Б локирование дизельного сажевого фильтра

ВВЕДЕНИЕ

Новые технологии для сокращения выбросов при использовании дизельных двигателей

Для улучшения сгорания, в технологиях двигателей осуществляется непрерывная эволюция. Новое поколение двигателей системы непосредственного впрыска топлива будет работать при более высоких давлениях впрыска. Они будут иметь форсунки с большим количеством отверстий и отверстиями меньших размеров. Двигатели EURO 5 имеют форсунки с 6 отверстиями, со средним размером отверстия 110 микрон. Двигатели EURO 6 будут иметь 24 отверстий с размером 80 микрон каждое.

Для улучшения сгорания, соотношение топливо / воздух должно быть оптимальным. Необходимым есть идеальное вычисление объема кислорода во всасываемом воздухе. Это достигается с помощью датчика расхода воздуха. Кроме того, выхлопные газы, произведенные двигателем, могут быть уменьшены с помощью окончательной обработки в выхлопной системе:

èОкислительный нейтрализатор: уменьшает CO и HC

è NO_x-kat: уменьшает NO_x

èДизельный сажевый фильтр (ДСФ)

Необходимо для хорошего функционирования

• NO_x-kat: каталитический компонент (на cat стенах или впрыске мочевины)

• Дизельный сажевый фильтр: заблокирован – необходимо восстановление

• Восстановление/регенерация:

  • Создать тепло

  • Использовать каталитический нейтрализатор

Принцип работы дизельного сажевого фильтра

С ростом популярности автомобилей с дизельным двигателем, выбросы твердых частиц, в основном, содержащих углерод, усиливают загрязнение воздуха. Дизельный сажевый фильтр (ДСФ), способен фильтровать более 80% твердых частиц углерода. Это большая помощь в решении проблемы загрязнения воздуха в городе. Однако, (ДСФ) увеличит выбросы СО2 в результате преобразования твердых частиц углерода (сажи).

Основной принцип работы ДСФ в том, что если он покрыт благородным металлом (например, PH, Pd и Rh), черный дым, с частицами углерода, с дизельного двигателя проходит через специальную трубку и входит в фильтр. Частицы углеродного дыма поглощаются фильтром, который произведен из металлического волокна, при прохождении внутреннего плотного множества и фильтра в виде сумки . При достижении определенного уровня адсорбции частиц , задняя часть горелки автоматически начинает гореть. В этом случае, адсорбированные частицы сгорают и превращаются в CO2. Весь механизм сконструирован как двухкомнатное помещение, и фильтрация и рециркуляция происходят в разных местах, поэтому эти два процесса не нарушаются. Система может работать в автоматическом режиме, в каком бы рабочем состоянии не был двигатель. Специальный фильтр, сделанный из сотообразной керамики, в некоторой степени, может захватывать углеродные частицы с диаметром менее 30 микрон.

Если ДСФ покрыт благородным металлом (например, Pt, Pd и Rh), частицы захватываются внутрь небольших отверстий или входов. Накопленный слой становится толще и толще, и потеря давления увеличивается. Для обеспечения работы двигателя, когда потеря давления достигает определенного уровня, необходимо восстановить фильтр. Восстановление /регенерация осуществляется путем выжигания частиц углерода, что требует повышенных температур фильтра.

Как правило, частицы сажи могут сжигаться при температуре 550 - 650 ° C. Эти температуры достигаются при вождении автомобиля в высшем диапазоне оборотов двигателя, которых следует избегать, когда двигатель находится в нерабочей температуре. Топливные каталитические нейтрализаторы позволят значительно снизить температуру сгорания частиц сажи до примерно 400 ° C. Таким образом, цикл регенерации будет сжигать накопленные частицы сажи и восстанавливать работу фильтра.

На рынке существует 3 системы восстановления ДСФ:

1. С помощью дополнительной жидкости

2. Покрытый ДСФ используя длинный впрыск для последующего горения

3. Прибор электрического нагрева

Обратите внимание:

• Частицы сажи, которые сжигаются, оставляют зольный налет в ДСФ, который может быть удален только пылесосом или с помощью высокого давления, для этого нужно демонтировать все элементы фильтра.

