Układ wydechowy cz. 1

Categories:
Engine exhaust systems

Układ wydechowy jest ważną częścią samochodu, dlatego tak istotne jest dbanie o sprawność działania układu wydechowego a tym samym utrzymanie sprawności całego pojazdu. Przyswojenie podstawowych informacji na temat działania systemu wydechowego z pewnością pomoże nam lepiej zadbać o jego prawidłowe funkcjonowanie.

Układ wydechowy a spaliny

Spaliny to mieszanina gazów i cząstek stałych niebędących gazami. Woda jest także częścią spalin i jest pochodną procesu spalania paliwa, wydostaje się z układu wydechowego najczęściej w postaci pary wodnej. Same spaliny są ubocznym efektem uwolnienia energii podczas tegoż spalania.

Energię można podzielić na trzy części. Pierwsza napędza pojazd, druga jest zużywana w układzie chłodzenia, trzecia wydostaje się na zewnątrz w układzie wydechowym. Uwolnioną energię możemy zaobserwować między innymi w postaci:

• temperatury spalin
• energii potencjalnej
• energii kinetycznej
• wibracji

Zadania układu wydechowego

Głównym zadaniem układu wydechowego jest uwolnienie w bezpieczny sposób spalin do atmosfery redukując przy tym hałas. Dodatkowym zdaniem układu wydechowego jest oczyszczenie spalin z toksycznych i niebezpiecznych związków spełniając normy międzynarodowe. Sprawny układ wydechowy:

  • wspomaga efektywną pracę silnika
  • zmniejsza utratę energii do minimum
  • wspomaga regulację odpowiedniej temperatury pracy silnika
  • gwarantuje dłuższą żywotność części
  • materiał z którego jest wykonany może być poddany procesowi recyklingu
  • zmniejszone koszty

Utrzymanie sprawnego układu wydechowego pomoże uzyskać lepsze osiągi pojazdu oraz zmniejszyć koszty eksploatacji. Jakość wydechu możemy sprawdzać badając jakość spalin. W okresie wzmożonej pracy silnika ilość wydalanych spalin także jest większa i tym ważniejsza wydaje się okresowa kontrola części układu wydechowego.

układ wydechowy

 

Wpływ układu wydechowego na środowisko

Katalizator to część układu wydechowego odpowiedzialna za oczyszczenie spalin z substancji szkodliwych dla środowiska. Dodatkowo często jest on pierwszym elementem na który przenoszone są drgania silnika. Połączenia poszczególnych części układu wydechowego powinny być szczelny, tak aby spaliny nie przedostawały się do wnętrza samochodu. Do zapewnienia szczelności połączeń elementów wydechu stosuje się odpowiednie uszczelki wydechowe, pierścienie wydechowe, pastę uszczelniającą elementy układu wydechowego.

Woda jest również częścią spalin. Para wodna powstaje, gdy spaliny osiągają wysoką temperaturę. Im dalej od silnika temperatura jest coraz niższa, co może powodować kondensację pary wodnej. Skraplanie wody występuje w przypadku gdy temperatura jest niższa lub taka sama jak temperatura kondensacji pary wodnej. W układzie wydechowym jest to zwykle 50 stopni Celsjusza. Kondensacja wody może wystąpić na wszystkich chłodniejszych elementach układu wydechowego, a szczególnie na końcowe tłumika. Skroplona ciecz nie jest czystą wodą, ponieważ zawiera także inne substancje – nazywa się kondensatem. Większość z nich jest wydalana podczas jazdy miejskiej, na małych odcinkach, ponieważ spaliny nie są w stanie odpowiednio ogrzać układu wydechowego.

Przeciwdziałanie powstawaniu kondensatu

Podstawowym zadaniem jest zapewnienie równomiernego ogrzewania wszystkich elementów układu wydechowego. Niestety, gdy silnik jest zimny, temperatura spalin jest zbyt niska, aby zapobiec kondensacji.

Z pomocą przychodzą nowoczesne, specjalne konstrukcje tłumika, które zasysają kondensat z wnętrza układu. Pomocne są również rozwiązania ograniczające emisję ciepła z układu wydechowego na zewnątrz. Zmniejszenie strat energii cieplnej jest również możliwe przy użyciu odpowiednio zespawanych elementów.

Przepływ spalin odbywa się wskutek występowania różnicy ciśnień, pomiędzy ciśnieniem panującym w komorze spalania, podczas otwarcia zaworu wylotowego a ciśnieniem atmosferycznym lub nieco niższym, panującym na końcu układu wylotowego. Różnica ciśnień jest niezbędna do uzyskania prędkości przepływu spalin oraz pokonania oporów przepływu, towarzyszących przepływowi spalin. Opór przepływu spalin przez tłumik, lub sumaryczny przez cały układ wylotowy, to różnica ciśnień mierzona pomiędzy wlotem i wylotem tłumika lub całego układu wylotowego dla silnika pracującego przy prędkości obrotowej mocy maksymalnej. Opór przepływu spalin jest nazywany przeciwciśnieniem spalin. Dla typowego układu wylotowego z katalizatorem, przeciwciśnienie spalin wynosi od 30 do 40 kPa. Typowy tłumik ma przeciwciśnienie spalin 10 kPa.

Normy emisji w UE

Categories:
Emission standards in the EU

W ostatnich latach wiele mówi się o zanieczyszczeniu powietrza. Unia Europejska postawiła sobie za cel poprawę stanu środowiska poprzez wprowadzenie przepisów dotyczących kontroli pojazdów dopuszczanych do sprzedaży. Normy emisji w poszczególnych krajach podlegają coraz bardziej restrykcyjnym przepisom. Jakie są obecne przepisy dotyczące norm emisji? Jakie zmiany można wprowadzić w przyszłości? Warto przyjrzeć się obowiązującym przepisom, aby nie stać się ofiarą alarmu smogowego. W tym artykule dowiemy się jakie są normy spalin w UE.

Na czym polegają standardy normy Euro?

