Сажевый фильтр — средство борьбы с загрязнением от дизельных двигателей

На сегодняшний день мы знаем, что дизельные двигатели загрязняют больше, чем бензиновые. По крайней мере, в том, что касается загрязняющих газов и частиц, которые воздействуют на организм и могут вызывать серьёзные проблемы со здоровьем. Но то, что дизельный двигатель загрязняет больше, не означает, что и дизельные автомобили загрязняют больше. Технологии, которыми оснащены дизельные автомобили, не допускают попадания всех этих вредных веществ в атмосферу, частично решая проблемы, которые возникают из-за принципа работы дизельного двигателя.

Среди систем, которыми оснащены современные дизельные автомобили, есть катализатор с AdBlue — жидкость, которая превращает газы NOx в другие, не наносящие вреда дыхательной системе. Однако остаётся проблема твёрдых частиц, которые образуются из-за неэффективного сгорания дизельного топлива — менее очищенного топлива, чем бензин, которое, из-за самого принципа работы дизельного двигателя, сгорает не полностью, как бензин. Для того чтобы улавливать эти частицы и устранять их, в дело вступают сажевые фильтры.

Фильтр — барьер против загрязнения

Этот элемент, известный как FAP (фильтр анти-частиц), представляет собой ловушку, расположенную в выхлопной системе двигателя, которая позволяет улавливать твёрдые частицы, остающиеся после сгорания в двигателе. Эти частицы накапливаются до тех пор, пока электронный блок управления автомобиля не определит, что пришло время их уничтожить. Регенерация — так называется этот процесс — происходит, когда сажевый фильтр достигает температуры от 500 до 750 градусов Цельсия, что приводит к сгоранию всех частиц и их уничтожению.

Датчик сравнивает давление газов на входе и на выходе, поэтому, когда разница становится достаточно большой, запускается процесс регенерации, чтобы сжечь частицы и очистить фильтр. Для достижения нужной температуры автомобиль впрыскивает немного больше топлива в двигатель, что вызывает небольшой скачок расхода во время процесса. Регенерация длится около 15–20 минут и обычно происходит во время движения по трассе или автомагистрали, когда двигатель достигает оптимальной для неё температуры. Регенерация сажевого фильтра происходит каждые 500–800 километров, хотя это значение условно и зависит от количества частиц, накопившихся в фильтре.

Типы сажевых фильтров

Существует два типа сажевых фильтров: одни используют присадку, другие — нет. В первых присадка необходима, её не следует путать с AdBlue, чтобы снизить температуру регенерации, которая составляет от 550 до 600 градусов Цельсия. Вторые располагаются ближе к двигателю, чтобы использовать тепло, выделяемое блоком, для повышения температуры и не допустить его потери через выхлопную систему, поскольку температура регенерации в этом случае составляет от 650 до 750 градусов Цельсия.

Сажевые фильтры стали обязательными начиная с 2011 года, с введением в действие нормы Евро-5. В настоящее время все дизельные автомобили оснащаются этим фильтром, что позволило сократить выбросы, создаваемые двигателями такого типа, и снизить их влияние. Средний срок службы этого фильтра составляет от 80 000 до 120 000 километров, или около восьми лет, в зависимости от стиля вождения и количества образующихся твёрдых отходов.

Сажевый фильтр не сжигает все твёрдые остатки: часть частиц накапливается в нём и полностью его забивает. В результате двигатель начинает работать не оптимально и в конечном итоге теряет мощность, что делает замену необходимой. Тем не менее наличие этого элемента крайне важно для того, чтобы дизельные автомобили оставались приемлемыми с точки зрения выбросов в наших городах.

Сажевые фильтры также на бензиновых двигателях

Начиная с этого года открывается новая картина в вопросе выбросов, поскольку вступает в силу норма Евро 6c, которая уравняет выбросы частиц у дизельных и бензиновых автомобилей. Фактически, зафиксировано большее количество выбросов частиц у бензиновых двигателей, так что европейским властям рано или поздно пришлось бы обратить внимание на бензиновые автомобили. Таким образом, автомобили, работающие на этом топливе, тоже будут обязаны оснащаться сажевым фильтром для бензиновых автомобилей.

Современные бензиновые двигатели потребляют меньше топлива, но этот процесс привёл к тому, что сгорание бензина в двигателе стало менее эффективным, чем в двигателях несколько лет назад. Это происходит прежде всего в двигателях с непосредственным впрыском, и из-за менее эффективного сгорания такие частицы образуются в большем количестве. Сажевый фильтр исправит эту ситуацию и не даст им попадать в атмосферу, так же как это происходит в дизельных автомобилях.

Это будет полезно, поскольку автомобили, которые появятся с этого момента, будут гораздо меньше влиять на наше здоровье: удаётся контролировать такие выбросы, которые так вредны для всех. Это прорыв в области выбросов, который вызовет большие перемены в автомобильной промышленности и, прежде всего, в воздухе, которым дышат в городах. Станет ли это окончательным решением до массового распространения электромобилей?