в процессе сажевый фильтр, не получая охлаждения набегающим воздухом, может привести к пожару.

Такой алгоритм безопасен, но рождает эксплуатационную проблему. В условиях городских пробок рано или поздно сажевый фильтр забивается настолько, что даже искусственная (со сканера) инициация прожога становится невозможной. Крайняя степень загрязнения делает невозможным даже запуск двигателя. В московских условиях движения легковой сажевый фильтр может забиться уже через 20-30 тыс. км. Грузовой держится дольше, около 100 тыс., но не доживает и половины до средних ресурсных 300 тыс. км.

Московские городские автобусы набирают такой пробег приблизительно за 2 года и к 100 тыс. км подходят с большими проблемами. Обычно к этому сроку загрязняются форсунки, возникают проблемы с топливным насосом, образуются критичные отложения в масляной системе, и сажевый фильтр уже не может самоочиститься. Подобные проблемы необходимо решать только комплексно, простая замена форсунок без сопутствующих мероприятий не принесет долговременного результата.

В дизельных системах питания вес взаимосвязано и корень проблем — в качестве топлива и режиме эксплуатации. Небольшая соринка или частица нагара, попавшая в распылитель форсунки, приводит к нарушению распыления топлива. В свою очередь меняется состав отработавших газов, что приводит к выбрасыванию несгоревших частиц через клапан F.GR во впускной коллектор.

Происходит загрязнение клапанов, всего впускного тракта, появляются отложения и в масляной системе. Затем уже сажевый фильтр не справляется с возросшей нагрузкой и забивается в ускоренном темпе.

Замена сажевого фильтра по факту выхода его из строя, а не по регламенту, обходится ГУН Мосгортрансу очень дорого, а альтернативы замене до сих пор не было. Сейчас немецкая компания I.iqui MolyGmbH предлагает опробованную в Европе технологию очистки сажевого фильтра.

Забитый сажевый фильтр у городских автобусов создает массу проблем

ЖИВАЯ «ВОДА»
Чем забивается сажевый фильтр? «Сажей», — ответите вы и будете частично правы. Но что есть сажа от дизельного двигателя? Это частичка чистого углерода, покрытая остатками углеводородов от недогоревшего топлива, адсорбированной водой, сульфатами, оставшимися от сгорания серы в топливе, и сульфидами из пакета присадок моторного масла, смолы связывают частицы сажи в плотную массу нагара, который и закупоривает каналы сажевого фильтра.

По стоит растворить смолы, и сажа перейдет в состояние порошка, легко смываемого простой водой. Именно так и происходит сервисная очистка фильтра. Специальный состав заливается внутрь снятого фильтра, выдерживается в течение от 15 минут до суток, в зависимости от степени загрязнения. Базой для испытаний состава стал 6-й Автобусный парк в Марьиной Роще.

Конструктивно сажевый фильтр, установленный в ЛИАЗ -621321 (Euro-4) с двигателем MAN D0836 LOII 55, представляет собой конструкцию, совмещающую окислительный катализатор с собственно сажевым фильтром (PM-КАТ) в едином нержавеющем корпусе. В процессе нейтрализации отработавших газов двуокись азота реагирует с углеродом с образованием окиси азота, не обладающей парниковым эффектом. Таким образом, система не требует энергии извне. Основой катализатора является прессованная металлическая путанка с платиновым покрытием, обеспечивающая фильтрацию сажи. Открытые каналы фильтра, по утверждению разработчиков, позволяют не проводить техническое обслуживание системы. На фото в начале статьи показана поверхность фильтра, забитого сажей оценочно на 70-80%. Такие загрязнения еще позволяют двигателю работать, но не идет речи о сохранении паспортных показателей. Как видите, принцип работы системы на автобусах отличается от чисто легковых машин, фильтр действует постоянно, а не периодически, но проблемы остаются те же.

Для очистки накопленных и неустранимых при нормальной эксплуатации загрязнений фильтра компания Liqui Moly GmbH создала целую гамму препаратов для очистки сажевых фильтров, но для испытаний в 6-м Автобусном парке выбрали специальный очиститель для грузовых автомобилей DPF Cleaner. Технология очистки достаточно проста и не заняла много времени. В снятый с автобуса фильтр залили очиститель и выдержали в течение суток. Увеличение времени выдержки против рекомендованных 15 минут объясняется высокой интенсивностью загрязнений, накопленных за 2 года ежедневной эксплуатации автобуса. 11осле слива остатков чистящей жидкости вместе с загрязнениями фильтр промыли проточной водой и установили на место. Диагностика двигателя и прочих систем проводилась как до очистки, так и после нее, для оценки эффективности 1 процедуры.

После установки очищенного фильтра двигатель автобуса завели и прогрели, сажевый фильтр вышел на режим и уже самостоятельно стал дожигать остатки собственных затрязнений. В течение 15 минут из глушителя валили искры, что хорошо видно на фотографиях. Еще через 15 минут провели повторную диагностику, и, согласно ее результатам, ошибка по фильтру устранена, остались ошибки по форсункам. Но они будут устранены заменой форсунок.

Общий вывод: при проблемах с сажевым фильтром совершенно не обязательно его заменять, достаточно очистить, это позволяет достичь многократной экономии. Важно, чтобы одновременно были устранены другие неисправности двигателя, в частности неравномерность подачи топлива. В ближайших планах компании Liqui Moly — испытания технологии очистки форсунок, вместо их замены.

TRIAL NEWS