Regeneracija ima vrlo važnu ulogu, budući da prenapunjeni filtar može uzrokovati oštećenje motora zbog previsokog povratnog tlaka ispušnih plinova, a sam filtar može puknuti ili biti uništen. Produkti koje filtar uhvati su uglavnom čestice ugljika s adsorbiranim ugljikovodicima.
| poz. | rezervni dio br | Ime |
| A | - | Prednja strana s izmjeničnim zatvorenim ćelijama |
| B | - | Pogled sa strane koji prikazuje protok ispušnih plinova kroz filtar i čestice prikupljene u filtru |
| C | - | Stražnja strana s izmjeničnim zatvorenim ćelijama |
DPF koristi tehnologiju filtriranja koja se temelji na filtru s katalitičkim premazom. DPF je izrađen od silicijevog karbida u čeličnom spremniku koji ima izvrsnu otpornost na toplinski udar i karakteristike toplinske vodljivosti. DPF je dizajniran imajući na umu operativne potrebe za održavanje optimalnog protutlaka.
Porozna površina filtra sastoji se od tisuća malih paralelnih kanala poredanih uzdužno u odnosu na ispušni sustav. Susjedni kanali u filteru se naizmjenično zatvaraju na kraju. Ovaj dizajn prisiljava ispušni plin da prolazi kroz porozne stijenke filtra, koje djeluju kao medij za filtar. Krutine koje su prevelike da bi mogle proći kroz poroznu površinu skupljaju se i pohranjuju u kanale.
Ako se krutine koje se nakupljaju na filtru ne uklone, prolaz ispušnih plinova može biti zapriječen. Čestice se uklanjaju procesom regeneracije u kojem se čestice spaljuju.
Proces regeneracije koristi NO2 za uklanjanje čestica iz DPF-a. NO2 stvara katalizator prije DPF-a. Katalizator proizvodi temperature veće od 250°C (482°F) - razina na kojoj počinje proces regeneracije.
Regeneracija DPF-a kontrolirana je temperaturom ispušnih plinova i DPF-om. DPF ima tretiranu površinu filtera "wash coat", koji uključuje platinu i druge aktivne komponente i sličan je obradi katalizatora. Pri određenim temperaturama ispušnih plinova i DPF-a "wash coat" aktivira izgaranje čestica uz oksidaciju ugljičnog monoksida i ugljikovodika.
Temperature ispušnih plinova i DPF-a kontrolira softver DPF-a u ECM-u. Softver za DPF prati opterećenje DPF-a na temelju stila vožnje, prijeđene udaljenosti i signala sa senzora diferencijalnog tlaka i senzora temperature. Kada se postigne unaprijed određena razina volumena krutih tvari, DPF se aktivno regenerira. Provodi se u suradnji s ECM-om kroz regulaciju različitih funkcija upravljanja motorom, kao što su:
- ubrizgavanje goriva
- kontrola protoka usisnog zraka pomoću leptira za gas
- recirkulacija ispušnih plinova
- kontrola tlaka prednabijanja
Proces regeneracije moguć je zahvaljujući elastičnosti motora s ubrizgavanjem "common-rail", koji omogućuje preciznu kontrolu isporuke goriva, tlaka goriva i ubrizgavanja. Ovi parametri su temeljni za osiguranje učinkovitog procesa regeneracije.
Za regeneraciju DPF-a koriste se dva filtera - aktivni i pasivni.
Pasivna regeneracija
Pasivna regeneracija ne zahtijeva posebnu intervenciju sustava upravljanja motorom i odvija se tijekom normalnog rada motora. Zbog pasivne regeneracije, krute čestice taložene u DPF-u polako se pretvaraju u ugljični dioksid. Ovaj proces je aktivan kada temperatura DPF-a dosegne 250°C (482°F). Pri velikim brzinama i velikom opterećenju motora ovaj proces postaje kontinuiran.
Tijekom pasivne regeneracije samo se dio čestica pretvara u ugljični dioksid. To je zato što je proces kemijske reakcije učinkovit samo unutar normalnog radnog temperaturnog raspona od 250°C do 500°C (482°F do 932°F).
Iznad ovog temperaturnog raspona, učinkovitost pretvaranja čestica u ugljični dioksid raste s povećanjem temperature DPF-a. Te se temperature mogu postići samo aktivnim procesom regeneracije.
