Сегодня речь пойдет об сажевом фильтре (DPF) двигателя V6-TDI объемом 3,0 литра Audi A6 модели 2005 года.Двигатель V6-TDI рабочим объемом 3,0 л с непосредственным впрыском Common-Rail стал четвертым вариантом двигателя нового поколения с V-образным расположением цилиндров, установленным на автомобилях Audi. Благодаря своим габаритным размерам и общему весу примерно 220 кг он стал одним из самых легких и компактных дизельных двигателей серии V6.
У дизельных двигателей V6-CR рабочим объемом 3,0 л используется сажевый фильтр без компонентов с каталитическим нейтрализующим действием. Так называемый “Catalysed Soot Filter” (CSF или фильтр с каталитическим нейтрализатором) обладает фильтрующим слоем, содержащим драгоценные металлы. Для регенерации фильтра и контроля над системой требуется большое количество датчиков. В частности, три температурных датчика, а именно – один перед турбонагнетателем, один за нейтрализатором и один перед сажевым фильтром. Датчик перепада давлений следит за разницей давлений перед и за фильтром. Он также распознает степень заполнения фильтра копотью и сажей.
При пассивной регенерации, т.е. без использования системы управления двигателем, происходит медленное и щадящее преобразование скопившейся в сажевом фильтре копоти в СО2. Это происходит при температурах от 350°C до 500°С по большей части при движении по скоростному шоссе (автобану) из-за слишком пониженной температуры ОГ при кратковременном режиме эксплуатации или в режиме городской езды. При частой городской езде необходимо каждые 1000-1200 км проводить активную регенерацию с использованием системы управления двигателем.
Фильтрующий элемент изготовлен как обычный каталитический нейтрализатор с той лишь разницей, что каналы попеременно закрыты в направлении впуска и выпуска. Это вынуждает ОГ, содержащие сажу и копоть, проходить через стенки из карбида кремния, пропускающие газ. В результате этого, газ попадает в газовыпускную систему, а сажа и копоть остаются на керамической стенке с нанесенным покрытием из платины и цероксида.
Платиновое покрытие фильтрующего элемента вырабатывает диоксид азота NO2, который воздействует на окисление сажи при температуре свыше 350°C (пассивная регенерация). Цероксид, входящий в состав покрытия, ускоряет и без того быструю тепловую регенерацию кислородом (02) при температуре свыше 580°C (активная регенерация).
При необходимости регенерацию запускает предварительно запрограммированная имитационная модель в блоке управления двигателем, который распознает степень загрязнения фильтра, исходя из режима езды авто и показаний датчиков перепада давлений. Для этого температура на турбонагнетателе регулируется дополнительным впрыском, близким по своим характеристикам к основному впрыску, увеличением количества впрыска, уменьшением времени впрыска, отключением рециркуляции ОГ и прикрытием дроссельной заслонки при температуре примерно 450°C. При температуре ОГ свыше 350°C на выходе из каталитического нейтрализатора осуществляется вторичный дополнительный удаленный впрыск. Этот дополнительный впрыск осуществляется с таким запозданием, что происходит лишь испарение, а не сгорание топлива.
Пары топлива преобразуются каталитическим нейтрализатором и температура отработавших газов увеличивается до 750°C, при которой сгорают частицы сажи и копоти. Основываясь на показаниях температурного датчика фильтра, регулируется дополнительный удаленный впрыск так, чтобы перед фильтром, расположенным под днищем авто, температура достигала 620°C. В результате этого частицы сажи и копоти сгорают в считанные минуты. При большом пробеге (150 000–200 000 км) фильтр, в зависимости от расхода масла, засоряется и его необходимо заменить новым. Причиной этого являются остатки сгоревшего масла (зола жидкого топлива), которые не сгорают и оседают в фильтре.
