Partikül filtresi nedir, yapısı ve çalışma prensibi

2009'dan itibaren çevre standartlarının getirilmesiyle birlikte, kendiliğinden tutuşan içten yanmalı motorlara sahip tüm arabalar, partikül filtreleri ile donatılmalıdır. Neden ihtiyaç duyulduklarını, nasıl çalıştıklarını ve onlara nasıl bakılacağını düşünün.

Partikül filtresi nedir ve nasıl çalışır?

Bir filtre kavramı, parçanın temizleme sürecine dahil olduğunu gösterir. Hava filtresinin aksine, partikül filtresi egzoz sistemine takılır. Parça, zararlı maddelerin atmosfere salınımını en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.

Ürünün kalitesine ve filtre elemanlarına bağlı olarak, bu parça dizel yakıtın yanmasından sonra egzozdaki kurumun yüzde 90'ına kadar çıkarabilir. SF'nin çalışması iki aşamada gerçekleşir:

1. Kurumun giderilmesi. Duman geçirgen filtre elemanları partikül maddeyi yakalar. Malzemenin hücrelerine yerleşirler. Bu, filtrenin ana görevidir.
2. Rejenerasyon. Bu, hücrelerin birikmiş kurumdan temizlenmesi için bir prosedürdür. Servis verilebilir ilişkili sistemlerde motor güç kaybetmeye başladığında üretilir. Yani rejenerasyon, hücre yüzeyinin temizliğinin yeniden sağlanmasıdır. Farklı modifikasyonlar, kurumun temizlenmesi için kendi teknolojisini kullanır.

Partikül filtresi nerede bulunur ve ne içindir?

SF egzoz temizliğinde yer aldığından, dizel motorla çalışan bir arabanın egzoz sistemine takılır. Her üretici, arabalarını diğer markaların analoglarından farklı olabilecek bir sistemle donatıyor. Bu nedenle filtrenin nerede olması gerektiğine dair kesin ve hızlı bir kural yoktur.

Bazı arabalarda, karbon siyahı, benzinli motorla donatılmış tüm modern arabalara takılan bir katalizörle birlikte kullanılır. Bu durumda filtre, katalitik konvertörün önünde veya arkasında olabilir.

Bazı üreticiler (örneğin Volkswagen), hem filtre hem de katalizörün işlevlerini birleştiren kombinasyon filtreleri oluşturmuştur. Bu sayede dizel motordan gelen egzozun temizliği bir benzin analogundan farklı değildir. Çoğu zaman, bu tür parçalar egzoz manifoldundan hemen sonra takılır, böylece egzoz gazlarının sıcaklığı, zararlı maddeleri nötralize etmek için uygun kimyasal reaksiyonu sağlar.

Cihazı filtrele

Klasik versiyonda, DPF cihazı, katalitik konvertöre çok benzer. Metal bir şişe şeklindedir, sadece içinde hücre yapısına sahip dayanıklı bir filtreleme elemanı vardır. Bu element genellikle seramikten yapılır. Filtre gövdesi çok fazla 1 mm ağa sahiptir.

Kombine versiyonlarda, katalizör elemanları ve filtre elemanı tek bir modüle yerleştirilmiştir. Ek olarak, bu tür parçalara bir lambda probu, basınç ve egzoz gazı sıcaklık sensörleri takılmıştır. Tüm bu parçalar, zararlı partiküllerin egzozdan en verimli şekilde uzaklaştırılmasını sağlar.

Partikül filtresinin çalışmasının ve çalışmasının özellikleri

Partikül filtrelerinin hizmet ömrü doğrudan aracın çalışma koşullarına bağlıdır. Buna bağlı olarak araç sahibinin her 50-200 bin kilometrede bir filtrenin durumunu kontrol etmesi gerekiyor. Araç kentsel koşullarda çalıştırılıyorsa ve sıklıkla trafik sıkışıklığında bulunuyorsa, filtre ömrü daha hafif koşullarda (otoyol boyunca uzun mesafeli yolculuklar) çalıştırılan bir araca takılan analoga kıyasla daha az olacaktır. Bu nedenle, güç ünitesinin motor saatlerinin göstergesi önemli bir rol oynamaktadır.

