Что происходит при засорении DPF-фильтра и как его очистить?

Поделиться этой страницей
Многие водители, заметив, что дизельный автомобиль слегка вибрирует на холостом ходу, а при нажатии на газ реагирует с запаздыванием, сначала обвиняют форсунку, затем коробку передач. Однако виновник чаще всего находится посреди выхлопной линии - это скопление сажи внутри керамического блока с сотовой структурой. Когда DPF-фильтр забивается, автомобиль этого не скрывает; он включает сигнальную лампу, теряет мощность и увеличивает расход топлива. В этой статье я расскажу, для чего нужен этот фильтр, почему он забивается, как работает процесс самоочистки, который мы называем регенерацией, и какие у вас есть реальные варианты при столкновении с засором. Я работаю в этой сфере более тридцати лет; дизель с DPF - одна из самых неправильно понимаемых деталей, которые я встречал за свою карьеру.
Что такое DPF и почему он защищает ваш двигатель?
Дизельный сажевый фильтр - это устройство, улавливающее сажу и мелкие частицы из выхлопных газов. Газ, проходя через пористые керамические каналы, оставляет частицы на их стенках; самый распространённый материал - керамика, называемая кордиеритом, с температурой плавления около 1200 °C. При хорошей работе этот фильтр удаляет из выхлопа более 85-90% сажи, а в подходящих условиях эффективность приближается к ста процентам. Иными словами, именно этот бесшумный страж - единственная причина, по которой дизельные автомобили сегодня не выбрасывают сажу из трубы.
Законодательная сторона тоже ясна: PSA Peugeot Citroën в 2000 году стала первым производителем, сделавшим фильтр стандартным оснащением легковых автомобилей. Когда норма выбросов Euro 5 полностью вступила в силу в январе 2011 года, DPF фактически стал обязательным для дизельных автомобилей. Тот дымный выхлоп, который раньше ассоциировался с дизелем, именно с этой деталью ушёл в историю.
Почему фильтр забивается: Разница между сажей и золой
Здесь есть одно различие, которое большинство упускает из виду. В фильтре образуются два вида отложений, и очищаются они по-разному. Сажа уничтожается путём превращения в углекислый газ в процессе, называемом регенерацией. Зола же происходит из металлических остатков в топливе и масле; она не может быть преобразована теплом и удаляется только снятием фильтра и очисткой сжатым воздухом на профессиональном станке. Именно поэтому DPF снимают и чистят каждые несколько сотен тысяч километров.
Основные причины, ускоряющие накопление сажи, таковы:
- Короткие поездки на низкой скорости - самая распространённая причина, подробнее расскажу ниже
- Использование моторного масла неправильного типа
- Низкокачественное топливо и постоянная эксплуатация с низким уровнем топлива
- Неисправности форсунок и проблемы с моментом впрыска
- Чрезмерный холостой ход и модификации оборудования в сторону производительности
Главное
- DPF улавливает 85-90% и более сажи в дизельном выхлопе
- При активной регенерации температура выхлопа может подниматься до 800 °C
- Длительное игнорирование сигнальной лампы может безвозвратно повредить фильтр
- Новый DPF у производителя может стоить 3 000-10 000 долларов США; очистка обходится гораздо дешевле
Что происходит при засорении DPF-фильтра? Симптомы проявляются постепенно
Засор не возникает за одну ночь; сначала автомобиль мягко предупреждает вас. Первым сигналом обычно служит оранжевый индикатор DPF или сообщение на панели приборов. Затем следуют потеря мощности и тяги - двигатель словно не может дышать из-за забитого фильтра. Третий признак - увеличение расхода топлива: забитый фильтр заставляет двигатель работать интенсивнее, и заметно снижается эффективность. В запущенных случаях регенерация вообще перестаёт завершаться, а в выхлопной системе наблюдаются необычные явления.
