Автомобиль / Силовая установка / Двигатель внутреннего сгорания / Экологические системы двигателя / Неисправности - Экологические системы двигателя / Засорение сажевого фильтра

Засорение сажевого фильтра

Засорение сажевого фильтра - состояние, при котором Сажевый фильтр накопил чрезмерное количество сажи, золы или других отложений, из-за чего увеличивается сопротивление выхлопу либо система управления оценивает загрузку DPF как чрезмерную.

На практике выражением «забит DPF» часто называют совершенно разные неисправности:

реальное накопление сажи;
большое количество несгораемой золы;
неудачные регенерации;
неисправный датчик дифференциального давления;
забитые трубки Sensor;
треснувшие трубки;
неверные EGT;
поврежденный монолит;
двигатель, который производит слишком много сажи.

Поэтому DPF-код или высокий soot load еще не являются доказательством того, что сам фильтр нужно менять.

Как работает DPF

Diesel Particulate Filter задерживает твердые частицы дизельного выхлопа.

Газ проходит через пористые стенки монолита, а твердые частицы остаются внутри каналов.

Для нормальной эксплуатации накопленные отложения необходимо контролировать.

Сажа и зола

Сажа

Сажа содержит углеродистые частицы и при подходящих условиях может окисляться.

На ее образование влияют:

нагрузка;
подача топлива;
EGR;
наддув;
форсунки;
температура;
режим эксплуатации.

Зола

Зола состоит из минеральных несгораемых остатков.

Штатная регенерация DPF золу не сжигает.

Она постепенно накапливается с пробегом.

Почему после регенерации фильтр может оставаться ограниченным

Регенерация уменьшает количество сажи.

Но накопленная зола остается.

Поэтому на автомобиле с большим пробегом soot load после успешной регенерации может быть небольшим, а фактическое сопротивление фильтра - повышенным.

Пассивная регенерация

Сажа постепенно окисляется во время обычного движения, если температура и состав выхлопа создают подходящие условия.

Активная регенерация

ECU специально повышает температуру выхлопа.

Для этого могут применяться:

дополнительный впрыск;
изменение EGR;
изменение наддува;
работа дроссельной заслонки;
другие стратегии производителя.

На некоторых системах используется специальный Блок впрыска для регенерации сажевого фильтра.

Принудительная регенерация

Принудительная регенерация сажевого фильтра запускается диагностическим оборудованием по предусмотренной производителем процедуре.

Она может выполняться:

на месте;
во время движения;
в специальном сервисном цикле.

Это не универсальная кнопка очистки любого засоренного DPF.

Когда принудительная регенерация опасна

До ее запуска оценивают:

загрузку фильтра;
EGT Sensor;
уровень масла;
разжижение масла топливом;
форсунки;
активные DTC;
топливо в выпуске;
масло в выпуске;
структурное состояние DPF;
пожарную безопасность.

Температура выпуска во время процедуры может быть очень высокой.

Почему DPF засоряется

Основные сценарии:

регенерация регулярно не завершается;
двигатель образует слишком много сажи;
накапливается несгораемая зола;
датчики дают неправильную информацию.

Короткие поездки

При постоянной городской эксплуатации:

двигатель часто остается недостаточно прогретым;
регенерация может начинаться перед завершением поездки;
цикл прерывается;
сажа постепенно накапливается.

Прерванные регенерации

Однократное выключение двигателя во время регенерации не обязательно вызывает проблему.

Но постоянное прерывание циклов способно привести к увеличению soot load.

Термостат

Если двигатель постоянно работает холоднее требуемого режима, часть систем не разрешает нормальную регенерацию.

Поэтому фактическая температура охлаждающей жидкости - обязательный параметр диагностики.

EGT Sensor

Неправильный датчик температуры может:

занижать температуру;
завышать ее;
зависать;
давать скачки;
отказывать после нагрева.

ECU может блокировать или прерывать регенерацию.

EGR

Система EGR влияет на процесс сгорания и образование твердых частиц.

Засорение клапана EGR или другая неисправность способна изменить скорость накопления сажи в DPF.

Форсунки

Неправильное распыление или подтекание способны увеличить сажеобразование.

Могут наблюдаться:

черный дым;
неровная работа;
аномальные коррекции;
увеличенный расход;
частые регенерации;
быстрое повторное засорение DPF.

Очистка фильтра не устранит форсунку, которая продолжает производить лишнюю сажу.