Tıkalı bir partikül filtresi motor performansını düşürdüğünden, her sürücünün egzoz sistemini periyodik olarak yenilemesi gerekir. Ayrıca, motor yağının değiştirilmesine ilişkin düzenlemelere uyulması da büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, araç sahibi, araç üreticisinin tavsiyelerine sıkı sıkıya bağlı kalmalıdır.

Dizel yağ seçimi

Tıpkı modern benzinli araçlarda bulunan katalitik konvertör gibi, araç sahibi yanlış motor yağı kullanırsa dizel partikül filtresi de ciddi şekilde zarar görebilir. Bu durumda, yağlayıcı silindirlere girebilir ve strok strokunda yanabilir.

Bu durumda, arabanın egzoz sisteminde bulunmaması gereken büyük miktarda kurum salınacaktır (bu, gelen yağın hacmine bağlıdır). Bu kurum filtre hücrelerine girer ve üzerlerinde tortular oluşturur. Dizel motorlar için, Avrupa Otomobil Üreticileri Birliği, en az Euro4 çevre standardının gerekliliklerini karşılayan bir motor yağı standardı oluşturmuştur.

Bu tür yağ içeren paket C olarak etiketlenecektir (1'den 4'e kadar indekslerle). Bu tür yağlar, egzoz gazı son işlem veya arıtma sistemi ile donatılmış araçlar için özel olarak tasarlanmıştır. Bu nedenle partikül filtresinin hizmet ömrü artar.

Otomatik temizleme

Güç ünitesinin çalışması sırasında, partikül filtresini karbon birikintilerinden otomatik olarak temizleyen fiziksel işlemler başlatılabilir. Bu, filtre tankına giren egzoz gazları +500 derece ve üzerine ısıtıldığında olur. Sözde pasif otomatik temizleme sırasında kurum, akkor ortam tarafından oksitlenir ve hücrelerin yüzeyinden kopar.

Ancak bu işlemin başlayabilmesi için motorun uzun süre belirli bir hızda çalışması gerekir. Araç trafik sıkışıklığındayken ve genellikle kısa mesafeler kat ettiğinde, egzoz gazlarının bu kadar ısınması için zamanları olmaz. Sonuç olarak, kurum filtrede birikir.

Arabalarını bu modda çalıştıran sürücülere yardımcı olmak için çeşitli oto kimyasalları üreticileri özel kurum önleyici katkı maddeleri geliştirdiler. Kullanımları, +300 derece içinde bir egzoz gazı sıcaklığında filtrenin otomatik temizliğine başlamanıza izin verir.

Bazı modern arabalar, zorunlu bir rejenerasyon sistemi ile donatılmıştır. Katalitik konvertörde tutuşan bir miktar yakıtı enjekte eder. Bu sayede partikül filtresi ısıtılır ve plak çıkarılır. Bu sistem, partikül filtresinden önce ve sonra kurulan basınç sensörleri temelinde çalışır. Bu sensörlerin okumaları arasında büyük bir fark olduğunda rejenerasyon sistemi devreye girer.

Bazı üreticiler, örneğin Peugeot, Citroen, Ford, Toyota, filtreyi ısıtmak için ek bir yakıt kısmı yerine, ayrı bir tankta bulunan özel bir katkı maddesi kullanır. Bu katkı maddesi seryum içerir. Rejenerasyon sistemi periyodik olarak bu maddeyi silindirlere ekler. Katkı maddesi egzoz gazlarını zorla yaklaşık 700-900 derecelik bir sıcaklığa ısıtır. Araçta böyle bir sistemin bir varyasyonu varsa, partikül filtresini temizlemek için herhangi bir şey yapmasına gerek yoktur.

DPF kapalı tip partikül filtreleri

Modern tasarımdaki dizel partikül filtreleri iki türe ayrılır:

• dpf kapalı tip filtreler;
• filtre elemanı rejenerasyon fonksiyonlu fap filtreleri.

İlk kategori, katalitik konvertörde olduğu gibi içinde seramik petek bulunan elemanları içerir. Duvarlarına ince bir titanyum katman uygulanır. Böyle bir parçanın etkinliği egzoz sıcaklığına bağlıdır - yalnızca bu durumda karbon monoksiti nötralize etmek için kimyasal bir reaksiyon meydana gelecektir. Bu nedenle, bu modeller egzoz manifolduna olabildiğince yakın monte edilir.

