Partikelfiltre. Formål, enhed, funktionsprincip

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:09

Introduktionen af nye miljøsikkerhedsstandarder for biler tvinger producenterne til at udvikle mere og mere avancerede teknologier, der gør det muligt for deres produkter at overholde reglerne. Sådanne forhåbninger skyldes fremkomsten af hele familier af motorer, der er karakteriseret ved lave emissioner af forarbejdede produkter. Der arbejdes også på andre områder. Så i 2004 dukkede et dieselpartikelfilter op, som minimerer mængden af skadelige emissioner. Selvom det på tidspunktet for dets udseende ikke var så meget efterspurgt, fortsatte udviklerne med at udvikle ideen, og i dag er tilstedeværelsen af denne enhed i designet af en bil obligatorisk i henhold til Euro-5-standarden.

Hvad er et partikelfilter til?

Enheder af denne type er midler til efterbehandling af udstødningsgasser. Det skal straks bemærkes, at partikelfiltre udelukkende bruges i dieselmotorer. I benzinenheder er deres analog en katalysator. Anlæggets hovedopgave er at fjerne giftige stoffer fra udstødningen. Sådan behandling af gasser gør biler mere miljøvenlige. Filtre kan have forskellige design, men de udfører alle opgaven med at reducere sodniveauet i udstødningsemissionen med 80%.

KDesværre medfører udførelse af denne funktion en masse andre problemer, hvoraf de fleste er relateret til vedligeholdelsen af selve filteret. Efterhånden som gasser behandles, bliver enheden forurenet og skal renses. I ekstreme tilfælde fjernes partikelfiltre, og nye efterbehandlingskomponenter installeres på deres plads.

Filterenhed

Enheden er placeret bag katalysatoren. Nogle variationer af filteret tillader også dets strukturelle kombination med en oxidativ neutralisator. I sådanne tilfælde er den placeret bag udstødningsmanifolden, hvor den maksimale temperatur af gasserne er noteret. Hovedkomponenten er en matrix placeret i en metalkasse. I standardmodeller er den lavet af siliciumcarbid, som er kendetegnet ved en cellulær struktur med små tværsnitskanaler. Faktisk sikrer den porøse struktur af sidevæggene i disse kanaler rengøringen. Det er vigtigt at bemærke, at dieselpartikelfilteret kun er en del af et helt kompleks af enheder og systemer, der er involveret i arbejdsgangen. Denne gruppe omfatter også temperatursensorer, en kraftenhed, en indbygget computer, en turbolader osv. En anden ting er, at filteret udfører den endelige rengøringsfunktion og derfor kan betragtes som et nøgleled, da det implementerer den fysiske tilbageholdelse af skadelige elementer.

Arbejdsprincip

Hele processen kan opdeles i to trin - direkte filtrering og sodregenerering. På det første trin sodpartikleropfanges, hvorefter de sætter sig på filterets vægge. I denne henseende er de mest problematiske små partikler op til 1 mikron i størrelse, da deres lille vægt interfererer med tilbageholdelse. Selvom andelen af sådanne elementer kun udgør 5% af det samlede antal, er de de farligste for mennesker. Imidlertid kan moderne partikelfiltre effektivt klare behandlingen af sådanne partikler. Den anden fase er regenereringen af de fastgjorte elementer. Faktum er, at deres akkumulering i store mængder ikke kun skader selve filteret, men reducerer også motorkraften, da der dannes en hindring for passage af efterfølgende gasser. I denne forbindelse er foranst altninger til rengøring af sodudstyr en uundværlig del af bilvedligeholdelse.

Passiv filterrensning

Denne type rengøring opnås på grund af påvirkningen af høje temperaturer af udstødningsgasser, som kan nå 600 °C. En anden form for passiv regenereringsmetode er indføring af forskellige additiver i brændstoffet for at sikre en effektiv sodforbrænding. I dette tilfælde forekommer effekten af temperatur også, men på niveauet 400-500 °C. Partikelfiltersensoren, som også styrer nogle motordriftsparametre, giver dig mulighed for at overvåge termiske eksponeringstilstande. Men i nogle køretøjers driftsforhold er passiv filtrering ubrugelig eller endda umulig.

Aktiv filterrensning

Dette er en tvungen tilgang til filterrensning, som er afhængig af en særlig temperaturstigning iudstødningsgas miljø. Soden akkumuleret i processen med at opretholde sådanne forhold brænder gradvist ud. Det vigtigste ved aktiv rengøring er de måder, hvorpå høje temperaturer opnås. Blandt de mest almindelige metoder er sen brændstofindsprøjtning, dieselindsprøjtning på udstødningsslaget og mikrobølgeopvarmning. I nogle tilfælde udføres rensning af partikelfilteret også af en elvarmer. Instrumentet kan installeres ved siden af en rengøringsanordning, men før du gør det, bør du nøje overveje layoutet af dets komponenter. Aktiv genvinding styres også med deltagelse af sensorer - især apparater til måling af tryk og temperatur anvendes.

Hvordan fjerner man partikelfilteret?

På trods af brugen af moderne rensesystemer begynder filtre af denne type før eller siden at forstyrre motorens drift. Dette kommer til udtryk ved ophobninger af sod, som ikke fjernes med de foreskrevne metoder. Vejen ud af sådanne situationer kan være at afmontere enheden. Desuden udføres denne begivenhed i to etaper. Først og fremmest udføres en mekanisk operation, hvor partikelfilteret demonteres direkte. Prisen på denne procedure varierer fra 7 til 12 tusind rubler. Forresten anslås installationen af et nyt filter til 30-40 tusind rubler, så kun nogle få beslutter at opdatere rengøringssystemet fuldstændigt. Det andet trin er at programmæssigt fjerne enheden ved at blinke motorkontrolenheden.

Konklusion

Udviklereaf miljøstandarder i forhold til biler, bekymrer de sig naturligvis om menneskehedens fremtid og stræber efter at orientere fabrikanterne i de retninger, der er mest humane med hensyn til påvirkning af naturen. Slutproduktet af udviklingen af et af disse områder var partikelfiltre, som reducerer de skadelige virkninger på miljøet. Samtidig fik bilisterne selv en masse problemer sammen med den nye installation. Det er tilstrækkeligt at nævne behovet for regelmæssigt at overvåge effektiviteten af filterregenerering. I tilfælde af utilstrækkelig selvrensning af enheden har bilejeren intet andet valg end at fjerne denne blok eller udskifte den med et nyt filter. Men i begge tilfælde vil omkostningerne være uundgåelige.