Чем отличается катализатор от сажевого фильтра?

В чем разница между катализатором и сажевым фильтром

«На машине надо заменить сажевый фильтр» — говорит владелец автомобиля с бензиновым двигателем. И совершает ошибку, неправильно назвав каталитический нейтрализатор своего железного коня.

Многие автомобилисты, работники автомастерских не понимают разницы между словами: «катализатор» и «сажевый фильтр». Давайте разберемся, в чем же состоит сходство и различия этих деталей выпускного коллектора.

Катализатор

Или каталитический нейтрализатор – деталь машины в форме цилиндра или прямоугольного параллелепипеда, служащий для очистки выхлопных газов бензинового двигателя автомобиля или работающего на газе.

В разрезе его конструкция напоминает соты, изготовленные из керамики/стали с высокой теплопроводностью. Внутренняя поверхность покрыта напылением с палладием или платиной. Эти элементы вступают в реакцию с вредными продуктами сгорания бензина, нейтрализуют их или преобразуют в безопасные для человека химические соединения (азот, водяной пар, диоксид углерода), которые выводятся через выхлопную трубу в атмосферу.

Эти процессы способствуют том, что каталитический нейтрализатор загрязняется по мере пользования машиной, приходит в негодность, требует чистки или полной замены.

Фильтр сажевый

Используется для двигателей, работающих на дизельном топливе. Поскольку при сгорании ДТ образуется гораздо большее количество дыма, копоти, чем при сгорании бензина, он задерживает образующиеся твердые частички дыма и нейтрализует канцерогенные продукты сгорания топлива.

Внутреннее устройство этой детали представляет собой лабиринт из карбида кремния с многочисленными карманами для сборки сажи.

Некоторые фильтры, но не все, оснащены особыми титановыми ячейками, преобразующими вредные углекислый и угарный газ от сгорания дизельного топлива в безопасные для окружающей среды химические вещества. Они сочетают свойства сажевого фильтра и каталитического нейтрализатора.

Фильтр задерживает до 90% сажи, вырабатываемой двигателем. Когда он забивается, возрастает количество потребления топлива автомобилем, снижается его мощность, беспричинно глохнет мотор.

Сходство катализатора и сажевого фильтра

Определено следующими характеристиками:

1. Предназначены для сбора, нейтрализации продуктов сгорания автомобильного топлива, как твердых частичек, так и канцерогенных выхлопных газов (оксиды углерода, азота, свинца, прочее). Более 90% этих веществ преобразуются в безопасные для человека химические соединения (диоксид углерода, вода, азот).
2. Защищают атмосферу от вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомашин.
3. Являются частью выпускного коллектора автомобиля.
4. Согласно современным евростандартам все автомобили должны быть оснащены этими деталями в зависимости от типа двигателя.
5. Имеют форму цилиндра или прямоугольного параллелепипеда с входящим и исходящими патрубками. Верх корпуса изготовлен из металла, но внутренняя начинка разная.
6. По мере пользования автомобилем, они загрязняются гарью, копотью. Требуют регулярной регенерации или полной замены при необходимости.
7. На современных автомобилях установлены специальные датчики, контролирующие степень загрязненности катализатора или фильтра.

Отличия катализатора и сажевого фильтра

Представлены в таблице ниже:

Характеристика	Каталитический нейтрализатор	Сажевый фильтр
Тип двигателя	Применяется для автомобилей с бензиновым двигателем или работающих на газе (пропан, бутан)	Используется в машинах, работающих на дизельном топливе
Очищает выхлопные газы	От сажи, канцерогенных веществ	От сажи. В некоторых моделях установлены ячейки с титановым катализатором, нейтрализующим вредные химические соединения
Внутренняя структура	Представлена мелкими ячейками, сотами, которые аккумулируют продукты сгорания бензина, газа. Они изготовлены из металла или керамики.	Как лабиринт со множеством ходов и карманов для сбора копоти.
Принцип действия	Поверхность ячейки покрыта слоем катализатора (палладий, платина), который при высокой температуре превращает канцерогенные продукты сгорания в безвредные с помощью химических реакций. Здесь же оседают гарь, копоть от дыма.	Накапливает в карманах твердые продукты сгорания дизельного топлива. При наличии катализатора – преобразует вредные для человека продукты сгорания в безопасные.
Ширина внутренних ячеек, ходов	Более узкие	Более широкие
Срок службы	Зависит от многих показателей, но также и от материала изготовления. Железные – долговечные, устойчивые к перепадам температур. Пробег – до 200 000 км. Но их вытесняют керамические, которые дешевле, хрупкие, больше соответствуют нормам по очистке выхлопных газов. Пробег – 50 000-70 000 км.	Также зависит от условий эксплуатации автомобиля и варьируется от 50 000 до 120 000 км пробега.
Чистка детали	Если соты катализатора забиты незначительно, возможна чистка без демонтажа с помощью химических жидкостей, которые добавляются в горючее.При значительном загрязнении, деталь демонтируют, многократно промывают специальными жидкостями, чистят щетками.	Используют пассивную или активную регенерацию без съёма детали с выпускного коллектора. Соответствующий индикатор сообщит водителю о сбое в работе фильтра.Его также можно демонтировать и промыть с помощью очистительной жидкости.