Titanyum kaplamalı bir seramik bal peteği üzerine biriktirildiğinde, kurum ve karbon monoksit oksitlenir (reaksiyonun meydana geldiği sıcaklık birkaç yüz derece olmalıdır). Sensörlerin varlığı, sürücünün ECU'dan aracın düzeniyle ilgili bir bildirim alacağı bir filtre arızasını zamanında teşhis etmenizi sağlar.

Rejenerasyon fonksiyonlu FAP kapalı tip partikül filtreleri

FAP filtreleri de kapalı tiptedir. Yalnızca kendi kendini temizleme işlevi ile öncekilerden farklıdırlar. Bu tür şişelerde kurum birikmez. Bu elemanların hücreleri, sıcak dumanla reaksiyona giren ve partikülleri yüksek sıcaklıklarda egzoz kanalından tamamen uzaklaştıran özel bir reaktifle kaplanmıştır.

Bazı modern otomobiller, kurumun oluşumunun erken aşamalarında zaten çıkarıldığı için, araba hareket ederken doğru zamanda bir reaktifi enjekte eden özel bir yıkama sistemi ile donatılmıştır.

 Bazen, bir katkı maddesi yerine, filtrenin kendisinde yanan ve şişenin içindeki sıcaklığı artıran ek bir yakıt parçası kullanılır. Yanma sonucunda tüm partiküller filtreden tamamen çıkarılır.

Partikül filtresi rejenerasyonu

Dizel yakıt yandığında, büyük miktarda partikül madde açığa çıkar. Zamanla, bu maddeler tıkandığı kurum kanallarının içine yerleşir.

Kötü yakıtla doldurursanız, filtre elemanında büyük miktarda kükürt birikmesi olasılığı yüksektir. Dizel yakıtın yüksek kalitede yanmasını önler, parçalarının daha hızlı arızalanması nedeniyle egzoz sisteminde oksidatif bir reaksiyonu teşvik eder.

Bununla birlikte, dizel motorun yanlış ayarlanması nedeniyle partikül filtresinde hızlı bir kirlenme de meydana gelebilir. Diğer bir neden, örneğin arızalı bir nozul nedeniyle hava-yakıt karışımının eksik yanmasıdır.

Rejenerasyon nedir?

Filtre rejenerasyonu, tıkalı filtre hücrelerinin temizlenmesi veya eski haline getirilmesi anlamına gelir. Prosedürün kendisi filtre modeline bağlıdır. Ve ayrıca otomobil üreticisinin bu süreci nasıl kurduğunu da.

Teoride, is tamamen tıkanamaz, çünkü içinde kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi gerekir. Ancak pratikte bu genellikle olur (nedenler biraz yukarıda belirtilmiştir). Bu nedenle üreticiler bir kendi kendini temizleme işlevi geliştirmişlerdir.

Rejenerasyonu gerçekleştirmek için iki algoritma vardır:

• Aktif;
• Pasif.

Araç katalizörü ve filtreyi kendi başına temizleyemezse, bu prosedürü kendiniz yapabilirsiniz. Aşağıdaki durumlarda gerekli olacaktır:

• Araba nadiren uzun mesafeler kat eder (egzozun istenen sıcaklığa kadar ısınması için zamanı yoktur);
• İçten yanmalı motor, rejenerasyon işlemi sırasında boğuldu;
• Hatalı sensörler - ECU gerekli darbeleri almıyor, bu yüzden temizleme prosedürü açılmıyor;
• Düşük yakıt seviyesinde, ek miktarda dizel gerektirdiği için rejenerasyon gerçekleşmez;
• EGR valfı arızası (egzoz gazı devridaim sisteminde bulunur).

Tıkalı bir filtrenin işareti, güç ünitesinin gücünde keskin bir azalmadır. Bu durumda filtre elemanının özel kimyasallar yardımı ile yıkanması sorunun çözülmesine yardımcı olacaktır.

