Ошибка регенерация сажевого фильтра

Решил создать тему и поделится опытом по поводу сажевого фильтра в дизельных двигателях.

Итак, что такое сажевый фильтр, он же DPF и какие трудности он может доставить владельцу. Cажевый фильтр является неотъемлемой частью стандарта ЕВРО-4 и предназначен для снижения выброса сажи при сжигании дизельного топлива в двигателе. Может быть установлен как на двигатели с насос-форсунками, так и на Common Rail. Представляет собой банку в выпускной системе двигателя и содержит керамические трубки, с нанесенными на них катализатором химического процесса (обычно платина).
Катализатор позволяет снизить температуру химической реакции, в данном случае — сжигания частичек сажи. Керамические трубки попеременно заглушены на входе и выходе фильтра. Пористая структура трубок позволяет практически беспрепятственно проходить выхлопным газам, при этом частицы сажи задерживаются на стенках.

Сажевый фильтр может быть совмещен с основным катализатором, как это сделано, например, на двигателях V6 например Touareg, или выполнен в виде отдельной банки, как это сделано, например, в audi А6. В процессе эксплуатации сажевый фильтр забивается сажей, что приводит к затруднению выхода выхлопных газов. Для выжигания скопившейся сажи используется регенерация фильтра. Существует пассивная регенерация, при которой сажа сжигается в процессе движения машины под нагрузкой, например, при движении по трассе, при температуре 350-400 градусов и выше.
При движении по городу, где не удается разогреть сажевый фильтр до рабочей температуры, при заполнении фильтра используется активная регенерация. При этом контроллер начинает впрыскивать дополнительную порцию топлива после основной, перекрывает клапан EGR и изменяет алгоритм управления лопатками турбины. Топливо через выпускной коллектор попадает в основной нейтрализатор (катализатор окисления) и там сжигается, Температура в катализаторе повышается, и, как следствие, повышается температура в сажевом фильтре до 500-700 градусов. Сажа начинает выжигаться.

Тут необходимо отметить, что при неудачных регенерациях, при прерывании регенерации или при неисправности датчиков системы или катализатора окисления, часть не сгоревшего топлива попадает в масло и разжижает его, причем со временем, уровень масла может подниматься достаточно значительно. Так что, причиной попадания топлива в масло и повышения уровня может быть не только текущие форсунки, уплотнительные колечки на насос-форсунках или тандемного насоса (для насос-форсунок), но и система регенерации. Естественно, что надо срочно менять масло и разбираться с причинами, для двигателя и турбины это как минимум не полезно, как максимум можно попасть на капиталку или замену мотора.
Для вычисления величины заполнения сажевого фильтра используется две модели, одна базируется на практическом измерении разницы давлений на входе и выходе сажевого фильтра с помощью дифференциального датчика, датчиков температуры и расходомера. Вторая модель рассчитывает заполнение на основе стиля вождения, температурных датчиков и кислородного датчика.

Коэффициент заполнения сажевого фильтра лучше контролировать в 075 группе измеряемых величин контроллера двигателя.
1) Температура перед турбонагнетателем > 100°C
2) Температура перед сажевым фильтром 100°C > T > 60°C
3) Коэффициент заполнения < 40% (от 40% начинается регенерация в режиме движения)
4) Температура после сажевого фильтра 60°C > T > 20°C

В общем случае, в системе выпуска находятся 3 датчика температуры, датчик кислорода и дифференциальный датчик. Некорректная работа любого из этих компонентов, датчика кислорода, расходомера, EGR и еще кучи всего приводит к невозможности или трудностям с регенерацией, включая и аварийную. Значения датчиков температуры и дифференциального датчика можно посмотреть в измеряемых величинах в группах:

067 Сажевый фильтр, значения ОГ 1
Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n<=3000 1/мин.
1) Температура перед турбонагнетателем > 690°C (через 10 секунд)
2) Температура перед сажевым фильтром > 150°C
3) Перепад давления на сажевом фильтре нет установок
4) Смещение разности давлений на выбеге нет установок