Цена игнорирования индикатора высока. Водитель, который игнорирует предупреждение и долгое время не эксплуатирует автомобиль на высокой скорости, мешает фильтру правильно регенерировать; дальнейшая такая эксплуатация может безвозвратно повредить фильтр, и замена становится неизбежной. Стоимость нового DPF может составлять от 3 000 до 10 000 долларов США; на старом автомобиле с большим пробегом эта сумма может даже превысить стоимость самого автомобиля. Очистка же в разы дешевле замены. Поэтому отнестись к тому оранжевому индикатору серьёзно - это простейший способ сэкономить.
Пассивная и активная регенерация: Самоочищающийся фильтр

Регенерация - это процесс сжигания накопившейся сажи и превращения её в диоксид углерода, и он происходит в двух формах. Пассивная регенерация работает непрерывно и постепенно при обычных температурах выхлопных газов благодаря каталитическому действию диоксида азота, без дополнительной энергии. При длительных поездках под нагрузкой выхлоп остаётся достаточно горячим, поэтому такая естественная очистка происходит без труда. Именно поэтому старые дизели такой беды не знали: те машины, в отличие от современных, жили в дальних дорогах и под нагрузкой.
Когда пассивной регенерации недостаточно, вступает активная регенерация. Когда уровень сажи достигает определённого порога, блок управления двигателем впрыскивает дополнительное топливо в выхлопной поток, повышая температуру; при этом температура выхлопа может подниматься до 800 °C. Признак, который может заметить водитель, - лампа высокой температуры выхлопа на панели приборов. Оба процесса происходят автоматически и не требуют вмешательства водителя - но есть одно условие: чтобы выхлоп мог достичь этой температуры.
Почему короткие городские поездки губят DPF?
Вот здесь и кроется самая частая ловушка владельцев дизелей. Медленные и короткие городские поездки мешают выхлопу достичь температуры, необходимой для регенерации; процесс либо не начинается, либо прерывается, не успев завершиться. Дизель, который утром за десять минут едет от дома до работы, а вечером за те же десять минут возвращается, может целых четыре зимних месяца вообще не очистить свой фильтр. Половина сажи, удалённой при каждой регенерации, возвращается в следующий раз более стойким слоем.
Короткие поездки вредят и двигателю в целом: попадание топлива в масло, накопление отложений в форсунках и износ турбины - другие последствия, которые можно добавить к засорению DPF. Практическая же мера проста. Когда загорается индикатор, рекомендуется проехать около 10 минут на высокой скорости, чтобы фильтр смог выполнить регенерацию. Дизели, постоянно используемые в городе, должны периодически ездить на длинные дистанции под нагрузкой; регенерация происходит на скоростях движения, которых городские улицы обеспечить не могут. Дизельный автомобиль по своей природе - машина для трассы; если он куплен для коротких поездок, срок службы фильтра изначально ограничен.
Варианты действий при забитом фильтре: Промывка, принудительная регенерация или демонтаж?
Правильный выбор первого попавшегося варианта из-за полного фильтра защитит ваш кошелёк. Сначала рассмотрим доступные варианты рядом:
| Метод | Как выполняется | Когда имеет смысл | На что обратить внимание |
|---|---|---|---|
| Активная/пассивная регенерация | Автоматическая, без участия водителя | Когда порог сажи только что превышен | Требует достаточной скорости движения |
| Принудительная регенерация на стоянке | Запускается с панели или в сервисе | Когда другие виды регенерации недостаточны | Длится от 20 минут до 1 часа; есть не во всех системах |
| Снятие и очистка | Фильтр снимается и промывается термическим, водным или химическим способом | При накоплении золы и сильном засорении | Не заменяет регенерацию, это другая процедура |
| Снятие/удаление фильтра | Полное удаление детали | Не является законным способом ремонта | Во многих странах незаконно и наказуемо |
Принудительная регенерация - не панацея от всех бед
Эта ручная процедура, запускаемая техником в сервисе, выполняется на неподвижном автомобиле в случаях, когда пассивной и активной регенерации недостаточно, и может длиться от получаса до часа. Важно, чтобы выхлопная труба была вдали от горючих материалов; некоторые новые двигатели могут выполнить эту процедуру самостоятельно, поднимая обороты на стоянке примерно до 1400 об/мин. Но здесь нужно быть честным: одна регенерация не удаляет все отложения, часть остаётся внутри фильтра. Кроме того, горячая регенерация на автомобиле и снятие фильтра с восстановлением до заводского уровня потока - совершенно разные процедуры; при сильном засорении требуется вторая.