Partikül filtresi mekanik temizlik gerektirmez. Parçayı egzoz sisteminden çıkarmak ve deliklerden birini kapatmak yeterlidir. Ayrıca, kabın içine evrensel bir emülatör dökülür. Yeni bir parça almaya gerek kalmadan plağın çıkarılmasına yardımcı olur. Sıvı, kirli yüzeyi tamamen örtmelidir. Kurumun daha iyi kalması için 12 saat boyunca parça periyodik olarak çalkalanmalıdır.

Temizleyiciyi kullandıktan sonra parça akan su altında durulanır.  

Pasif yenilenme

Bu işlem motor yük altında çalışırken gerçekleştirilir. Araba yolda giderken filtredeki egzoz sıcaklığı yaklaşık 400 dereceye yükseliyor. Bu koşullar, kurumu oksitlemek için kimyasal bir reaksiyona neden olur.

Rejenerasyon işlemi sırasında, bu tür filtrelerde nitrojen dioksit üretilir. Bu madde, kurumu oluşturan karbon bileşiklerine etki eder. Bu işlem, karbon monoksit ile birlikte nitrik oksit oluşturur. Ayrıca, boşluktaki oksijen varlığından dolayı, bu iki madde onunla bir reaksiyona girer ve bunun sonucunda iki başka bileşik oluşur: CO₂ ve nitrojen dioksit.

Böyle bir işlemin her zaman eşit derecede etkili olmadığı unutulmamalıdır, bu nedenle periyodik olarak kurum çipinin zorla temizlenmesi gerekir.

Aktif rejenerasyon

Partikül filtresinin arızalanmasını ve yenisiyle değiştirilmesine gerek kalmaması için, katalizörün aktif yüzeyinin periyodik olarak temizlenmesi gerekir. Şehir trafiğinde veya kısa mesafeli yolculuklarda katalizörün pasif temizliğini sağlamak imkansızdır.

Bu durumda, aktif veya zorunlu bir prosedürün başlatılması gerekir. Özü şu şekilde özetlenebilir. Ugr valfi kapanır (gerekirse türbinin çalışması için ayarlamalar yapılır). Yakıtın ana kısmına ek olarak belirli miktarda hava-yakıt karışımı oluşur.

Kısmen yandığı silindire beslenir. Karışımın geri kalanı egzoz manifolduna girer ve katalizöre girer. Orada yanar ve egzoz sıcaklığı yükselir - üfleyicinin açık olduğu bir yüksek fırının etkisi oluşur. Bu etki sayesinde katalizör hücrelerinde biriken partiküller yakılır.

Kimyasal reaksiyonun katalitik konvertörde devam etmesi için böyle bir prosedür gereklidir. Bu, filtreye daha az kurumun girmesine izin verecek ve bu da partikül filtresinin ömrünü uzatacaktır.

Katalizörün temizlenmesine ek olarak, VTS'nin ek bir kısmının motorun dışında yanması, filtre devresindeki sıcaklığı arttırır ve bu da kısmen temizlenmesine katkıda bulunur.

Sürücü, elektronik aksamın uzun bir yolculuk sırasında rölanti hızını kısaca artırmak için bu prosedürü gerçekleştirdiğini öğrenir. Bu kendi kendini temizlemenin bir sonucu olarak, egzoz borusundan daha koyu duman çıkacaktır (sistemden kurum çıkarıldığı için bu normdur).

Rejenerasyon neden başarısız olabilir ve manuel temizleme nasıl yapılır?

Partikül filtresinin yenilenmemesinin birkaç nedeni vardır. Örneğin:

• Sürecin başlaması için zaman olmadığı için kısa yolculuklar;
• Motorun durması nedeniyle rejenerasyon kesintiye uğradı;
• Sensörlerden biri okuma göndermiyor veya ondan hiç sinyal gelmiyor;
• Depoda düşük yakıt veya katkı maddesi seviyesi. Sistem, tam bir rejenerasyon için ne kadar yakıt veya partikül önleyici katkı maddesi gerektiğini belirler. Seviye düşükse, süreç başlamaz;
• EGR valfi arızası.