Europejskie normy emisji są normą, która ma zastosowanie do ograniczenia emisji z samochodów w Unii Europejskiej. Cząstki stałe, tlenki azotu, tlenki siarki, dwutlenek węgla – wszystko to jest objęte koncepcją emisji spalin. Ich maksymalna kwota została ustalona wraz z wprowadzeniem normy Euro 1 w 1992 r. Dwa kolejne standardy, a mianowicie Euro 2 i Euro 3, nie wprowadziły tak dużego zamieszania wśród producentów. Normy mogły sugerować, że w przyszłości producenci będą musieli dokładniej przyjrzeć się zawartości pyłów w spalinach. Pokazały także, że samochody z silnikiem benzynowym mogą mieć więcej emisji dwutlenku węgla, podczas gdy pojazdy z silnikiem wysokoprężnym tlenku azotu.

Norma Euro 4, obowiązująca od 2006 r. rozpoczęła prawdziwą rewolucję. Dwutlenek węgla w pojazdach benzynowych zmniejszył się o ponad połowę – z 2,3 g / km do 1 g / km, a w silnikach wysokoprężnych z 0,64 g / km do 0,5 g / km. W ten sposób zmieniły się także normy tlenku azotu, z 0,15 g / km do 0,08 g / km w pojazdach benzynowych i od 0,5 g / km do 0,25 g / km w dieslach.

Kolejna norma – Euro 5, obowiązująca od 2011 r., nie przyniosło większych poprawek. Dwutlenek węgla pozostał na tym samym poziomie w silnikach benzynowych i wysokoprężnych, nieznacznie zmniejszając ilości tlenku azotu odpowiednio do 0,06 g / km i 0,18 g / km. Tylko jedna kwestia zmieniła się radykalnie, wprowadzono ograniczenie dla cząstek stałych w pojazdach, podczas gdy pojazdy z silnikiem wysokoprężnym – z 0,025 do 0,005 g / km.
Obecnie obowiązująca norma Euro 6 wprowadziła kolejną innowację. Tlenki azotu w samochodach z silnikiem wysokoprężnym zredukowano do dopuszczalnego stężenia 0,08 g / km. Należy zauważyć, że norma Euro 6 zmniejsza emisję cząstek stałych o 97%. Z kolei dwutlenku węgla do 6 razy w porównaniu z pierwszą normą Euro 1.

Kontrola emisji spalin

Każdy samochód dopuszczony do sprzedaży w Unii Europejskiej przechodzi proces homologacji. Sprawdzeniu podlega, czy pojazd spełnia wszystkie przepisy UE dotyczące ochrony środowiska, dodatkowo bezpieczeństwa i zgodności z datą produkcji. Weryfikacja obejmuje między innymi testy laboratoryjne, które badają tlenki azotu i cząstki, nieprzekraczające 100 nanometrów.

Jednak ta metoda ma zostać zmieniona i odbywać się w dwóch etapach, a rozbieżność między nimi nie powinna przekraczać 2,1. Ponadto w 2020 r. Wprowadzony zostanie nowy etap badania marginesu błędu (tolerancji). Zapowiadane zmiany dotyczą producentów samochodów, którzy muszą odpowiednio dostosować nowe samochody wprowadzane na rynek.

normy emisji spalin w UE

Normy emisji w krajach UE

W większości krajów UE tzw. funkcjonują tzw. naklejki ekologiczne lub naklejki pyłowe. Pierwsze pojawił się w 2006 r. i z czasem zaczęły zdobywać coraz większą popularność. Są one nie tylko potwierdzeniem spełnienia poszczególnych norm Euro, ale także uprawniają ich właścicieli do wjazdu do stref ekologicznych. W zależności od daty pierwszej rejestracji samochodu są to na przykład (dla samochodów osobowych):

• Euro 4 dla pojazdów z silnikiem diesla 2006-2010
• Euro 1-4 dla pojazdów z silnikiem diesla lub benzynowym 1993-2010
• Euro 5 dla pojazdów z silnikiem diesla lub benzynowym 2011-08.2015
• Euro 6 dla pojazdów z silnikiem diesla lub benzynowym po 09.2015

Już od kilku lat nie możesz wjechać do centrów miast Niemiec i Austrii bez zielonej naklejki ekologicznej. Obowiązkiem władz lokalnych jest wyznaczenie granic stref. Czasami są to same miasta, czasem regiony (np. Tyrol lub Burgenland) lub nawet odcinki autostrad.

Zazwyczaj strefy są stałe, ale we Francji znajdziemy strefy w zależności od warunków pogodowych (ZPA), gdzie obowiązują ograniczenia w okresie zwiększonego zanieczyszczenia powietrza. Dlatego będąc nad Sekwaną, warto śledzić lokalne wiadomości.

Każdy kraj wprowadza własne oznaczenia oraz ich skalę:

• Francja – 6 poziomów Crit-Air
Austria – 6 poziomów Umwelt-Pickerl
Niemcy – 3 poziomów Umwelt-Plakette + Blaue Plakette
Belgia – 1 poziom REG-Certificate
Dania – 1 poziom EcoSticker
Hiszpania – 1 poziom Distintivo Ambiental
Czechy – 1 poziom Emisni Plaketa

Podsumowując, biorąc pod uwagę fakt, że każdy nowy standard Euro wprowadził wiele zmian w ostatnich latach, nie powinniśmy oczekiwać odwrócenia tendencji. Normy emisji w UE będą się ciągle zmieniać. Szczególnie że społeczeństwo i Unia Europejska stają się coraz bardziej proekologiczne. Dlatego nie warto łączyć i narażać się na nieprzyjemności związane z nadmierną ilością spalin.

Tym bardziej, że istnieją sposoby, aby temu zapobiec. Wystarczy na przykład zadbać o dobrej jakości filtr cząstek stałych i utrzymać układ wydechowy w dobrym stanie.

Dymy z rury wydechowej

Categories:
smoke from the exhaust pipe

Walka ze smogiem stała się ostatnio powszechnym tematem w wielu krajach. Dlatego, jeśli zobaczysz nadmierny dym wydobywający się z rury wydechowej, nie powinieneś go ignorować. Dym ma nie tylko negatywny wpływ na środowisko, ale także może wskazywać na wadę katalizatora, filtra DPF lub innego elementu układu wydechowego, a nawet silnika. Źle zdiagnozowana usterka może pociągnąć za sobą niepotrzebną naprawę, która będzie nas drogo kosztować.