068 Сажевый фильтр, значения ОГ 2
Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n<=3000 1/мин.
1) Коэффициент заполнения < 50% (при 50% запускается регенерация)
2) Масса сажи макс.60 г *)
3) Настроечное значение сажи нет установок
4) не используется 074 Сажевый фильтр, значения ОГ 3

Граничное условие: v=konst 50-60 км/ч, 3-я передача, n<=3000 1/мин.
A Значения действительны только во время регенерации
1) Частота вращения двигателя [об/мин]
2) Температура перед турбонагнетателем > 690°C
3) Значение лямбда 1,0-2,0
4) не используется

Что касается индикации водителю о неисправностях в системе регенерации. При обнаружении неисправности (к сожалению, только явных, например обрыва) датчиков загорается значок с изображением двигателя (неисправность в выхлопной системе). В случае, если фильтр заполнен, контроллер пытался сделать несколько активных регенераций в движении, если попытки оказались не успешными (например, прерваны глушением машины), загорается иконка на экране БК c сажевым фильтром.

Во общем, надо, пока не поздно, отжечь на пустом шоссе. Если количество топлива в баке меньше четверти, то активная регенерация может не запуститься. Так что неисправный датчик уровня, показывающий меньше четверти бака, тоже может быть причиной. Если и это не помогло, то контроллер зажигает значок неисправности выхлопной системе, а через некоторое время и значок неисправности двигателя (спираль преднакала). Двигатель переходит в аварийный режим работы и начинает тупить, причем чем дальше, тем хуже.

При этом обычно вылезает ошибка:
009263 — Diesel Particulate Filter (Bank 1): Restricted/Clogged
P242F — 001 — Upper Limit Exceeded — MIL ON

При аварийной регенерации контроллер поднимает обороты до 1.5 тыс (в зависимости от блока ЭБУ и машина обороты может поднимать, а может и нет) и начинает, по сути, ту же процедуру, что и при активной регенерации. При этом температура в выпуске может повышаться до 700-800 градусов. Аварийная регенерация может не запуститься, есть заполнение фильтра сажей больше 68 гр., типа опасность пожара из-за забитости сажевого фильтра.

Рассмотрим собственно сам процесс запуска аварийной регенерации сажевого фильтра на моторах VAG группы (1.4l/1.9l/2.0l R4 & 2.5l R5 PD/PPD-TDI).
Необходим адаптер VAG с поддержкой CAN шины

Зажигание включено. Двигатель работает на ХХ. Температура ОЖ не ниже 50 °C
[Select]
[01 — Engine]

[Coding-II — 11]

Вводи логин для запуска принудительной (аварийной) регенерации сажевого фильтра 21295.

[Do It!]

[Meas. Blocks — 08]

Выбираем группы 070 and 075.
[Go!]
MVB 070.1: Статус регенерации (xxxxxxx1 = Normal Regeneration active, xxxxxx1x = Forced Regeneration active)
MVB 070.3: Regeneration Counter/Timer
MVB 075.1: Температура перед турбонагнетателем
MVB 075.2: Температура перед сажевым фильтром
MVB 075.3: Коэффициент заполнения сажевого фильтра в %
MVB 075.4: Температура после сажевого фильтра

Теперь необходимо выехать и покататься! Процедура примерно занимает 15-20 минут. При этом контролируйте коэффициент заполнения, он должен уменьшаться.
[Done, Go Back]
[Close Controller, Go Back — 06]

Лучше конечно доверить эту процедуру профессионалам.

Японский автомобиль Nissan Xtrail T31 оборудован дизельным двигателем M9R 2,0 л Turbo c БУ производства Bosch.

Появление кода неисправности Р1435 информирует об изменении работы двигателя, отключении турбонаддува, снижении оборотов двигателя и соответственного потери мощности. Данная ошибка неожиданно появляется во время движения автомобиля, фактически застает водителя врасплох, например, при резком перестроении автомобиля из ряда в ряд.
Ошибка появилась на автомобиле, оборудованном МКПП, с пробегом 80 тыс км.
Необходимо просмотреть информацию о неоконченных циклах регенерации.