Makine kendi kendini temizlemenin başlamadığı koşullarda çalıştırılırsa, partikül filtresi manuel olarak temizlenebilir. Bu durumda, araçtan çıkarılması gerekir. Ardından, bir çıkış bir tıpa ile kapatılmalı ve diğerine yıkama sıvısı dökülmelidir. Periyodik olarak, kurumu kırmak için filtre çalkalanmalıdır.

Filtreyi yıkamak için yaklaşık 12 saat ayırmak gerekir. Bu süreden sonra yıkama boşaltılır ve filtrenin kendisi temiz akan su ile yıkanır. Bu prosedür bağımsız olarak gerçekleştirilebilse de, bunun tüm egzoz sisteminin teşhisi ile birleşmesi için aracı bir servis istasyonuna götürmek daha iyidir. Bu durumda, çok fazla zaman harcamak gerekli değildir. Örneğin, bazı servis istasyonlarında, zorunlu kurum yakma yoluyla filtre rejenerasyon sürecini simüle eden özel ekipmanlar bulunur. Bir rejenerasyon sisteminin çalışmasını simüle eden özel bir ısıtıcı ve yakıt enjeksiyonu kullanılabilir.

Artan kurum oluşumunun nedenleri

Partikül filtresinin temizliğini etkileyen en önemli parametre yakıtın kalitesiz olmasıdır. Bu kalitedeki dizel yakıtta, yalnızca yakıtın tamamen yanmasını engellemekle kalmayıp aynı zamanda metalin oksidatif reaksiyonunu tetikleyen büyük miktarda kükürt bulunabilir. Yakın zamanda yapılan bir yakıt ikmalinden sonra sistemin daha sık rejenerasyona başladığı fark edilirse, başka bir yakıt ikmali aramak daha iyidir.

Ayrıca, filtredeki kurum miktarı, güç ünitesinin kendisinin ayarlarına bağlıdır. Örneğin, enjeksiyon yanlış gerçekleştiğinde (püskürtmez, ancak haznenin bir bölümünde homojen olmayan bir hava-yakıt karışımının oluşması nedeniyle fışkırır - zenginleştirilir).

Partikül filtresinin bakımı nasıl yapılır

Tıpkı gerilime maruz kalan diğer parçalar gibi, partikül filtresi de periyodik bakıma ihtiyaç duyar. Elbette, arabada motor, yakıt sistemi ve tüm sensörler uygun şekilde yapılandırılırsa, kurumda daha az kurum oluşacak ve rejenerasyon olabildiğince verimli bir şekilde gerçekleşecektir.

Ancak, partikül hücresinin durumunu kontrol etmek için ön paneldeki motor hata ışığının yanmasını beklemeye gerek yoktur. Araba teşhisi, erken aşamalarda SF'nin tıkanmasının belirlenmesine yardımcı olacaktır.

Filtredeki kurum birikintilerini hızlı ve güvenli bir şekilde gidermenizi sağlayan özel bir yıkama veya temizleyici kullanılarak hizmet ömrü uzatılabilir.

Partikül filtresinin hizmet ömrü ve değiştirilmesi

Otomatik temizlemenin başlamasına rağmen partikül filtresi hala kullanılamaz hale geliyor. Bunun nedeni, yüksek sıcaklık bölgesinde sürekli çalışmadır ve rejenerasyon sırasında bu rakam önemli ölçüde yükselir.

Genellikle, motorun düzgün çalışması ve yüksek kaliteli yakıt kullanılmasıyla filtre yaklaşık 200 bin kilometre hareket edebilir. Ancak bazı bölgelerde yüksek kaliteli yakıt her zaman mevcut değildir, bu nedenle partikül filtresinin durumuna daha önce, örneğin her 100 km'de bir dikkat edilmesi gerekir.

500 bin de olsa filtrenin bozulmadan kaldığı zamanlar oluyor. Öyle ya da böyle, her sürücü bağımsız olarak aracın davranışına dikkat etmelidir. Partikül filtresiyle ilgili sorunların göstergesi olan önemli bir faktör, motor gücünde önemli bir azalmadır. Ayrıca, motor çok fazla yağ almaya başlayacak ve egzoz sisteminden mavi duman ve içten yanmalı motorun çalışmasında karakteristik olmayan bir ses görünebilir.

Partikül filtresi çıkarılabilir mi?