Источник: https://vchemraznica.ru/v-chem-raznica-mezhdu-katalizatorom-i-sazhevym-filtrom/

Чем отличается катализатор от сажевого фильтра?

• 1 Все о сажевом фильтре дизеля: что это, признаки засоренности, как прожечь и как удалить
• 2 Зачем нужно удаление сажевого фильтра, каковы последствия и как сделать это на авто (в том числе дизель)
• 3 В чем разница между катализатором и сажевым фильтром
• 4 Что такое «сажевый фильтр» и замена катализатора на дизеле?
• 5 Удаление катализатора, сажевого фильтра. — AutoChiper

Какие ассоциации исторически связаны с дизельными версиями машин? Тяга, экономичность, парафинизация ДТ и черный дым. Экономно развивать высокий крутящий момент современные дизели не перестали, а вот проблем зимой с соляркой стало гораздо меньше.

В некотором смысле это стало возможным благодаря таким вещам, как проточный подогрев дизельного топлива и подогреватель бака с топливом. Понятие «чадить» этим моторам и вовсе чуждо. Отчего тяжелая вонь «соляры» сменилась еле уловимым кисловатым запахом, а внутри глушителя – кристальная чистота вместо черного налета? Редакция журнала Autostadt.

su предлагает поговорить о заслугах и недостатках сажевого фильтра и разобраться, почему он приносит массу проблем, особенно на б/у авто.

Экскурс в теорию: что такое сажевый фильтр

Задача любого фильтра – что-либо отлавливать. Из приставки «противосажевый» понятно, что подопытный удерживает в себе частички сажи, которые образуются в результате неполного сгорания ДТ.

Как выглядит

По конструкции – это керамическая матрица, состоящая из большого количества глухих перфорированных каналов. Находится эта дорогостоящая компоновка в банке круглого или овального сечения внушительных размеров.

По ходу движения отработанных газов частички сажи остаются в этих самых каналах, поскольку они не проходят через мелкую перфорацию. Логично предположить, что такой отстойник быстро забьется, если не удалять скопившуюся сажу. Отметим сразу, что ее удаляют, а точнее выжигают, и для этого даже разработан специальный режим работы двигателя.

Где стоит

Находится сажевый фильтр в выпускном тракте, недалеко от выпускного коллектора. Если есть катализатор, то «сажевик» стоит сразу за ним. Иногда их объединяют в один корпус для того, чтобы отсеянная сажа находилась как можно ближе к двигателю. Такая компоновка делает возможным нагрев внутренностей противосажевого фильтрующего элемента до высоких температур – условие №1 для обеспечения выжигания сажи.

Как узнать, удален ли…

Обычно этим вопросом задаются владельцы б/у автомобилей. Узнать, есть ли сажевый фильтр на автомобиле, можно на диагностическом оборудовании. Когда он удален, модель контроля и анализа заполнения фильтрующего элемента сажей отключена. Поскольку заводскую банку обычно оставляют на месте, а ампутируют только матрицу, след вмешательства отчетливо виден – это замкнутый сварной шов в неположенном месте.

DPF, FAP – что это

Если расшифровать эти аббревиатуры, то получим перевод словосочетания «сажевый фильтр» в английской транскрипции (Diesel Particulate Filter) и в французской (Filtre a Particules). На деле разница между ними состоит в процессе организации регенерации (режима выжигания сажи), о чем мы поговорим в соответствующем разделе.

Забит сажевый фильтр на дизеле: признаки и последствия

Роль «сажевика» такова, что он только отнимает силы у двигателя. Дело в том, что сажа постоянно накапливается внутри него, создавая сопротивление движению отработанных газов. В городе этого не заметить, а вот на трассе автомобиль с едва заполненным фильтром будет ускоряться менее охотно. Впрочем, езда по загородному шоссе очень полезна для дизельного двигателя, позже мы объясним почему.

Так или иначе, незначительное падение тяги заметить тяжело. Гораздо легче и полезнее обратить внимание на приборное табло, где специальная лампа или комбинация светодиодов обрисуют тяжесть проблемы. Точный ответ, что означает тот или иной значок, можно найти только в инструкции к машине. В качестве примера предлагаем рассмотреть алгоритм сигнализации проблем с DPF на автомобилях VAG:

• Иконка DPF. Фильтр почти полон, за плечами не одна безуспешная регенерация, но шанс выжечь сажу штатными средствами еще есть. Как только значок подсветился, в срочном порядке выезжайте на трассу. Что к чему и почему, мы расскажем.
• Чек + DPF. Верный признак того, что «сажевик» забит. Компьютер переходит в аварийный режим, оставляя владельцу единственную возможность – выжечь сажу особым режимом.