Давайте рассмотрим, что представляет собой сам процесс регенерации сажевого фильтра DPF.

Функция самого сажевого фильтр заключается в улавливании частиц сажи из выхлопных газов, которые появляются при не полном сгорании топлива в камере сгорания при различных режимах работы дизельного двигателя. Внешне наличие частиц сажи в выхлопных газах можно заметить по черному дыму позади автомобиля, в частности при его резком разгоне. К сожалению, в РФ почти 80% автомобилей, оборудованных дизельными двигателями, имеют данную проблему и являются технически неисправными. Сами частицы сажи из выхлопных газов автомобиля наносят существенный вред не только окружающей среде, но и здоровью человека.

Анализ качества выхлопных газов автомобилей, оборудованных дизельными двигателями, осуществляется при помощи оптического дымомера. Его работа заключается в определении на просвет размера и количества частиц сажи в выхлопных газах. Прибор известен еще давно, по результатам его показаний регулировали топливную аппаратуру дизельных двигателей.

Даже при контроле и регулировке качества выхлопных газов мелкие частицы сажи в них все равно присутствуют. Их-то и собирает и накапливает сажевый фильтр DPF. При загрязнении сажевого фильтра при определенных условиях движения автомобиля происходит его автоматическая регенерация, заключающаяся в прожиге накопленных частиц сажи.

Эксплуатация автомобиля в черте города, где скорость перемещения его невелика, плюс постоянные разгоны-торможения и т.п., приводит к накоплению сажи в фильтре. Когда же происходит движение по трассе с постоянной скоростью, БУ определяет степень загрязнения DPF и включает процедуру прожига сажевого фильтра, которая осуществляется из-за повышения температуры каталитического нейтрализатора путем впрыска избыточного топлива разными способами. Прожиг фильтра сопровождается неприятным характерным запахом сгорания сажи, но таким образом производители придумали улучшить экологичность автомобиля, не допуская сжигания сажи в черте города. Но в большинстве случаев в РФ затруднения движения возникают и на междугородних трассах, что не позволяет запустить процесс регенерации из-за отсутствия возможности езды с постоянной скоростью как минимум в течение часа. При достижении максимального количества попыток запуска процесса прожига, возникает ошибка Р1435 и завершить автоматически прожиг не получится, а только принудительно.

Принудительная процедура регенерации сажевого фильтра осуществляется при помощи оборудования и соблюдении определенных условий.

К сожалению, всегда существуют автолюбители, которые не желают беспокоиться по поводу токсичности выхлопных газов своего автомобиля, не поддерживают его техническую исправность, заменяя вышедшие из строя форсунки, катализаторы, фильтры, датчики NOx и т.д. Просто напросто удаляют эти элементы, делают перепрошивку блоков управления, удаляя из них режимы регенерации. В результате часто встречаем на дорогах автомобили, оборудованные дизельными двигателями, из выхлопной трубы которых валит черный дым, хотя сам автомобиль достаточно свеж и по норме токсичности соответствует EURO 5-6.

Гаджиев Арид Омарович 

© Легион-Автодата

Москва, ул.Ермакова Роща 7А, 14 ТМП
+7 (926) 525-63-00
arid77@mail.ru nissan-A-service.ru
Союз автомобильных диагностов

Дизель ныне не чадит. Основной компонент дизельного черного дыма (сажа) задерживается в специальном фильтрующем элементе, интегрированном в выхлопную систему. Экодеталь не вечная – со временем забивается. Преждевременная замена или удаление – неуместны, разумней вовремя подметить критический уровень наполнения, чтобы воспользоваться штатными средствами регенерации. Они продлевают жизнь узлу, вернут прыть двигателю и сохранят время.

На что обращать внимание: признаки забитого сажевого фильтра на автомобильном дизеле любой марки

Заметить, а тем более объяснить, небольшие ухудшения в динамике в пределах городской черты может не каждый. А это первый знак засорения сажевика. Сажа на керамической матрице будь-то немецкого DPF с платиновым ускорителем химреакций или французского FAP с жидкостью-катализатором выжигания Eolys откладывается постоянно, создавая сопротивление потоку выхлопных газов. Говоря научным языком, неполное сгорание топлива ведет к образованию частиц аморфных углеродов, которые оседают на стенках очистителя, и постепенно снижают пропускную способность детали.