Турбокомпрессор

Проблема турбины может:

нарушить подачу воздуха;
увеличить дымность;
направить масло в выпуск.

Масло способно загрязнять и повреждать DPF.

Утечка наддува

Поврежденный патрубок или интеркулер уменьшает фактическое количество воздуха.

Возможны:

дым;
потеря мощности;
повышенное сажеобразование;
быстрое заполнение DPF.

MAF и MAP

Неправильные данные влияют на:

топливную стратегию;
EGR;
расчет газового потока;
модель DPF;
условия регенерации.

Расход масла

Масло, попадающее в цилиндры и выпуск, увеличивает количество несгораемых отложений.

Проверяют:

поршневую группу;
турбину;
маслосъемные колпачки;
вентиляцию картера.

Неправильное моторное масло

Для автомобиля с DPF используют масло с предусмотренным производителем допуском.

Неподходящий состав может увеличивать количество минеральной золы.

Антифриз в выхлопе

Охлаждающая жидкость также способна загрязнять DPF.

На части дизелей одним из источников может быть внутренне негерметичный Охладитель EGR.

Симптомы засоренного DPF

DPF warning;
Check Engine;
аварийный режим;
падение мощности;
плохой разгон;
частые регенерации;
длительная работа вентиляторов;
повышенный расход топлива;
повышение уровня масла;
высокое дифференциальное давление;
высокий soot load.

Падение мощности

При сильном ограничении двигателю становится трудно удалять выхлопные газы.

Кроме того, ECU может включить torque limitation.

Похожие симптомы встречаются при неисправности:

турбины;
наддува;
топливной системы;
EGR;
катализатора.

Частые регенерации

Часто запускается регенерация сажевого фильтра при:

быстром образовании сажи;
большом количестве золы;
ошибке датчика давления;
ошибке EGT;
прерывании предыдущих циклов.

Рост уровня моторного масла

На части двигателей во время регенерации применяется дополнительный впрыск топлива.

При многочисленных незавершенных циклах дизтопливо может попадать в картер.

Признаки:

растущий уровень масла;
запах топлива;
изменение вязкости.

Нельзя бесконечно запускать регенерации, не обращая внимания на разжиженное моторное масло.

Как ECU оценивает загрузку

Могут использоваться:

математическая модель сажи;
дифференциальное давление;
температуры;
MAF;
пробег после регенерации;
история режимов двигателя.

Soot mass calculated

Это расчетный параметр ECU.

Он не означает, что внутри фильтра установлен датчик, который физически взвешивает сажу.

Measured soot

Название PID зависит от производителя.

Даже «measured» может быть результатом сложного алгоритма с использованием давления и других сигналов.

Датчик дифференциального давления

Sensor оценивает разницу давления между двумя контрольными точками.

При увеличении сопротивления фильтра перепад обычно растет при сопоставимом потоке газов.

Почему нужен контекст потока

Давление отличается при:

холостом ходе;
повышенных оборотах;
нагрузке;
разной температуре;
разном массовом расходе.

Поэтому его анализируют вместе с режимом двигателя.

Подробная процедура - Измерение противодавления сажевого фильтра.

Универсальной нормы давления нет

Контрольные значения зависят от двигателя, DPF, Sensor и конструкции трубок.

Нулевое давление

Постоянный ноль может означать:

отсоединенную трубку;
трещину;
засорение;
неисправный Sensor;
проблему проводки;
неправильно выбранный PID.

Давление при заглушенном двигателе

Существенная ненулевая разница до запуска заставляет проверять offset Sensor, трубки и электрическую часть.

Забитые трубки

В них накапливаются:

сажа;
конденсат;
твердые отложения.

В результате исправный DPF может получить неправильный диагностический «приговор».

Треснувшие трубки

Утечка искажает передаваемое давление.

Иногда дефект проявляется только после прогрева.

Перепутанные трубки

После ремонта высокую и низкую стороны можно случайно поменять местами.

Показания становятся нелогичными.

DTC DPF

Могут встречаться:

P2002;
P242F;
P2463;
P244A;
P244B;
другие коды давления, температуры или регенерации.

P2002

В типичном OBD-контексте код связан с недостаточной эффективностью particulate filter.

Возможны:

поврежденный монолит;
трещина;
ошибка давления;
утечка выпуска;
ошибка мониторинга.

P2002 не равен «DPF забит».