Почему запрет на демонтаж нужно воспринимать серьёзно
На форумах рассказывают, что удаление DPF и удаление прошивки улучшают расход топлива; хотя техническая сторона этого утверждения спорна, юридическая сторона не оставляет места даже для спора. В США Закон о чистом воздухе запрещает вмешательство в любой устройство контроля выбросов транспортного средства и предусматривает серьёзные штрафы. В Великобритании ужесточённые в 2018 году правила техосмотра требуют наличия правильно установленного и работающего фильтра; эксплуатация без фильтра может привести к штрафу до 1 000 фунтов стерлингов. Во многих странах ситуация аналогична. Даже если оставить в стороне экологический ущерб, дизель без системы контроля выбросов не пройдёт техосмотр и не избежит юридических последствий после аварии.
Практические советы по обслуживанию: Как не допустить засорения фильтра
Скажу с выводом, основанным на многолетнем опыте: в большинстве автомобилей с проблемой DPF главная проблема - не фильтр, а стиль эксплуатации. Следующие привычки заметно продлевают срок службы фильтра:
- При загорании сигнальной лампы как можно скорее проедьте под нагрузкой на высокой скорости около 10 минут; не прерывайте регенерацию на полпути
- Используйте правильное одобренное моторное масло; формула масла напрямую влияет на образование золы
- Покупайте качественное топливо и не ездите долго с почти пустым баком
- Избегайте длительной работы на холостом ходу
- Не откладывайте диагностику признаков неисправности форсунок; неисправный впрыск быстро засоряет фильтр
- Если ваш дизель используется преимущественно в городе, планируйте регулярно осознанные поездки на длинные дистанции
Есть ещё вопрос ожиданий. Между сажей и производством оксидов азота существует обратная зависимость; чем меньше сажи, тем больше оксидов азота. Производители взяли за принцип сначала улучшать эмиссию внутри двигателя и обращаться к фильтру лишь при жёстких лимитах. То есть DPF - не элемент комфорта, а неизбежное следствие этого уравнения. И относиться к нему нужно соответствующе.
Итог: Когда Загорелся Индикатор, Действуйте Умно
Подведу итог. Когда DPF забивается, автомобиль предупреждает оранжевым индикатором, за которым следуют потеря мощности и повышенный расход топлива. Самое дешёвое, что можно сделать при загоревшемся индикаторе, - проехать около 10 минут на высокой скорости под нагрузкой; регенерация очистит фильтр самостоятельно. Дизели, которые постоянно используются в городе, нуждаются в периодических дальних поездках - это не выбор, а необходимость. Сажа уходит при регенерации, но зола не уходит; поэтому профессиональная чистка фильтра со снятием через определённые километры - гораздо более разумная трата, чем замена. А вот снимать и отключать его - ни законно, ни разумно. Суть этого дела такова: DPF при правильной эксплуатации - деталь, живущая без проблем; проблему обычно создаёт не деталь, а водитель, обрекающий дизель на короткие поездки.
Источники
- Diesel Particulate Filters: A Beginner's Guide
- How does a Diesel Particulate Filter work?
- Understanding How a DPF System Works
- Diesel particulate filter
- Diesel particulate filters: guide to DPFs
- What is a Diesel Particulate Filter (DPF) System?
- DPF Regeneration: A Comprehensive Guide
- A Technician's Guide to DPF Regens
- How Does DPF Regeneration Work in Diesel Cars?