Приборная индикация

А теперь оцените режим работы двигателя в городской толкучке: постоянные перегазовки, прогревы, простои в ожиданиях зеленого сигнала. И без экспертного мнения ясно, что в таких условиях быстро будет забит сажевый фильтр на дизеле и симптомы выяснять не придется – все будет отображено на приборном табло. Но заметим: универсального стандарта оповещения о наличии проблемы нет.

На машинах Audi, Seat, Skoda, VolksWagen двухступенчатый алгоритм сигнализации:

• Подсвеченный значок DPF. Фильтрующий элемент заполнен сажей, выполнено несколько безуспешных попыток активной регенерации в движении. В срочном порядке необходим активный прожиг на трассе.
• Одновременная подсветка датчика сажевого фильтра + Check Engine или «Чек» + мигающая спираль преднакала. Аварийный режим работы двигателя, о чем оповестит бортовая система, а в ЭБУ появится ошибка типа Diesel Particulate Filter Restricted/Clogged MIL ON. Требуется принудительный прожиг.

Физические ограничения

Когда зажигается лампа сажевого фильтра, электронные «ошейники» не активируются, да и тяга заметно не падает. Приближение момента срабатывания электронной индикации помогает вычислить увеличенный на 1-2 литра расход топлива и разжиженное топливом масло (возрастает его уровень в картере).

Совершенно иная ситуация с аварийным режимом: ЭБУ душит систему впрыска – не позволяет пользоваться газом во всю мощь для недопущения чрезмерного нагрева фильтрующего узла. Вот какие принудительные блокировки срабатывают на машине Audi Q7 3,0 TDI:

• Скорость передвижения – не более 100 км/ч.
• При ускорениях доступна только половина тягового момента.
• Расход топлива не превышает 10 л/100 км.
• Невозможно запустить круиз-контроль.

Итого зимой в автомобиле без установленного подогрева антифриза свечами накала будет прохладно. Если сигналы приборной доски и электронные блокировки игнорируются, наступает момент, когда машина глохнет и не заводится, или двигатель запускается, но тут же останавливается.

Подтвердить, что это действительно крайние признаки забитого сажевого фильтра дизеля помогает демонтаж и продувка фильтрующего элемента компрессором. При таких обстоятельствах на выходе давления не будет.

Решает компания

Автомобили Opel обучены алгоритму индикации, подобному машинам VAG: когда совсем худо дело – лампа DPF мигает. У Toyota – абсолютная аналогия с немцами. Mazda, Peugeot, Citroen предупреждающей индикацией не располагают: подсвечивание лампы сажевика информирует об активации аварийного режима. Однако у французов индикатор вправе засветиться при снижении объема жидкости-катализатора в специальном бачке ниже минимальной отметки.

Что делать при обнаружении симптомов забитого сажевого фильтра на легковом дизеле любой модели

На интуитивном уровне цель ясна – избавиться от скоплений сажи. Наиболее простой метод – выжечь пассивным, активным или принудительным путем, чтобы углеродные частицы преобразовались в диоксид углерода (углекислый газ), который беспрепятственно выйдет в атмосферу. Техническое наименование процесса – регенерация.

Пассивный прожиг

Получасовая загородная поездка на одной передаче с постоянными оборотами, но не ниже 2 500 об/мин, снижает балласт твердых частиц на внушительный процент. С ростом оборотов коленвала в фильтре повышается температура отработанных газов до 350-500°C, что позволяет вступить диоксиду азота в реакцию с сажей и получить диоксид углерода. Отсутствие резких ускорений снижает процент недожженного топлива – основной причины образования углеродных элементов.

Вообще говоря, дизелям в особенности противопоказан прогрев на холостых и движение на низких оборотах. Поэтому, любителям городских покатушек совет один: разбавить список короткометражных маршрутов длинными участками, на которых беспрепятственно можно совершать пассивный прожиг. 2-3-х выездов за город в неделю вполне достаточно. Рекомендуемая скорость: 70-80 км/ч.