• Чистящие средства, которые разбрызгиваются в большом количестве на переднюю часть ДСФ путем удаления одного из датчиков, могут привести к повреждению фильтра. В случае езды на короткие расстояния, вождения по городу либо вождения в режиме старт-стоп, часть введенного раствора может не до конца испариться, что приведет к поломке фильтра. Подобные продукты на основе воды могут привести к коррозии на внутренней части корпуса ДСФ.

Проблема

Сажа начнет накапливаться на дизельном сажевом фильтре (ДСФ). Чем ниже температура в выхлопной трубе, тем быстрее накапливание, пока, наконец, это не приведет к блокированию фильтра. Езда на короткие расстояния, городское движение, езда в условиях старт-стоп, может привести к понижению температуры выхлопных газов и быстрой блокировке сажевого фильтра. Повышенное сопротивление в выхлопной трубе приводит к потере мощности двигателя. Обычно восстановление ДСФ запускается автоматически. Это восстановление длится приблизительно 20 минут, при этом рекомендуется езда по шоссе со стабильной скоростью.

Причины

Вождение машины на короткие расстояния (движение в условиях старт-стоп)

Вождение машины по городу

Вождение машины в час пик

Вождение машины с непрогретым двигателем

Следствие:

Неполное сгорание

Создается больше сажи

Низкая температура выхлопных газов

Меньше частиц сажи сжигается в выхлопной трубе

Неполное восстановление дизельного сажевого фильтра

Решение

Наиболее дорогое решение это замена ДСФ. Второе решение, дешевле, но все же требует немалых затрат, это обратится на СТО, и попросить механика провести вынужденное восстановление. Механик подсоединяет диагностический инструмент к автомобилю, и программа начинает работать, при этом двигатель достигает 2000 оборотов в минуту в течение 20 минут. Наиболее эффективный способ очистки фильтра с помощью химической обработки.

На самом деле существует класс топливных присадок - известный как каталитические нейтрализаторы топлива (КНТ) - которые являются эффективными для восстановления ДСФ. КНТ это жидкости, содержащие определенные каталитически активные металлы, которые дозируются в дизельном топливе. После сгорания, кислород в комплексе металлов соединяется со слоем нагара (углеродистые отложения), который накапливается в выхлопном фильтре. В случае отсутствия КНТ, слой нагара должен достичь температуры около 600 °С, где он сжигается. Однако КНТ обычно уменьшают эту температуру до 450-500 ° С в зависимости от типа каталитического нейтрализатора и дозы. Это может оказать существенное влияние, так как этот процесс значительно расширяет окно операционного цикла транспортного средства, когда температура выхлопных газов становится достаточно высокой, чтобы начать сжигать углеродистые отложения, тем самым разблокировав (или восстановив) фильтр. Расширение этого окна является особенно ценным в циклах медленного городского вождения, где выхлопные газы не достигают необходимой температуры для восстановления фильтра в течение достаточной части рабочего цикла. Существует два способа применения КНТ;

1. Установка дозатора на транспортное средство, который вводит КНТ в топливный бак автомобиля. Этот вариант предлагается рядом поставщиков дизельных сажевых фильтров.

2. Прямое добавление в топливо, либо с помощью дозировки основного бака дизельного топлива либо посредством ручного добавления КНТ, которое поставляется в бутылке для добавления в топливный бак автомобиля.

Н овый компонент Церия:

ЦЕРИЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЖИГАЕТ САЖУ

УЛУЧШАЕТ ГОРЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

ЦЕРИЕВЫЙ КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ АВТОМАТИЧЕСКИ

• Окислительный нейтрализатор: цериевые ионы переключаются в окислительное состояние

• Термически стабилен

• Р аботает как кислородная губка

• Улучшает горение

• Сжигает сажевые частицы

• Перемещает углеродистые отложения в камеру сгорания

• Высокая удельная проводимость кислородных ионов при температуре 500-800°C

Продукт

Wynn’s Diesel Particle Filter Cleaner и Wynn’s Diesel Particle Filter Regenerator