Dym z rury wydechowej, diagnostyka na podstawie koloru

Kolor i zapach dymu często pozwalają nam zdiagnozować problem. Dlatego też wszystko, co wychodzi z rury wydechowej pojazdu, nie może być zlekceważone.

Niebieski dym z rury wydechowej

Jednym z najbardziej charakterystycznych przypadków jest niebieski dym wylatujących z rury wydechowych. Wielu kierowców jest przerażonych widząc dym z rury wydechowej. Nie należy lekceważyć tego sygnału. Kiedy dym pojawia się w czasie porannego startu samochodu, sugeruje spalanie oleju w silnikach wolnossących.

Dokładniej mówiąc, wskazuje na zużycie elastycznych uszczelek zaworów. Ogrzany silnik działa szczelniej, podczas gdy w zimnym silniku kropelki oleju wpływają do cylindra, a następnie wydmuchiwany olej wypływa z rury wydechowej. Dym wydostający się z rury wydechowej podczas zwiększania obrotów silnika jest zwykle spowodowany tylko zniszczonymi pierścieniami. Podczas dodawania gazu, ciśnienie jest bardzo wysokie. Po pewnym czasie tłok może nie utrzymać swojej szczelności, w wyniku czego olej dostanie się do komory spalania.

Samochody wyposażone w turbosprężarkę mogą również doświadczyć problemów objawiających się niebieskim dymem. Jest tak najczęstszej w przypadku wycieku oleju. Olej przedostaje się wówczas wraz z powietrzem do układu wydechowego. W takim przypadku trudno jest od razu określić, czy jest to defekt turbiny, czy też pierścieni tłokowych.

Biały dym z rury wydechowej

Z kolei biały dym nie zawsze wskazuje na jakiś problem. Jeśli po uruchomieniu silnika rano pojawi się biały dym, możliwe, że jest to bezwonna, przezroczysta para wodna. Niestety, są też inne przyczyny wydostawania silnego białego dymu z rury wydechowej. Może się zdarzyć, że do procesu spalania dochodzi kolejny element – woda. Standardowa diagnoza w takim przypadku to wada uszczelki pod głowicą. Czasem wystarczy ją jedynie poprawnie dopasować. Właściciele samochodów, którzy mają chłodnicę i EGR (zawór recyrkulacji spalin) powinni wziąć to pod uwagę. Możesz wykonać test zawartości spalin w układzie chłodzenia. Kiedy test wyjdzie pozytywnie bądź przygotowany się na wyższe koszty. Wymiana uszczelki w takim przypadku może nie wystarczyć.

Czarny dym z rury wydechowej

Czarny dym z rury wydechowej nikogo nie dziwi i jest głównie przypisywany do samochodów z silnikiem wysokoprężnym. Bardzo często dzieje się tak, ponieważ jazda po mieście powoduje jazdę poniżej obrotów aktywacji turbosprężarki. Gdy czarny dym z rury wydechowej jest nadal emitowany mimo dodaniu gazu, jest to wynik niedokładnego spalania paliwa, tj. niepełnego spalania.

Czarne opary mogą mieć również związek z układem wtryskowym. Dzieje się tak, gdy mamy wadliwe wtryskiwacze lub system oczyszczania spalin. Pojazdy z silnikami spalinowymi, benzynowym, mogą również doświadczyć problemów objawiających się czarnym dymem najczęściej, gdy silnik dostanie za dużo oleju. Kluczem może być katalizator lub filtr DPF, ponieważ zatrzymują one nadmierną ilość sadzy. Musisz być świadomy sytuacji, w której olej spalony w komorze spalania jest wynikiem awarii głowicy lub dna cylindra. W tym momencie warto odpowiedzieć, czy naprawa się opłaci. Ważną wskazówką jest również użycie właściwego oleju, co jest rzeczą prostą, ale czasami lekceważoną.

Ostatnią rzeczą, która może być odpowiedzialna za emisję czarnego dymu, jest tuning chipów. Chip tuning to poprawa parametrów silnika poprzez ingerencję w oprogramowanie komputerowe sterujące jego pracą. Sterownie parametrami jest możliwe, ponieważ producenci samochodów często pozostawiają pod względem zapas dla regulacji parametrów. Po złym tuningu parametry mogą uszkodzić takie elementy, jak układ korbowo-tłokowy, skrzynia biegów, turbosprężarka, sprzęgło, wtryskiwacze lub półosie napędowe. Katalizator i filtr cząstek stałych są również narażone na niewłaściwą pracę. Objawem jest zwykle zwiększony wzrost emisji spalin.

Szary dym z rury wydechowej

Możliwy jest jeszcze jeden kolor spalin – szary. Najczęściej pojawia się natychmiast po uruchomieniu silnika. Zimny silnik jest wtedy w tak zwanym procesie ssania. Dostarcza bogatą mieszankę do cylindrów spalania. Jednak jeśli ten stan utrzymuje się przez zbyt długi czas, winien jest najczęściej czujnik temperatury silnika.

Dlatego ważne jest, aby mieć świadomość, co oznaczają poszczególne kolory dymu z rury wydechowej. Dzięki temu można zaoszczędzić nie tylko czas przy diagnozie przyczyny błędu, ale także pieniądze.

Złącze elastyczne – co to jest i jak działa?

Categories:
złącze elastyczne

Złącze elastyczne jest istotną częścią układu wydechowego. Zastosowanie odpowiedniego złącza elastycznego zmniejsza ilość drgań generowanych przez silnik i ochroni elementy układu wydechowego, takie jak np. katalizator, przed zbyt szybkim zużyciem.

Co to jest złącze elastyczne i jak właściwie działa?

Złącze elastyczne służy głównie tłumieniu drgań. Składa się z czterech warstw — dwóch mieszków, zewnętrznego oplotu i wewnętrznego oplotu lub rury. Mieszek produkuje się z rury falistej, która redukuje wibracje. Celem oplotu jest zwiększenie elastyczności i ochrona mieszka przed warunkami zewnętrznymi.

Ważny jest sposób montażu oplotu wewnętrznego w mieszku. Dobrej jakości złącze elastyczne zapewnia stałą średnicę przepływu spalin.

