Dīzelis. DPF filtrs

Šajā postā - tehniski ļoti vienkārši par paša filtra uzbūvi, vairāk uzmanību veltot mītiem un daudz kur nepateiktām lietām.

Pirmā būtiskā lieta: DPF filtrs patiesībā ir divu neatkarīgu filtru/elementu apvienojums. DPF sastāv no:

a. kvēpu uzkrājēja un to pārveidotāja pelnos;

b. MP jeb mikrodaļu filtra.

Abas filtra sistēmas ir funkcionāli pilnīgi neatkarīgas, t.i., to funkcijas ir atdalītas, tās nepārklājas. Tajā pat laikā MP filtra un kvēpu uzkrājēja stāvoklis savstarpēji viens otra darbību ietekmē. Jebkura (no abiem) filtra aizsērēšana rada palielinātu slodzi otram filtram.

Par DPF filtra konstrukciju rakstu netrūkst, tādēļ šoreiz - ļoti, ļoti īsi, tikai viens attēls!

Filtra darbība:

a. no dzinēja ''izmestie'' kvēpi sakrājas filtra labirintā - kanālos, kur gaida reģenerācijas brīdi, lai atkal attīrītos (un tā process notiek cikliski);

b. no dzinēja ''izmestās'' MP un reģenerācijas laikā radušās pelnu mikrodaļas plūst cauri mikrošūnu (porainajam) filtram, kurš tās aiztur.

 

Ko dod filtra reģenerācija?

Reģenerācija attīra kvēpu uzkrāšanas kanālus. Neko vairāk reģenerācija nedara un nedod. Pēc reģenerācijas kvēpu uzkrāšanas kanāli ir gatavi kvēpus uzkrāt no jauna. Taču reģenerācijas neko nedod un nemaina MP aizkavēšanas filtram - poraino šūnu kaskādei.

 

Kā var bojāties MP šūnu filtrs?

MP šūnu filtrs ir izgatavots no poraina materiāla, kura poras ir ar ražotāja paredzētu vidējo izmēru. Protams, ka katru poriņu neviens nepārbauda, pat ražotājam ir zināms, ka atsevišķas poras ir lielākas par vidējo izmēru, daļa - mazākas. Gadās arī kādas ''apvienotās'' poras - mikroskopisks ražošanas brāķis. Gadās kāda mikroplaisa, neliela ''šķirba'' starp korpusu un filtra elementu. Neviens filtrs nav ideāls, tādēļ pat jauna filtra veiktspēju raksturo efektivitāte vismaz 90%, tipiski pat līdz 95%. Tātad - jauns filtrs aiztur 9 no 10 MP daļiņām, jeb - katra 10 tā tomēr ''izsprūk'' tam cauri. Auto braucot, MP mikrošūnu filtrs ir pakļauts temperatūras, vibrāciju ietekmei, cauri šīm šūnām zem spiediena cauri plūst karstas izplūdes gāzes. Reģenerāciju laikā filtru sagaida ekstrēmas pārslodzes - daudz augstāka (līdz 600+oC) temperatūra, lielāka ļoti karstu gāzu plūsma, palielināts cieto daļiņu (pelnu) daudzums, kas ar spēku tiek triekts cauri porām. Kāda veida bojājumi iespējami MP filtram?

a. palielinās plaisas (''šķirbas'') starp filtra elementu un filtra korpusu. Izplūdes gāzes ''apiet'' MP filtru un izplūst pa šīm šķirbām;

b. ar laiku veidojas plaisas pašā šūnu materiālā, tiek izdedzinātas blakus esošās šūnas - veidojas lielākas makro-šūnas, kas slikti aiztur mazākās MP;

c. ar laiku veidojas lielāki lokālie bojājumi - tiek sagrauta šūnu materiāla siena, MP izplūst pa šo caurumu neaizkavēti.

 

Kas veicina MP filtra bojāšanos?

