Filtr cząstek sadzy, funkcje główne

P14.40-2662-79

Zestawienie

Ten dokument zawiera informacje na temat:

 Informacje ogólne

 Funkcja

Informacje ogólne

W silnikach wysokoprężnych filtr cząstek sadzy jest zamontowany za katalizatorem oksydacyjnym, a w silnikach benzynowych za katalizatorem trójdrożnym. Jego zadaniem jest odfiltrowanie z wstępnie oczyszczonych spalin szkodliwych dla zdrowia i środowiska cząstek sadzy. Zatrzymane cząstki są spalane w fazie regeneracji.

Funkcja

Filtr cząstek sadzy

Zadaniem filtra cząstek sadzy jest odfiltrowanie cząstek sadzy ze spalin. Zawierają one od 80 do 99,5 procent czystego węgla (C).

Filtr cząstek sadzy składa się z ceramicznego korpusu o strukturze plastra miodu. Znajdujące się w nim liczne równoległe kanaliki są na przemian otwarte i zamknięte. Podczas przepływu spalin przez porowate ścianki ceramiczne filtra na jego powierzchni osadzają się cząstki sadzy. Przefiltrowane spaliny są odprowadzane do układu wydechowego przez otwarte do tyłu kanaliki.

 W przypadku silników benzynowych filtr cząstek sadzy jest wykonany z odpornego termicznie kordierytu. W przypadku silników wysokoprężnych materiałem jest węglik krzemu.

REGENERACJA

Regeneracja zapewnia utrzymanie sprawnego działania filtra cząstek sadzy. Moduł sterujący silnika spalinowego ustala zawartość sadzy na podstawie sygnałów z czujnika ciśnienia różnicowego i po przekroczeniu zdefiniowanej wartości granicznej inicjuje fazę regeneracji. Regeneracja następuje po ok. 500 km, w zależności od emisji sadzy i wielkości filtra.

Podczas spalania cząstek sadzy w fazie regeneracji powstaje głównie dwutlenek węgla (CO2).  Przy temperaturze powyżej ok. 600°C regeneracja powoduje dopalenie cząstek sadzy nagromadzonych w filtrze cząstek sadzy. Zwłaszcza w przypadku silników wysokoprężnych takie temperatury są rzadko osiągane. Regenerację przy niższych temperaturach zapewnia włączony wcześniej w obwód katalizator oksydacyjny oraz katalityczna powłoka filtra cząstek sadzy.

 W przypadku silników benzynowych i konwencjonalnej techniki jazdy regeneracja następuje przeważnie w fazach hamowania silnikiem. W celu dopalania sadzy filtr cząstek sadzy musi mieć dostęp do tlenu (O2).  Najwyższą temperaturę, wynoszącą ok. 1150°C osiąga tylna i środkowa część filtra cząstek sadzy.

Proces regeneracji trwa kilka minut i jest to zależne od następujących czynników:

 Prędkość pojazdu

 Temperatura spalin

 Poziom paliwa

 Prędkość obrotowa silnika

Ponieważ podczas normalnej jazdy wymagana przy regeneracji temperatura spalin nie jest osiągana, inicjowany jest dodatkowy wtrysk, powodujący podwyższenie tej temperatury. Podczas dodatkowego wtrysku paliwo jest podawane w suwie rozprężania. W efekcie paliwo nie zostaje całkowicie spalone i temperatura spalin wzrasta.