Wibracje wytwarzane przez silnik przenoszą się na elementy układu wydechowego. Elastyczny łącznik jest zainstalowany za kolektorem wydechowym. Jest to pierwszy element, który eliminuje wibracje. W rezultacie dalsze elementy — katalizator, tłumik i rura wydechowa — są już nienarażone na tak wysokie naprężenia.

Z jakiego materiału wykonane jest złącze elastyczne?

Złącze elastyczne powinno wykonywać się z wysokiej jakości stali SS 304 lub wyższej. Gwarantuje ona odpowiednią odporność na wibracje, ale także korozję i wysokie temperatury spalin (około 600-700 °C). Wówczas możemy być pewni, że nasze złącze elastyczne przetrwa do 4-5 lat bez żadnych problemów.

Złącza elastyczne, które wykonane są z gorszej jakości stali z mniejszą domieszką niklu, są bardziej nierdzewne, ale również sztywniejsze i mniej tolerancyjne na wibracje. Kolejnym problemem związanym ze stalą niskowartościową jest szybki proces rdzewienia. Żywotność takiego łącznika może być nawet nie dłuższa niż 3-4 miesiące, szczególnie w krajach o zmiennej pogodzie, tj. w miejscach, gdzie występuje ulewny deszcz lub śnieg.

złącze elastyczne

Dlaczego złącze elastyczne jest tak ważne?

Dopóki złącze się dopasowuje i pracuje poprawnie, wszystko jest w porządku. Kłopoty pojawiają się, gdy złącze zaczyna zawodzić. Przyczyn może być kilka:

  • nieprawidłowe zamontowanie
  • wykonane ze złej jakości stali, np. zbyt sztywnej
  • lub po prostu skończyła się jego żywotność

W przypadku złącz ze stali niskiej jakości, często problemem jest kurczenie się wewnętrznego oplotu, który może zmniejszyć średnicę przepływu spalin nawet o 30%. To z kolei ma wpływ na mniejszą emisję spalin, a tym samym na spadek mocy silnika.

Silnik, którego wibracje nie są tłumione przez złącze elastyczne, przenosi całą energię na wszystkie części układu wydechowego. Najgorsza sytuacja dotyczy katalizatora, który nie jest dostosowany do takich warunków, a znajduje się najbliżej kolektora wydechowego. W konsekwencji zmniejsza się żywotność katalizatora, ale także tłumików, rury wydechowej, uchwytów i wieszaków.

Akustyka samochodu jest równie ważna. Jednym z pierwszych objawów zużycia złącza elastycznego jest pukanie pod podwoziem. Ma to wpływ na zmniejszony komfort jazdy i niższą koncentrację uwagi kierowcy. Złącze elastyczne można uszkodzić przez przypadek — zahaczając o wysokie krawężniki lub kamienie. Uszkodzenia mogą dokonać także żwirowe kamyki wylatujące spod kół pojazdu.

Złącza kierunkowe lub standardowe?

Istnieją złącza dwukierunkowe i jednokierunkowe. Te pierwsze działają niezależnie, w którym kierunku się je montuje. Łączniki kierunkowe mają niebieskie obramowanie po stronie wylotu. Różnica polega na ułożeniu oplotu i parametrów.

Na co zwrócić uwagę przy wymianie złącza elastycznego?

Jeśli zakupimy złącze samodzielnie, musimy najpierw zmierzyć długość i średnicę złącza. Najlepiej, jeśli pomiar jest bardzo dokładny, np. za pomocą suwmiarki. Nieprzyjemnym zaskoczeniem byłoby, gdyby nowo zakupione złącze okazało się zbyt krótkie.

Na szczęście ten element układu wydechowego jest najczęściej uniwersalny i pasuje do każdej marki i modelu auta. Długość łącznika waha się od 60 do 350 mm, a średnica od 38 do 90 mm.

Oczywiście istnieją także dedykowane złącza elastyczne, produkowane dla poszczególnych marek. Specjalne, dedykowane złącza znajdziemy np. w Citroen C5, Audi A4, A3 i A6, Volkswagen Passat i Golf, Renault Laguna, Megane, Thalia i Scenic, Fiat Palio, Punto, Seicento i Siena, Seat Cordoba, Leon, Toledo i Ibiza, Skoda Octavia , Volvo S40 i V40. Złącza takie posiadają z jednej strony dodatkową flanszę, ułatwiającą montaż.

Wymiana czy regeneracja filtra DPF

Categories:
Replacement or regeneration of the DPF filter, Michael KR [CC BY-SA 4.0 (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)]

Filtr DPF stosowany jest głównie w samochodach z silnikiem Diesla, rzadziej w samochodach z silnikiem benzynowym. Jego zadanie to ochrona środowiska przed nadmierną emisją cząstek stałych. Niespalony popiół i sadza osadzają się w kanalikach filtra, podczas gdy czystsze spaliny wydostają się na zewnątrz. Jednak filtr DPF ma ograniczoną pojemność. Po przejechaniu około 300-600 km filtr się zatka. W przypadku gdy wymuszone samooczyszczanie filtra DPF przez tzw. jego „dopalanie” nie zdaje egzaminu, właściciel samochodu stoi przed klasycznym dylematem — wymiana czy regeneracja filtra DPF?

Automatyczne spalanie i dodatki do paliw

Zazwyczaj manometr w filtrze sygnalizuje komputerowi konieczność „dopalania filtra”. Do komory spalania dozowana jest większa dawka paliwa, a dzięki wyższej temperaturze gazów (około 550 ° C) sadza ulega wypaleniu. Niektóre zaawansowane filtry DPF z dodatkowym wtryskiwaczem, dozują paliwo również bezpośrednio do filtra. Dopalanie filtra nie jest jednak idealnym rozwiązaniem — popiół olejowy niestety nie wypala się, plus, aby samooczyszczanie mogło być skuteczne, powinno się jechać z większą minimalną prędkością przez 10-15 minut (czyli zwykle poza miastem, na trasie).