Sadece söylersen, yapmak gerçek. Sadece ikinci soru - bu durumda araba çevre standartlarını karşılamayacaksa ne anlamı var? Ek olarak, elektronik kontrol ünitesi bu elemanın çalışmasını kontrol edecek şekilde yapılandırılmıştır. Sistemden çıkarırsanız, elektronikte kalıcı bir yazılım hatası meydana gelir.

Bazıları bu adımı atıyor ve aşağıdaki nedenlerden dolayı bir engel koyuyor:

• Makinenin ek bir parçasına servis yapmaya gerek kalmayacaktır;
• Yeni bir partikül filtresi oldukça pahalıdır;
• Rejenerasyon işlemi yapılmayacağı için yakıt tüketimi biraz azalır;
• Biraz ama yine de motor gücü artacaktır.

Bununla birlikte, bu çözümün daha birçok dezavantajı vardır:

• İlki, herhangi bir çevre standardına uyulmamasıdır;
• Egzozun rengi gözle görülür şekilde değişir, bu da büyük bir şehirde, özellikle yazın ve trafik sıkışıklığında sorun yaratır (zaten yeterli hava yoktur ve ardından yakındaki şişirilen bir araba sizi arabanın içindeki hava dolaşımını açmaya zorlar);
• AB ülkelerine gezileri unutabilirsiniz, çünkü arabanın sınırdan geçmesine izin verilmeyecektir;
• Bazı sensörlerin devre dışı bırakılması, kontrol ünitesi yazılımının arızalanmasına neden olacaktır. Sorunu çözmek için ECU'yu yeniden yazmanız gerekecek. Ürün yazılımının maliyeti yüksektir ve sonuçları tahmin edilemez olabilir. Kontrol ünitesindeki verilerin sıfırlanması, arabayı kabul edilebilir bir fiyata satmayı mümkün kılmayacak birçok soruyu gündeme getirecektir.

Bunlar DPF çentiğinin olumsuz yönlerinden sadece birkaçı. Ancak fikri bırakıp geri yüklemeye, temizlemeye veya yeni bir partikül filtresi almaya başlamak için yeterli olmalıdırlar.

Bunun yerine bir sonuca

Partikül filtresinin bir aracın egzoz sisteminden çıkarılıp çıkarılmayacağına karar vermek her sürücünün kişisel bir kararıdır. Eski arabalar söz konusu olduğunda bu sorun fabrika düzeyinde çözülürse (SF'ler nadiren bulunur), o zaman bazı yeni nesil arabalar onsuz hiç çalışmayacaktır. Ve bu tür arabaların sayısı azalmıyor, çünkü dizel motor için değerli bir yedek henüz piyasaya sürülmedi.

Karmaşık elektronik sistemlerle donatılmış arabaları denememek daha iyidir, çünkü sürekli bir hata varsa, ECU acil durum moduna geçebilir.

Partikül filtresi hakkında daha fazla bilgi için videoya bakın:

Partikül filtresi, rejenerasyon - nedir ve nasıl çalışır?

İlgili videolar

Ayrıca partikül filtresinin nasıl yenilendiğine dair ayrıntılı bir video sunuyoruz:

Partikül filtresini kesmeden önce bu videoyu izleyin.

Sorular ve Cevaplar:

Partikül filtresi temizlenebilir mi? Bunu yapmak için çıkarmanız, özel bir temizleme sıvısı ile doldurmanız ve yaklaşık 8 saat sonra durulayıp yerine koymanız gerekir. Yıkama, parçayı arabadan çıkarmadan da yapılabilir.

Partikül filtresini ne sıklıkla değiştirmeniz gerekir? Herhangi bir partikül filtresi tıkalı. Genellikle, ortalama olarak 200 bin kilometre sonra değiştirilmesi gerekir, ancak bu, yakıtın kalitesinden, askeri-teknik işbirliğinin bileşiminden ve çalışma saatlerinin sayısından etkilenir.

Partikül filtresi olmadan araba kullanabilir miyim? Teknik olarak, bu arabayı olumsuz etkilemeyecektir. Ancak elektronikler hatayı sürekli düzeltecek ve egzoz eko standartlarını karşılamayacaktır.