Skaidrs, ka MP filtrs noveco pat ideālos apstākļos. Taču, domāju, ka no iepriekšminētā var noprast, ka MP filtra ātrāku bojāšanos rada:

a. aizsērējuši, pusaizsērējuši kvēpu uzkrāšanas kanāli. Šajā gadījumā ''strādā'' tikai daļa no MP aizsardzības materiāla, jo daļu ''ieeju'' MP porainajā filtrā ir bloķējuši kvēpi. Būtiski pieaug gāzu plūsmas ātrums un spiediens caur ''aktīvajiem'' MP filtra apgabaliem. Tāpēc filtrs (tā kvēpu uzkrāšanas kanāli) būtu jātur pēc iespējas attīrīts. Kvēpu filtra piesārņojumu, savukārt, veicina:

i. braukšana ar nelielu ātrumu, pilsētas režīmā;

ii. braukšana apstākļos, kad nav iespējama reģenerācija: pazemināts ātrums, pazemināta dzinēja darba temperatūra (tipiski: bojāti termostati), kādas kļūdas par dzinēja darbu, utml;

iii. braukšana ar dzinēju, kuram ir tehniskas problēmas: tekoša sprausla, bojāts turbocharger, jebkādas citas citu mezglu problēmas (EGR, flapi, u.t.t.), palielināts eļļas patēriņš. Šajā gadījumā filtrs ātri tiek piesārņots ar visa veida sadegšanas blakusproduktiem, var tikt pārslogots dēļ paaugstinātas temperatūras;

b. jo lielāka dažādu piejaukumu daļa izplūdes gāzēs un jo lielāks izplūdes gāzu apjoms. Savukārt, abus šos (lielu piejaukumu un lielu gāzu apjomu) veicina:

i. agresīva braušana, braukšana ar lielu slodzi; braukšana  pilsētas režīmā;

ii. braukšana ar tehniski bojātu dzinēju (sprauslas, EGR, flapi, turbocharger).

Un visbeidzot - abus filtrus ļoti ātri sabojās jebkāda veida ''chip tunings''. Šādi ''uzlabotu'' dzinēju izmesto kvēpu un MP apjoms vispār nav zināms/prognozējams. Diemžēl, tā ir skarbā realitāte. 

 

Turklāt, jāņem vērā, ka braukšana, piem., pa Rīgu un pieRīgu dramatiski atšķiras no Vācijas tipveida braukšanas profila (tieši šādam profilam arī DPF filtri un to resurss bija paredzēts):

a. vidējais braukšanas ātrums pirmajā gadījumā ir 3..4 reizes mazāks;

b. vidējais braukšanas sesijas ilgums vidēji pat 5..10 īsāks kā otrajā,

Skaidrs, ka braucot pieRīgā, lielāko braukšanas sesijas laiku dzinējs tikai uzsilst, DPF filtrs tiek pastiprināti piesārņots, bet tā attīrīšanās nav iespējama. Lai situāciju padarītu vēl ļaunāku, filtrs (pārrēķinot uz km) nolietojas 3..4 reizes ''atrāk'' dēļ mazāka vidējā ātruma. Tādēļ, DPF, kurš paredzēts kādu 200.000km resursa Vācijas tipiskam braukšanas profilam, mūsu braukšanas apstākļos tiek ''piebeigts'' ļoti ātri.  

Dīzeļi ir paredzēti gariem braucieniem, nevis pilsētas satiksmei. Pieņemu, ka laikā, kad tika izstrādāti pirmie EU4 dīzeļi ar DPF, Vācijas ražotājiem neienāca prātā (jeb tas viņus neinteresēja), ka pa Vāciju, Franciju, Itāliju nolietotus dīzeļus pārdos uz 3.pasaules valstīm (kuru vidū, diemžēl, ietilpst arī Latvija), kur tos turpinās ''nojāt'', čunčinot pa pilsētu un bojājot savas plaušas.