A co jeśli podróżujemy tylko w cyklu miejskim i nie osiągamy prędkości potrzebnej do automatycznego dopalania? Dostępne są specjalne preparaty. Można je wlać bezpośrednio do zbiornika lub do filtra, po wyjęciu sondy lambda. Obniżają temperaturę niezbędną do spalania sadzy. W rezultacie więcej cząstek stałych zostaje spalonych. Producenci zalecają używanie ich co trzy tysiące kilometrów. Jednak nie jest to rozwiązanie trwałe, a jedynie odroczenie nieuniknionego. Gdy lampka kontrolna na desce rozdzielczej zaświeci się, nie można jej zignorować.

Rodzaje regeneracji filtra DPF

Istnieje kilka rodzajów przywracania filtra do prawidłowej przepustowości. Regeneracje mechaniczne i chemiczne są najbardziej popularne i stosunkowo najtańsze w porównaniu do cen wymiany filtra na nowy. Oprócz wymuszonego wypalania konieczne jest wymontowanie filtra podczas regeneracji. Technik serwisowy ocenia również, czy struktura wkładu nie jest uszkodzona, na przykład pęknięta lub stopiona.

Przymusowe dopalanie

Istnieją warsztaty, które oferują sztucznie wymuszone dopalanie, jednak filtr DPF nie może być zbyt przepełniony sadzą. Zewnętrzny komputer podłączony do silnika utrzymuje prędkość około 3 000 obrotów na minutę przez pół godziny. W razie niepowodzenia można zastosować dodatkowe preparaty obniżające temperaturę spalania. Po takim zabiegu konieczna jest wymiana oleju. Koszt takiej regeneracji wynosi około 150-200 PLN plus koszt nowego oleju. Należy pamiętać, że wymuszone spalanie nie usuwa popiołu.

Regeneracja termiczna i ultradźwiękowa

Przed zabiegiem regeneracji trzeba wymontować filtr z auta. Podczas regeneracji termicznej wyjęty i rozcięty wkład filtra poddawany jest działaniu wysokiej temperatury — około 700 °C przez około 8 do 48 godzin. Po zakończeniu procesu serwisant ponownie spawa filtr.

Usługi wykorzystujące metodę ultradźwiękową pozwalają wprowadzić specjalne substancje chemiczne do wkładu lub zanurzyć filtr w wodzie. Pod wpływem ultradźwięków pęcherzyki powietrza lub preparaty rozpuszczają zanieczyszczenia. Proces regeneracji jest dość długi, trwa od około 12 do 24 godzin. Koszt usługi wynosi około 400-500 PLN. Metody te nie są jednak zbyt popularne i niezbyt efektywne.

Regeneracja chemiczna / płukanie wodą / metoda hydrodynamiczna

Próbując na własną rękę wyczyścić filtr DPF, używając środków do czyszczenia kominka i zwykłej myjki ciśnieniowej, możemy w najlepszym przypadku uszkodzić filtr DPF. W profesjonalnym warsztacie regeneracja odbywa się w ściśle kontrolowanych warunkach. Zatkany filtr technik umieszcza w specjalnym urządzeniu podłączonym do aparatu pomiarowego. Woda ze specjalnym żelem myjącym przepływa przez wkład ceramiczny, najpierw w kierunku przeciwnym, a następnie w kierunku przepływu spalin. Ciśnienie cieczy podlega ścisłej kontroli. Czysty filtr poddaje się suszeniu w temperaturze około 90 ° C i schłodzeniu. Koszt regeneracji hydrodynamicznej wynosi około 400-500 PLN i daje najlepsze wyniki. Płukanie wodą usuwa ok. 98% osadów i trwa około godziny.

Replacement or regeneration of the DPF filter

Wymiana czy regeneracja filtra DPF

Wymiana filtra DPF

Czasami regeneracja nie spełnia swojego zadania lub filtr jest uszkodzony. Wówczas powinno się go wymienić. Decydując się na wymianę, zastanów się, czy nie lepiej ochronić swój budżet domowy przed dużym wydatkiem, dokonując zakupu zamiennika renomowanej firmy zamiast zwykle dużo droższego oryginału. Koszt wymiany zależy od marki i modelu, zwykle waha się pomiędzy 1 500 a 2 500 zł. Na nowym filtrze powinniśmy przejechać bez problemów około 100-150 tysięcy kilometrów.

Zakup używanego filtra zawsze wiąże się z ryzykiem. Nie wiemy, kto i w jaki sposób użytkował sam pojazd, oraz w jakim stanie jest filtr. Decydując się na oryginalną część układu wydechowego, trzeba jednak liczyć się z kosztami. Ceny zależą od marki i modelu auta – najtańszy około 500-700 PLN, Fiat około 2500 PLN, Ford, Mercedes około 5000 PLN, BMW, Volvo około 6000 PLN, VW Golf około 8000 PLN, Mitsubishi ok. 10 000 PLN. Dlatego rozsądnym wyborem wydaje się zakup nowego zamiennika, renomowanej firmy. Dzięki nowemu filtrowi samochód pokona bez problemu około 150-300 tysięcy kilometrów.

Wymiana czy regeneracja filtra DPF

Regeneracja jest znacznie tańsza niż wymiana filtra DPF. Stosując metodę hydrodynamiczną płukania wodą, otrzymujemy filtr prawie jak nowy. Wówczas wymiana będzie konieczna jedynie w przypadku uszkodzenia lub stopienia wkładu filtra.

Jak działa filtr DPF?

Categories:
How does the DPF filter work

Pierwsze działania w zakresie ochrony środowiska zaczęto podejmować w Stanach Zjednoczonych w latach sześćdziesiątych. Pierwszy filtr DPF został zainstalowany w 1985 roku w amerykańskim Mercedesie W126. Niestety, ówczesna technologia nie była wystarczająco rozwinięta, więc po dwóch latach pomysł został porzucony. Powodem była niska skuteczność filtrów i konieczność częstego dopalania sadzy. Od tamtego czasu wiele się zmieniło, rozwinęła się także technologia. Jak zatem działa filtr DPF?

Jak działa filtr DPF?