Приборное оповещение дублируют реальные вещи, такие как расход топлива, уровень масла в двигателе, реакция на педаль газа. Например, ориентироваться на приближающийся выход из строя сажевого фильтра помогают такие признаки:

• Средний расход топлива на 100 км внезапно увеличился на 1-2 литра.
• Вырос уровень масла в двигателе в результате попадания солярки в картер.

Объяснение этим событиям одно – безуспешная регенерация (выжигание сажи штатными средствами). Цель прожига – повысить температуру в сажевом фильтре, чтобы сажа выгорела (преобразовалась в углекислый газ) и каналы матрицы снова стали свободными.

Повышают эту самую температуру в основном за счет послевпрыска топлива, чтобы ДТ догорало в «сажевике». Если не соблюдать предписания производителя по поводу режима езды во время регенерирующего мероприятия, то успешного результата не получить.

От идеи пустить все на самотек рекомендуем отказаться. Когда сажевый фильтр почти забит, то машина ведет себя не лучшим образом, ведь аварийный режим – это сплошные ограничения по скорости и текущему расходу топлива. Если этот факт не останавливает, то итог «игнора» экстренного оповещения сработает в любом случае: при полностью забитом очистителе машина глохнет и не заводится, либо заводится и сразу останавливается.

Как прожечь

Итог разговора на данный момент вполне понятен – сажевый фильтр дизельного двигателя можно почистить. Способ №1: сделать это, как принято говорить, пассивным путем. Способ №2: провести чистку активным методом, который заложен в штатной электронике.

Что такое регенерация

О том, что представляет собой регенерация сажевого фильтра и какие цели она преследует, разговор уже был. Напомним, что основная задача этого мероприятия – выжечь скопившуюся в каналах «сажевика» сажу. Опустошенная матрица позволяет двигателю «вздохнуть», а значит, отбирает минимум мощности.

Чтобы выжечь эту самую сажу, необходимо повысить температуру отработанных газов. Сделать это можно двумя путями:

1. Пассивным. С ростом оборотов повышается температура выхлопа, но увеличивается перерасход топлива. Оптимум – постоянные средние обороты: газы горячие, доля недожжённой солярки минимальна. Пример из эксплуатации – движение по трассе с постоянной скоростью.
2. Активным. Увеличение температуры в фильтре за счет дожигания дизельного топлива перед ним. Перед выпуском отработанных газов из цилиндра осуществляется послевпрыск ДТ. За счет низкой температуры его самовоспламенения имеем факел пламени и горячий поток выхлопа прямо перед «сажевиком», отчего последний нагревается до 600…650°С.

Вернемся к пассивному способу, чтобы разделить две конкурирующие технологии – FAP и DPF. Машины с FAP отличает наличие бачка со спецприсадкой, содержащей церий. Добавив ее в топливо, можем провести пассивную регенерацию при более низкой температуре. В быту это означает, что прожиг на трассе проходит более продуктивно. То есть сроки опустошения фильтра уменьшаются, отчего одни плюсы.

На стенках матрицы DPF нанесен платиновый катализатор. Его задача – способствовать ряду химических реакций, которые в конечном итоге избавляют емкость от сажи. В отличие от FAP, газы должны быть изрядно горячими (400…500°С против 300…350°С), иначе прожигу не быть. А значит «топить» на шоссе все-таки придется.

Активный прожиг

О пассивном методе сказано много. Остается лишь конкретизировать, как прожечь сажевый фильтр в движении без помощи электроники, а именно примерную скорость передвижения и обороты двигателя. Итак, темп в 70-90 км/ч и более 2 500 об/мин на тахометре вполне достаточно для того, чтобы немного опустошить фильтр от сажи. Как часто и сколько времени уделять процессу – зависит от частоты использования машины. Отталкивайтесь от стандартного цикла: на 5 дней городской толкучки 2-3 поездки выходного дня длительностью не менее 40 минут.

Повторимся, что цель активной регенерации – раскалить матрицу сажевого фильтра до 600…650°С. Для этого необходимо изменить работу турбокомпрессора, заглушить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), и впрыскивать топливо перед тактом выпуска отработавших газов. Сразу предупредим, ситуация пожароопасная.

Момент, когда необходим активный прожиг, выбирает электроника. Не спонтанно, а руководствуясь данными датчиков:

• Сенсор температуры выхлопных газов. (их два – один смонтирован на входе в фильтрующий элемент, второй – на выходе).
• Датчик дифференциального давления. Измеряет разницу давлений между входом и выходом.

Запускается активный прожиг по-разному. На одних автомобилях (например, на VW) это происходит незаметно для водителя и вне зависимости от того, находитесь ли вы в городе и на трассе, на других (например, у Toyota) – засветится лампа, что необходимо остановиться и нажать специальную кнопку.

Источник: https://izst-detail.ru/chem-otlichaetsya-katalizator-ot-sazhevogo-filtra/