Aktivna regeneracija
Aktivna regeneracija počinje kada količina čestica u DPF-u dosegne graničnu razinu koju nadzire ili utvrđuje upravljački softver DPF-a. Izračun praga uzima u obzir stil vožnje, prijeđenu udaljenost i signale protutlaka sa senzora diferencijalnog tlaka.
U pravilu se aktivna regeneracija događa svakih 725 km, no učestalost regeneracije ovisi o uvjetima vožnje vozila. Na primjer, kada vozite automobil s malim opterećenjem u gradskom prometu, aktivna regeneracija će se događati češće. To je uzrokovano bržim nakupljanjem čestica u DPF-u u usporedbi s načinima rada u kojima se vozilo vozi velikom brzinom i dolazi do pasivne regeneracije.
DPF softver sadrži odometar koji pokreće regeneraciju i služi kao podrška aktivnoj regeneraciji. Regeneracija se zahtijeva na temelju prijeđene udaljenosti, osim ako nije pokrenuta signalom protutlaka iz transmitera diferencijalnog tlaka.
Aktivna regeneracija DPF-a počinje kada temperatura DPF-a poraste do temperature izgaranja čestica. Temperatura DPF-a povećava se povećanjem temperature ispušnih plinova. To se postiže uvođenjem dodatnog ubrizgavanja nakon probnog i glavnog ubrizgavanja.
Softver za DPF prati signale s dva temperaturna senzora DPF-a kako bi odredio temperaturu DPF-a. Ovisno o temperaturi DPF-a, softver DPF-a će zatražiti od ECM-a da izvede jedan ili dva ciklusa nakon ubrizgavanja goriva:
- Prvo naknadno ubrizgavanje goriva usporava izgaranje unutar cilindra, što povećava temperaturu ispušnih plinova.
- Drugo naknadno ubrizgavanje goriva događa se kasnije u ciklusu snage. Gorivo djelomično izgara u cilindru; dio neizgorjelog goriva ulazi u ispušni sustav, gdje pokreće egzotermnu reakciju u katalizatoru, dodatno povećavajući temperaturu DPF-a.
Proces aktivne regeneracije traje oko 20 minuta. Prva faza povećava temperaturu DPF-a na 500°C (932°F). Druga faza dodatno povećava temperaturu DPF-a na 600°C (1112°F), što je optimalna temperatura za izgaranje čestica. Ova temperatura se održava 15-20 minuta za potpuno izgaranje čestica u DPF-u. Proces izgaranja pretvara čestice ugljika u ugljični dioksid i vodu.
Aktivnu temperaturu regeneracije DPF-a pažljivo kontrolira DPF softver kako bi se održala potrebna temperatura od 600°C (1112°F) na ulazu DPF-a. Sustav kontrole temperature sprječava da turbopunjač i katalizator pređu granice radne temperature. Ulazna temperatura turbopunjača ne smije prelaziti 830°C (1526°F), temperatura katalizatora ne smije prijeći 800°C (1472°F), a izlazna temperatura mora ostati ispod 750°C (1382°F).
Tijekom aktivne regeneracije odvijaju se sljedeći procesi kojima upravlja ECM:
- Turbopunjač se održava u potpuno otvorenom položaju. To minimalizira prijenos topline s ispušnog plina na turbopunjač i smanjuje brzinu protoka ispušnog plina kako bi se postiglo optimalno zagrijavanje DPF-a. Ako vozač želi povećati okretni moment, ako je potrebno, lopatice turbopunjača mogu se zatvoriti.
- Ventil za gas se zatvara jer to pomaže povećati temperaturu ispušnih plinova i smanjuje brzinu protoka ispušnih plinova, što skraćuje vrijeme za zagrijavanje DPF-a na optimalnu temperaturu.
- Ventil za recirkulaciju ispušnih plinova se zatvara (EGR). Korištenje EGR-a smanjuje temperaturu ispušnih plinova i stoga ne postiže optimalnu temperaturu DPF-a.
Ako se, zbog uporabe vozila i/ili stila vožnje, ne može izvršiti aktivni proces regeneracije ili nije moguće regenerirati DPF, trgovac može izvršiti prisilnu regeneraciju DPF-a. To se može učiniti tako da vozite vozilo dok se motor ne zagrije na normalnu radnu temperaturu i zatim nastavite voziti brzinom od najmanje 48 km/h tijekom 20 minuta ili tako da vozilo spojite na Land Roverov dijagnostički sustav. to će vam pomoći Neka stručnjak izvede postupak regeneracije za čišćenje DPF-a.
Komentari na ovaj članak