W teoretycznie idealnej sytuacji, w czasie pracy silnia, spaleniu ulega cała dawka paliwa, a pochodnymi zostają jedynie pary wodna i dwutlenek węgla. Jednak samochód to nie jest laboratorium, więc produktami ubocznymi spalania są dodatkowo sadza węglowa (tlenki węgla) i sam węgiel, cząstki stałe, tlenki azotu i węglowodory. W starszych modelach aut wydostawały się one bezpośrednio do środowiska, dziś przechodzą przez filtr DPF lub podlegają ponownemu wypaleniu dzięki zastosowaniu zaworu ERG, a następnie przefiltrowaniu.

Sam filtr DPF wygląda jak katalizator i jest częścią układu wydechowego. Na wlocie i wylocie znajduje się specjalny manometr. Na podstawie różnicy ciśnień ocenia stopień zatkania filtra i, w razie potrzeby, rozpoczyna proces samooczyszczania. W zależności od stylu jazdy proces samooczyszczania przeprowadza się co około 300-600 km, w czasie jazdy ze stałą prędkością 60-80 km/h. Zajmuje on około 10-15 minut.

Wewnątrz filtra cząstek stałych znajduje się wkład ceramiczny. Składa się on z szeregu kanalików, na przemian zamkniętych od strony wlotu lub wylotu. Spaliny trafiając do filtra DPF, krążą w układzie kanalików, powodując osadzanie się w nich cząstek sadzy i innych produktów spalania, podczas gdy czystsze spaliny przechodzą dalej do sąsiednich kanałów i przemieszczają się w kierunku rury wydechowej.

Jak działa filtr DPF?, Matthew Paul Argall [Public domain], from Wikimedia Commons

Jak działa filtr DPF?, Matthew Paul Argall [Public domain], from Wikimedia Commons

W których samochodach nie ma filtra DPF?

W przeszłości filtry cząstek stałych nie były fabrycznie instalowane w pojazdach. Wszystkie samochody wyprodukowane po 2010 roku muszą spełniać normy Euro 5, a tym samym posiadać filtr DPF. W okresie przejściowym dopuszczalne były również niższe standardy, takie jak Euro 4.

Od 2007 r. do centrów miast w Niemczech i od 2015 r. w Austrii można wjechać, tylko posiadając tzw. “zieloną naklejkę”, co oznacza spełnienie normy normę Euro 4. W przypadku modeli, które nie spełniały tego standardu, rozwiązaniem było zainstalowanie filtra DPF niezintegrowanego z komputerem. Instalacja była tańsza, ale nie zapewniała automatycznej regeneracji. W rezultacie w przypadku zatkania filtr musiał być wymieniany za każdym razem.

Kupując używany samochód, warto zwrócić uwagę czy posiada on filtr DPF, oraz ewentualnie którą normę spełnia.

Jaka jest różnica między DPF i FAP?

Istnieje kilka różnych rodzajów filtrów cząstek stałych. W starszych modelach zastosowano uproszczony filtr DPF, który nie był zintegrowany z elektroniką samochodu. Po każdym zapchaniu filtra musiano go wymienić. Jest to kosztowne i kłopotliwe rozwiązanie na dłuższą metę, ale podnosi normę z Euro 3 do Euro 4.

Filtr DPF nazywany również filtrem suchym to najpopularniejszy model. Spotykamy go głównie w niemieckich markach. Montuje się go w pobliżu kolektora wydechowego, gdzie jest wysoka temperatura, a podanie nieco większej ilości paliwa wystarczy do spalenia sadzy.

Z kolei samochody francuskie zwykle mają mokry filtr znany również jako FAP. Do filtra dodawana jest specjalna ciecz (Infineum lub Eolys), która zmniejsza temperaturę wymaganą do wypalenia. W rezultacie samoregeneracja filtra jest wydajniejsza. W eksploatacji jest to najtańsze rozwiązanie, chociaż konieczne jest regularne uzupełnianie cieczy. Korporacje motoryzacyjne powoli odchodzą od koncepcji filtrów FAP, np. Peugeot w serii z silnikami Blue HDi już wprowadził klasyczne filtry DPF.

Dostępne są również zaawansowane filtry cząstek stałych z dodatkowym wtryskiwaczem. Można je znaleźć na przykład w Renault z silnikiem 1.5 dCi lub Toyotą z silnikiem 2.2 D-CAT. W odpowiednim momencie część paliwa jest wtryskiwana do filtra, który spala nadmiar sadzy i osadów.

Nie tylko silnik wysokoprężny jest wyposażony w urządzenie do oczyszczania spalin. Samochody napędzane benzyną z bezpośrednim wtryskiem paliwa mają coraz częściej filtr GPF. Jest to spowodowane znacznie wyższą temperaturą zapłonu. Czy to dobry sposób na rozwój silników benzynowych? Opinie są podzielone.

Jak działa filtr DPF?, autor Motor Verso, Flickr, CC-BY 20

Jak działa filtr DPF?, autor Motor Verso, Flickr, CC-BY 20

Czy filtr cząstek stałych jest potrzebny?

Amerykańskie miasta w latach 50. XX wieku, w epoce masowego rozwoju i popularności samochodów, stanęły w obliczu prawdziwego problemu środowiskowego, który udało się rozwiązać. Podobne wysiłki podjęli europejscy konstruktorzy. W rezultacie zawory ERG i filtry cząstek stałych znacznie zmniejszają emisję szkodliwych substancji. Dzięki postępowi technologicznemu oraz szerokiej gamie części i akcesoriów do wydechu znacznie zmniejszyliśmy wpływ spalin na naszą planetę. Restrykcyjne standardy to nie tylko kaprysy urzędników, ale prawdziwe wyzwanie. Dlatego nawet osoby posiadające starsze modele samochodów powinny rozważyć zainstalowanie filtra DPF.

Jak przedłużyć żywotność filtra DPF

Categories:
How to extend the life of the DPF filter, Author Motor Verso, Flickr, CC BY 2.0

Każdy właściciel samochodu z silnikiem diesla zastanawia się, jak przedłużyć żywotność filtra DPF. Jego wymiana jest bardzo droga. Jeśli zdecydujesz się na regenerację filtra, zapewne chciałbyś, aby odstępy między regeneracjami były jak najdłuższe. Dlatego warto skorzystać z kilku sztuczek.