Внимание. Пассивный прожиг полезен для сажевиков, совмещенных с нейтрализатором (DPF): путь до него, и выхлопные газы не успевают остыть. Если система основана на применении присадок (FAP), то фильтрующий узел расположен далеко от камеры сгорания и нагреться исключительно от отработавшей газовой смеси не успевает, поэтому выжигание естественным образом не происходит.

Активная регенерация

Приставка Active присвоена процессу из-за вмешательства искусственного интеллекта в режим работы систем двигателя с целью повысить температуру выхлопных газов в сажевике до 600-650°C. ЭБУ запускает активный прожиг сажевого фильтра на дизеле после достижения определенного уровня наполненности его твердыми частицами. Это может быть 30-40 грамм – у каждого автомобиля порог свой.

Если ЭБУ подметил допустимую базовую температуру отработавшей газовой смеси (не менее 250°C), прогретый мотор (не менее 60-75°C) и заметно наполненный топливный бак (более 1/4), то регенерация запускается. На время ее активации (последующие 10-30 минут), электроника меняет тон функционирования мотора:

• Глушится клапан EGR, перепускающий часть газов из выпуска на впуск. Отсутствие отработавшей газовой смеси при наполнении цилиндров способствует повышению температуры сгорания в котлах.
• Активируется послевпрыск. Распыление дополнительной порции ДТ после основного цикла (такт расширения) обеспечивает догорание солярки в сажевике, благодаря низкой температуре ее самовоспламенения (62°C).
• Изменяется геометрия расположения сопловых лопаток турбины турбокомпрессора. Минимизация расширения выхлопных газов уменьшает долю энергии, расходуемой на механическое раскручивание колеса центробежного аппарата, что способствует сохранению тепла отработавшей газовой смеси.

К сведению. Образование углекислого газа при прожиге активным способом происходит вследствие реакции между сажей и кислородом.

О запуске прожига бортовая электроника никак не оповещает. Признаки прохождения активной регенерации считываются по показаниям иных приборов и характеру работы двигателя:

• Мгновенно растет температура антифриза. Часто водитель не замечает этого и ищет, в чем же причина срабатывания вентилятора охлаждения мотора на холодную, хотя ОЖ уже давно горячая. На BMW 525D E60 показания с положенных 92°C увеличиваются до 97°C.
• Увеличивается расход топлива из-за послевпрыска. Заметить факт роста на некоторых машинах, в частности на Пежо, невозможно – бортовой компьютер намеренно занижает привычный расход на время проведения процесса.
• Растет температура масла. Например, у Peugeot 407 в режиме прожига она достигает 116°C при нормальных 90-95°C.
• Возникает цоканье раскаленного металла, которое отчетливо слышно снаружи.
• На «холостых» меняется звук мотора на характерный басовитый.
• Из глушителя идет густой белый дым.

Оптимальные условия для успешного проведения операции: равномерное движение со скоростью 50-60 км/ч и частота вращения коленвала около 2 000 об/мин по тахометру. Электроника в состоянии выявить симптомы забитого сажевого фильтра на легковом дизеле, но оценить, где движется автомобиль, она не может. Посему команда на проведение регенерации может быть подана даже в городе.

В совокупности с тем, что система никак не сигнализирует о запуске цикла восстановления фильтра, водитель может не заметить произведение активного прожига, и продолжать двигаться в рваной манере. Тогда избыток топлива приводит к его попаданию в картер и повышению уровня масла. Разжиженную смазку придется срочно менять, а для сажевика либо остается последняя попытка активной регенерации, о чем говорит горящая лампа DPF, либо принудительный прожиг, если приборная сигнализация однорежимная.

Крайняя попытка активного прожига у каждого автомобиля производится по-разному:

1. Когда горит лампа DPF на первых VolksWagen с сажевым фильтром, необходимо в срочном порядке выехать на автомагистраль и двигаться на 4 или 5 передаче со скоростью не более 60 км/ч до момента, когда лампа потухнет (обычно это 30-40 минут непрерывного равномерного движения).
2. На новых Toyota Land Cruiser 200 дополнительно выводится сообщение, требующее остановиться и запустить процесс в «паркинге» с помощью специальной кнопки. Система самостоятельно проведет регенерацию в течение 20-30 минут, при этом оперировать педалью газа запрещено.