P2463

На соответствующих системах код связан с чрезмерным накоплением сажи.

Но до forced regeneration проверяют исправность всей системы.

P242F

На части автомобилей код связан с ограничением DPF и накоплением золы.

Точную трактовку всегда уточняют для конкретной модели.

Визуальный осмотр

Проверяют:

корпус;
фланцы;
сварные швы;
вмятины;
следы перегрева;
Sensor;
трубки;
утечки выпуска.

Эндоскопия

При доступе можно увидеть:

оплавление;
трещины;
разрушение;
аномальные отложения.

Но эндоскоп не позволяет полностью оценить распределение золы во всем DPF.

Оплавленный DPF

Причины могут включать:

очень высокую температуру;
чрезмерную загрузку;
топливо в выпуске;
масло;
форсунки;
ошибку EGT.

Регенерация оплавленную керамику не восстанавливает.

Треснувший DPF

Возможны:

P2002;
аномально низкое сопротивление;
сажевые следы после фильтра;
механический шум;
потеря фильтрующей функции.

Можно ли оценить DPF по выхлопной трубе

Внешний вид трубы - только косвенная информация.

Он не показывает точный soot load, ash load или состояние монолита.

Поможет ли трасса

Иногда да - если система исправна и загрузка допускает штатную регенерацию.

Но поездка не поможет, если:

регенерация заблокирована DTC;
неисправен EGT;
двигатель не прогревается;
Sensor давления ошибается;
фильтр заполнен золой;
монолит поврежден;
двигатель постоянно производит лишнюю сажу.

Можно ли просто стереть ошибку

Удаление DTC не удаляет физические отложения.

Кроме того, теряются важные диагностические данные.

Reset soot load

Сброс выполняется только после процедуры, для которой он предусмотрен производителем.

Нулевое число на сканере не превращает физически забитый DPF в чистый.

Очистка сажевого фильтра

Очистка сажевого фильтра оправдана, если:

монолит цел;
нет критического оплавления;
тип загрязнения допускает очистку;
устранена первичная причина.

Очистка на автомобиле

Могут применяться:

обычная регенерация;
сервисная регенерация;
специализированные процедуры.

Очистка после демонтажа

Профессиональная технология может удалять:

сажу;
золу;
часть других отложений.

После процедуры проверяют фактическую проходимость.

Что промывка не ремонтирует

оплавленные соты;
трещины;
разрушенный монолит;
отсутствующую часть фильтрующей структуры.

Присадки

Штатная additive-система некоторых автомобилей и универсальная aftermarket-присадка - не одно и то же.

Используют только совместимые с конкретным автомобилем средства.

Бытовая химия

Неконтролируемая промывка может:

повредить покрытие;
вызвать коррозию;
оставить химические остатки;
не удалить золу равномерно.

Когда нужна замена DPF

Замена сажевого фильтра обоснована при:

оплавлении;
трещинах;
разрушении монолита;
невосстановимом загрязнении;
критическом ash load, который невозможно безопасно удалить;
другом структурном дефекте.

Перед новым DPF

Обязательно проверяют:

форсунки;
дымность;
EGR;
турбокомпрессор;
наддув;
MAF/MAP;
EGT;
термостат;
расход масла;
антифриз в выхлопе.

Новый DPF не исправит двигатель, который создает слишком много сажи.

Удаление DPF

Физическое удаление и программное отключение контроля не являются восстановлением штатной системы очистки выхлопа.

Проверка перед регенерацией

Считать все DTC.
Сохранить freeze frame.
Проверить soot load.
Проверить ash data.
Проверить давление.
Проверить Sensor до запуска двигателя.
Проверить трубки.
Проверить EGT.
Проверить температуру двигателя.
Проверить MAF/MAP.
Проверить EGR.
Проверить форсунки.
Проверить турбину.
Проверить моторное масло.
Оценить безопасность forced regeneration.

Базовый алгоритм диагностики

Зафиксировать симптомы.
Выполнить полный скан.
Не удалять DTC.
Сохранить freeze frame.
Проверить историю регенераций.
Проверить soot load.
Проверить ash load.
Проверить давление до запуска.
Проверить давление на холостом ходу.
Проверить рост давления с оборотами.
Проверить трубки.
Проверить Sensor давления.
Проверить EGT.
Проверить температуру охлаждающей жидкости.
Проверить MAF.
Проверить MAP.
Проверить EGR.
Проверить топливную систему.
Проверить форсунки.
Проверить турбокомпрессор.
Проверить герметичность наддува.
Оценить расход масла.
Исключить антифриз.
Оценить монолит.
Определить тип загрязнения.
Выбрать регенерацию, профессиональную очистку или замену.
Устранить первичную причину.
Выполнить предусмотренный reset.
Повторно проверить давление.
Провести дорожный тест.
Проверить readiness.