Co ma największy wpływ na żywotność filtra DPF?

Zadaniem filtra DPF jest oczyszczanie spalin z sadzy i innych cząstek stałych przed opuszczeniem układu wydechowego. Dlatego jakość spalin ma największy wpływ na zapychanie się filtra DPF. Im lepiej funkcjonuje proces spalania paliwa, tym czystsze spaliny trafią do układu wydechowego, a filtr DPF wytrzymuje dłużej.

Właściwy olej samochodowy

Sam olej nie jest groźny dla filtra DPF, ale zawarte w nim surowce. Z jednej strony chronią silnik, ale zawsze część oleju dostaje się do komory spalania. W samochodach z filtrem DPF zaleca się stosowanie olejów o niskiej zawartości popiołu. Dzięki nim powstaje mniej popiołu siarczanowego, a filtr zatyka się wolniej.

Pamiętaj, że sadzę można wypalić się w procesie automatycznego czyszczenia filtra, ale popiół osadza się w nim na stałe. Przykładowe oznaczenia na opakowaniach oleju samochodowego to: LowSASP, DPF, klasa C w klasyfikacji ACEA (C1 i C4 to typy niskopopiołowe, natomiast C2, C3 i C5 to typy o średniej zawartości popiołu) lub Emmision System Protection. Istnieją również standardy MB 229.51, 507.00 i BMW-LongLife-04.

How to extend the life of the DPF filter - car oils with low SASP

Turbosprężarka

Przeciek oleju do układu wydechowego przez uszkodzoną lub zużytą turbosprężarkę jest zabójcze dla filtra DPF. Olej pozostawia tak zapieczone resztki w ceramicznym wkładzie filtra, że nie można ich już usunąć. Dlatego nie warto oszczędzać na turbosprężarce. Wymień ją lub zregeneruj już przy pierwszych niepokojących objawach pracy, lub co 100 000 km.

Co więcej, są to elementy zależne od siebie nawzajem. Zatkany filtr DPF powoduje większe obciążenie turbosprężarki. Ponadto schładzanie samochodu po procesie dopalania filtra powoduje upust dodatkowego paliwa do oleju silnikowego. Taki rozcieńczony olej źle wpływa na uszczelnienia silnika, a zwłaszcza na wrażliwą turbosprężarkę. Gorsze smarowanie może prowadzić do uszkodzeń.

Zawór EGR

Jeśli zauważyłeś chmurę sadzy, która opuszcza układ wydechowy za każdym razem, gdy naciskasz gaz, a silnik stracił moc, możesz podejrzewać awarię zaworu recyrkulacji spalin (EGR). Odpowiada on za zmniejszenie stężenia tlenków azotu w spalinach. Odsyła spaliny z powrotem do komory spalania, gdzie powtarzająca się reakcja chemiczna zmniejsza ich zawartość. Dopiero wtedy spaliny trafiają do układu wydechowego. Znaczne osady węgla mogą unieruchomić zawór w pozycji otwartej, co skutkuje, że mieszanina powietrza gorszej jakości dostaje się do komory spalania. Tym samym temperatura spalania maleje. Produkty reakcji mają więcej sadzy, która nie miała szansy się wypalić. W konsekwencji filtr DPF ulega zatkaniu szybciej, niż następuje proces samooczyszczania.

Nieprofesjonalny tuning

Samochód można stuningować tanio lub dobrze. Podczas taniego tuningu używa się niskiej jakości części, które generują następnie duże ilości sadzy w układzie wydechowym. Z drugiej strony profesjonalne usługi koncentrują się na jakości, a po montażu przeprowadzają testy spalin.

Wtryskiwacze paliwa

Wtryskiwacze są odpowiedzialne za równomierne rozpylanie paliwa i jakość jego spalania. Zużyte wtryskiwacze powodują, że proces spalania przebiega niepoprawnie i wytwarzane są ogromne ilości sadzy. Filtr wymaga regeneracji chemicznej nawet co jeden lub miesiące. Niestety wtryskiwacze nie są najtańsze do wymiany. Koszt naprawy to czasem nawet kilka tysięcy złotych.

How to extend the life of the DPF filter - fuel injectors, Author Andy_Jensen, Flickr, CC BY 2.0

How to extend the life of the DPF filter – fuel injectors, Author Andy_Jensen, Flickr, CC BY 2.0

Dodatkowy wpływ na żywotność filtra DPF

Istnieją również dwa inne czynniki przedłużające żywotność filtra DPF, chociaż mają one nieco mniejszy wpływ. Przede wszystkim należy dbać o paliwo dobrej jakości i regularnie wymieniać filtr powietrza.

Paliwo z podejrzanego źródła

To, co wlewamy do zbiornika, ma wpływ na to, co wychodzi z układu wydechowego. Używając oleju zakupionego nieoficjalnie, od kierowców ciężarówek lub maszyn rolniczych, możesz szybko zatkać filtr DPF. Nowoczesne filtry wymagają paliwa o określonych parametrach i składzie, np. zawartości siarki. Inną opcją jest stosowanie dodatków do paliwa, np. Liqui Moly Dieselpartiklefilter Schutz.

Filtr powietrza

Filtr powietrza należy wymieniać przy każdym przeglądzie okresowym, zwłaszcza że nie jest to droga inwestycja. W przypadku zablokowanego filtra powietrza, do układu dolotowego dostaje się mniej powietrza. To z kolei wpływa na stopień spalania i powstawanie większej ilości sadzy.

Jak przedłużyć żywotność filtra DPF ?

Utrzymanie samochodu w dobrym stanie powinno chronić przed awariami i przedłużyć żywotność filtra DPF. Należy pamiętać, że układ wydechowy składa się z wielu komponentów i elementów montażowych, które są ze sobą powiązane. Jak najszybsze usunięcie awarii jednego z elementów, zapobiegnie uszkodzeniu pozostałych.