Последний шанс: принудительный прожиг дизельного сажевого фильтра штатными средствами

Процесс этот вынужденный, а программа его выполнения прописана в ЭБУ. Запускается он извне, в ручном режиме – чаще с помощью диагностического оборудования. Если коротко: через сервисную программу активируется особый режим работы мотора (закрытый EGR + послевпрыск + изменение геометрии турбокомпрессора), поднимаются обороты ХХ до 1 500-2 000 единиц и двигатель «коптит» в течение 20-30 минут на месте.

По сути, это и есть финальная попытка активной регенерации. Только, скажем, VolksWagen B6, предпочитает дать водителю шанс не посещать лишний раз сервис. Ну а Toyota сразу рекомендует запускать принудительный прожиг, причем никаких программных средств для этого не нужно – включил кнопку и пожалуйста.

Аспекты процесса

Свои ограничения у операции есть. На VAG-овских машинах регенерация не запустится, если система выявит признаки напрочь забитого сажевого фильтра дизеля, а именно принципиальную разницу показаний датчика дифференциального давления (измеряет разницу давлений газов на входе и выходе) и запредельные показания счетчика объема сажи (более 68 грамм). Цель вынужденной очистки – сбить лишь часть задержанных углеродов (на Audi Q7 3,0 TDI операция завершается при расчетных 56 граммах).

К сведению. Определить физический объем твердых частиц в фильтре невозможно, поэтому используется одна из двух моделей: измеряется давление и температура на входе и выходе из очистителя, расход воздуха мотором или оценивается стиль вождения, информация с сенсора температуры отработавшей газовой смеси и кислородного датчика.

Что делать, если принудительный прожиг не запускается

Предлог запрета – выявленные симптомы забитого фильтра. Исключать выход из строя датчика дифференциального давления нельзя, но чаще система не врет, что доказывает окно с расчетным количеством сажи в диагностической программе. Сбросить счетчик можно, но сенсоры не обманешь.

Реанимировать компонент реально только после пассивного прожига, когда фактический объем сажи станет меньше. Счетчик, естественно, накрутит лишние цифры из расчета 3-5 грамм на 100 км, но показания датчика дифференциального давления уже будут в кондиции, а накрученное обнуляется через пропись нового сажевика.

К сведению. Резкие старты с 0 до 100 км/ч выбивают сажу из-за избыточного давления в выхлопной системе. 5-6 жестких разгонов в течение первых 10…30 секунд после запуска двигателя способны удалить около 10 грамм углерода. Ускорения производятся только на прогретом моторе.

Что делать, если фильтр забит и прожиг запустить не удалось

• Вырезание фильтрующего элемента и прошивка ЭБУ – 20 000-30 000 рублей. Это удобный повод оборудовать подогрев антифриза выхлопными газами для улучшения теплоотдачи штатной печки.
• Снятие сажевика и промывка химией – 15 000-20 000 рублей.
• Замена компонента – 70 000-100 000 рублей.

Цифры и факты

• Примеры из эксплуатации показывают, что при периодической езде за городом и использовании качественного топлива с минимальным содержанием серы принудительный прожиг сажевого фильтра дизеля не требуется, да и узел служит дольше положенных 200 000 км на 50-100 тыс. км.
• В итоге фильтр все равно забивается. Металлосодержащие присадки в ДТ, сгорание масла – основные причины образования золы, которая оседает в DPF и не удаляется оттуда. Использование смазки с пониженной зольностью повышает ресурс детали.
• Активная регенерация совершается каждые 300-700 км.
• Прогрев на ХХ и последующее отключение двигателя – самый вредный характер эксплуатации: регенерация не включается, а сажа интенсивно накапливается.
• Удалив сажевик, мощность двигателя автоматически увеличивается на 20-30 л.с.