Пять практических случаев

Высокое давление из-за трубки

Сканер показывал высокое давление, и DPF собирались снимать. Проверка обнаружила почти полностью забитую трубку высокого давления. После ремонта измерительного контура значения нормализовались.

Сажа сгорела, а давление осталось

После регенерации расчетная масса сажи уменьшилась, но сопротивление почти не изменилось. Причиной оказался большой объем накопленной золы.

DPF постоянно засорялся из-за форсунки

Фильтр дважды очищали, но он быстро возвращался к высокому soot load. Диагностика выявила неправильный распыл одной форсунки.

Регенерация не происходила из-за термостата

Двигатель не достигал нормального температурного режима. После замены неисправного термостата штатные регенерации снова начали завершаться.

Новый DPF пострадал из-за турбины

Перед заменой не устранили попадание масла во впуск и выпуск. Новый фильтр получил те же масляные отложения.

Типичные ошибки

считать любой DPF-код доказательством засорения;
менять DPF по одному soot load;
путать сажу с золой;
пытаться сжечь золу регенерацией;
многократно запускать forced regeneration;
не оценивать безопасность регенерации;
не проверять моторное масло;
игнорировать его разжижение;
не проверять форсунки;
не проверять EGR;
не проверять турбину;
не проверять наддув;
не проверять термостат;
не проверять EGT;
не проверять MAF/MAP;
не проверять датчик давления;
не проверять трубки;
считать нулевое давление доказательством чистоты;
игнорировать offset при заглушенном двигателе;
использовать одну норму давления для всех машин;
не учитывать обороты;
считать P2002 кодом засорения;
автоматически регенерировать по P2463;
не проверять монолит;
регенерировать оплавленный фильтр;
пытаться восстановить треснувший DPF регенерацией;
считать трассу универсальным ремонтом;
держать двигатель на высоких оборотах без диагностики;
стирать freeze frame;
обнулять soot load без очистки;
делать ash reset без основания;
использовать агрессивную бытовую химию;
не проверять результат очистки;
не искать причину образования сажи;
ставить новый DPF при неисправных форсунках;
ставить его при большом расходе масла;
не проверять антифриз;
удалять DPF вместо ремонта;
программно отключать систему;
не выполнять контрольный тест;
не проверять readiness.

Если после очистки или регенерации DPF быстро снова набирает сажу, причина почти наверняка находится не только в самом фильтре. Нужно искать, почему двигатель производит слишком много твердых частиц или почему штатная регенерация не завершается.

Товарные группы TESMA

Двигатель и выпускная система

Датчики

Датчики управления двигателем

Связанные страницы базы знаний TESMA

Можно удалить DPF?

Это не является восстановлением заводской системы очистки выхлопа.

Почему после очистки DPF снова быстро засорился?

Не устранена причина повышенного образования сажи или нарушенной регенерации.

Как проверить результат очистки?

Сравнить дифференциальное давление, live data и поведение системы после контрольной поездки.

Какое главное правило?

Сначала определить тип загрязнения и причину его накопления. Сажу можно окислить, золу нужно удалять физически, а разрушенный монолит регенерацией не восстанавливается.

Вывод

Засорение сажевого фильтра нельзя диагностировать только по DPF warning или одному значению soot load. Необходимо проверить дифференциальное давление, Sensor и его трубки, EGT, историю регенераций и работу двигателя.

Ключевой вопрос - что именно находится внутри фильтра. Сажу можно уменьшить регенерацией. Зола при регенерации не сгорает. Оплавленный или разрушенный монолит нуждается уже не в очередном прожиге.

Если DPF быстро засоряется снова, проверяют форсунки, EGR, турбину, наддув, MAF/MAP, термостат, EGT Sensor, расход масла и условия эксплуатации.

Главное сервисное правило: DPF задерживает сажу, но не создает ее. Пока не устранена причина чрезмерного сажеобразования или срыва регенераций, очистка фильтра будет только временным этапом перед следующим засорением.