Elementy układu wydechowego samochodu

Categories:
How to extend the life of the DPF filter - fuel injectors, Author Andy_Jensen, Flickr, CC BY 2.0

Układ wydechowy jest ważnym elementem samochodu. Zwiększa komfort podróży, a jednocześnie pozwala silnikowi pracować poprawnie i przyczynia się do zmniejszenia liczby szkodliwych substancji. Głównymi elementami układu wydechowego samochodu są: kolektor wydechowy, tłumik, rura wydechowa, akcesoria montażowe. Układ wydechowy został dodatkowo wyposażony w katalizator z sondą lambda. Nowoczesne silniki Diesla mają również filtr DPF. Te podstawowe elementy składają się z wielu różnych podzespołów niezbędnych do budowy układu wydechowego.

Główne elementy układu wydechowego

Kolektor wydechowy jest pierwszym ważnym elementem. Jest on przymocowany bezpośrednio do bloku silnika i odpowiada za gromadzenie spalin z cylindrów silnika. Kolektor składa się z przewodów wylotowych poszczególnych cylindrów, połączonych z przewodem zbiorczym o odpowiednio większej średnicy. Do tego przewodu doprowadzona jest dysza napędu turbosprężarki w silnikach z turbodoładowaniem.

Sonda lambda to czujnik mierzący zawartość tlenu w spalinach, umieszczany w układzie wydechowym przed i za reaktorem katalitycznym. Jej zadaniem jest zbadanie składu spalin. Na podstawie odczytów z czujnika lambda mikroprocesor steruje dawką paliwa w taki sposób, aby skład spalin był jak najbardziej zbliżony do optymalnego.

Katalizator jest kolejnym elementem układu wydechowego. Wykorzystuje reakcje chemiczne w celu redukcji szkodliwych gazów, przekształcając je w dwutlenek węgla, parę wodną i czysty azot.

Kolejnymi elementami układu wydechowego są tłumiki połączone z katalizatorem za pomocą układu rur. Zwykle jest to jeden lub dwa urządzenia. Jednym z nich jest tłumik absorpcyjny odpowiedzialny za redukcję drgania o dużej częstotliwości (powyżej 500 Hz), dlatego nie jest wystarczający i stosuje się go wraz z innymi tłumikami w tłumiku kombinowanym, który odpowiada za neutralizację dźwięku o szerokim zakresie częstotliwości. Możliwe jest również użycie innych kombinacji rodzajów tłumików.

W nowoczesnych silnikach Diesla zastosowany jest również filtr DPF. Służy on do wychwytywania szkodliwych cząstek stałych. Cząsteczki te osadzają się w filtrze, a dzięki procesowi samooczyszczania następuje ich automatyczne usuwanie. Samooczyszczenie (tak zwane „dopalanie filtra DPF”) polega na dawkowaniu przez komputer samochodu dodatkowej dawki paliwa w momencie jazdy na wyższych obrotach z większą prędkością. Powoduje to, że temperatura w filtrze wzrasta, aby spalić nagromadzoną sadzę.

Elementy montażowe układu wydechowego do samochodów osobowych

Najważniejsze akcesoria montażowe w układzie wydechowym to wieszaki gumowe, uszczelki, pierścienie uszczelniające, obejmy metalowe, sprężyny, zaciski, śruby, nakrętki, złącza elastyczne, łączniki sztywne i elementy naprawcze. Istnieje wiele elementów układu wydechowego w zależności od typu i marki samochodów osobowych, ciężarowych lub innych pojazdów, takich jak koparki, pługi, maszyny budowlane, itp.

Elements of a car exhaust system - Exhaust fitting accessories - Orion exhaust parts and accessories

Elementy układu wydechowego do samochodów osobowych — Części i akcesoria wydechowe Orion

Najważniejsze zadania układu wydechowego

Najważniejsze zadania układu wydechowego to:

  • odprowadzanie spalin do atmosfery w sposób najmniej uciążliwy dla kierowcy i pasażerów,
  • redukcja hałasu generowanego podczas wydania spalin,
  • oczyszczanie spalin i redukcja zawartości toksycznych składników,
  • umożliwienie najbardziej wydajnej pracy silnika,
  • zapewnienie minimalnego oporu spalin, umożliwiającego maksymalną moc silnika.

Spaliny i redukcja hałasu są zadaniami, które obowiązują od samego początku budowy pojazdu. Inne zadania pojawiały się stopniowo wraz z rozwojem technologii motoryzacyjnej i zwiększeniem wydajności silnika. W związku z redukcją zanieczyszczeń zawartych w spalinach samochodowych nie bez znaczenia było wprowadzenie coraz bardziej rygorystycznych przepisów w zakresie ochrony środowiska.

Trwałość i awaryjność układu wydechowego

Układ wydechowy jest częścią konstrukcji samochodu, który nie wymaga serwisowania przez cały okres jego trwałości. Innymi słowy, nie ma również określonego czasu na wymianę układu wydechowego. Jego trwałość zależy od warunków środowiskowych i eksploatacji.
Objawami uszkodzenia układu wydechowego są zwykle głośniejsze działanie silnika lub dźwięk „stukania” pod pojazdem. Ten drugi objaw może wskazywać na zerwane uchwyty lub uszkodzenie katalizatora. W niektórych przypadkach możliwe jest również pojawienie się spalin w samochodzie. Usterki te mogą być łatwo wykryte przez kierowcę. Powinny zostać usunięte tak szybko, jak to możliwe.

Naprawa układu wydechowego zwykle oznacza zastąpienie uszkodzonego podzespołu nowym. Ważne jest stosowanie wyłącznie uznanych komponentów i akcesoriów wydechowych. Używanie części nieposiadających wymaganej homologacji może spowodować:

  • złe tłumienie hałasu,
  • wyższe zużycie paliwa,
  • nadmierną emisję toksycznych gazów,
  • uszkodzenie katalizatora, a nawet silnika.

Elementy układu wydechowego

W skrócie układ wydechowy samochodu składa się z wielu części, zaczynając od głównych i kończąc na mniejszych, lecz nie mniej istotnych, takich jak akcesoria układu wydechowego. Wszystkie części stanowią całość, pozwalającą na właściwe i bezpieczne użytkowanie samochodu dla ludzi i środowiska. Niezależnie od tego, czy kierowca prowadzi samochód osobowy, ciężarowy, czy też inny pojazd, musi zawsze pamiętać, że jeśli zauważy lub usłyszy niewłaściwą pracę układu, powinien szybko zareagować.