Regenerácia zohráva veľmi dôležitú úlohu, pretože preplnený filter môže spôsobiť poškodenie motora v dôsledku príliš vysokého protitlaku výfukových plynov a samotný filter sa môže zlomiť alebo zničiť. Produkty zachytené filtrom sú hlavne uhlíkové častice s adsorbovanými uhľovodíkmi.
| poz. | náhradný diel č | názov |
| A | - | Predná strana so striedavo uzavretými bunkami |
| B | - | Bočný pohľad znázorňujúci prietok výfukových plynov cez filter a častice zhromaždené vo filtri |
| C | - | Zadná strana so striedajúcimi sa uzavretými bunkami |
DPF využíva filtračnú technológiu založenú na filtri s katalytickým povlakom. DPF je vyrobený z karbidu kremíka uzavretého v oceľovej nádobe, ktorá má vynikajúcu odolnosť proti tepelným šokom a tepelnú vodivosť. DPF je navrhnutý s ohľadom na prevádzkové potreby na udržanie optimálneho protitlaku.
Pórovitý povrch filtra je tvorený tisíckami malých paralelných kanálikov usporiadaných pozdĺžne vzhľadom na výfukový systém. Susedné kanály vo filtri sú na konci striedavo uzavreté. Táto konštrukcia núti výfukové plyny prechádzať cez porézne steny filtra, ktoré fungujú ako filtračné médium. Pevné látky príliš veľké na to, aby prešli cez porézny povrch, sa zhromažďujú a ukladajú v kanáloch.
Ak sa pevné častice, ktoré sa hromadia na filtri, neodstránia, môže byť zablokovaný priechod výfukových plynov. Častice sa odstránia regeneračným procesom, pri ktorom sa častice spália.
Proces regenerácie využíva NO2 na odstránenie pevných častíc z DPF. NO2 je generovaný katalyzátorom pred DPF. Katalyzátor generuje teploty presahujúce 250°C (482°F) - úroveň, na ktorej začína proces regenerácie.
Regenerácia DPF je riadená teplotou výfukových plynov a DPF. DPF má povrchovo upravený filter "wash coat", ktorý obsahuje platinu a ďalšie aktívne zložky a je podobný spracovaniu katalyzátora. Pri určitých teplotách výfukových plynov a DPF "wash coat" okrem oxidácie oxidu uhoľnatého a uhľovodíkov aktivuje spaľovanie pevných častíc.
Teploty výfukových plynov a DPF sú riadené softvérom DPF v ECM. Softvér DPF monitoruje zaťaženie DPF na základe štýlu jazdy, prejdenej vzdialenosti a signálov zo snímačov diferenčného tlaku a snímačov teploty. Keď sa dosiahne vopred stanovená úroveň objemu pevných látok, DPF sa aktívne regeneruje. Vykonáva sa v spolupráci s ECM prostredníctvom regulácie rôznych funkcií riadenia motora, ako napríklad:
- vstrekovanie paliva
- ovládanie prietoku nasávaného vzduchu pomocou škrtiacej klapky
- recirkulácia výfukových plynov
- ovládanie plniaceho tlaku
Proces regenerácie je možný vďaka elasticite vstrekovacieho motora "common-rail", ktorý poskytuje presné riadenie dodávky paliva, tlaku paliva a vstrekovania. Tieto parametre sú nevyhnutné na zabezpečenie účinného procesu regenerácie.
Na regeneráciu DPF sa používajú dva filtre – aktívny a pasívny.
Pasívna regenerácia
Pasívna regenerácia nevyžaduje špeciálny zásah zo strany riadiaceho systému motora a prebieha počas normálnej prevádzky motora. Vďaka pasívnej regenerácii sa pevné častice usadené v DPF pomaly premieňajú na oxid uhličitý. Tento proces je aktívny, keď teplota DPF dosiahne 250°C (482°F). Pri vysokých rýchlostiach a veľkom zaťažení motora sa tento proces stáva nepretržitým.
Pri pasívnej regenerácii sa len časť pevných častíc premení na oxid uhličitý. Je to preto, že proces chemickej reakcie je účinný len v rámci normálneho rozsahu prevádzkových teplôt od 250°C do 500°C (482°F až 932°F).
Nad týmto teplotným rozsahom sa účinnosť premeny pevných častíc na oxid uhličitý zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou DPF. Tieto teploty je možné dosiahnuť len aktívnym procesom regenerácie.
Aktívna regenerácia
Aktívna regenerácia začína, keď množstvo pevných častíc v DPF dosiahne prahovú úroveň, ktorá je monitorovaná alebo určená riadiacim softvérom DPF. Výpočet prahu berie do úvahy štýl jazdy, prejdenú vzdialenosť a signály protitlaku zo snímača diferenčného tlaku.
K aktívnej regenerácii dochádza spravidla každých 725 km, ale frekvencia regenerácie závisí od jazdných podmienok vozidla. Napríklad pri jazde autom s malým nákladom v mestskej premávke bude aktívna regenerácia prebiehať častejšie. Je to spôsobené rýchlejšou akumuláciou pevných častíc v DPF v porovnaní s režimami, kde vozidlo jazdí vysokou rýchlosťou a dochádza k pasívnej regenerácii.
Softvér DPF obsahuje počítadlo kilometrov, ktoré spúšťa regeneráciu a slúži na zálohovanie aktívnej regenerácie. Regenerácia sa vyžaduje na základe prejdenej vzdialenosti, pokiaľ nie je iniciovaná signálom protitlaku z vysielača rozdielu tlaku.
Aktívna regenerácia DPF sa spustí, keď teplota DPF stúpne na teplotu spaľovania pevných častíc. Teplota DPF sa zvyšuje zvýšením teploty výfukových plynov. To sa dosiahne zavedením dodatočného vstrekovania po pilotnom a hlavnom vstreku.
Softvér DPF monitoruje signály z dvoch snímačov teploty DPF, aby určil teplotu DPF. V závislosti od teploty DPF softvér DPF požiada modul ECM o vykonanie jedného alebo dvoch cyklov po vstreknutí paliva:
- Prvým dodatočným vstrekom paliva sa spomalí spaľovanie vo vnútri valca, čím sa zvýši teplota výfukových plynov.
- K druhému vstrekovaniu paliva po vstreknutí dôjde neskôr v cykle elektrického zdvihu. Palivo čiastočne horí vo valci; časť nespáleného paliva vstupuje do výfukového systému, kde iniciuje exotermickú reakciu v katalyzátore, čím ďalej zvyšuje teplotu DPF.
Proces aktívnej regenerácie trvá približne 20 minút. Prvá fáza zvýši teplotu DPF na 500°C (932°F). Druhá fáza ďalej zvyšuje teplotu DPF na 600°C (1112°F), čo je optimálna teplota pre spaľovanie pevných častíc. Táto teplota sa udržiava 15-20 minút na úplné spálenie pevných častíc v DPF. Proces spaľovania premieňa uhlíkové častice na oxid uhličitý a vodu.
Teplota aktívnej regenerácie DPF je starostlivo kontrolovaná softvérom DPF, aby sa udržala požadovaná teplota 600°C (1112°F) na vstupe DPF. Systém regulácie teploty zabraňuje tomu, aby turbodúchadlo a katalyzátor prekročili limity prevádzkovej teploty. Vstupná teplota turbodúchadla nesmie prekročiť 830°C (1526°F), teplota katalyzátora nesmie prekročiť 800°C (1472°F), a výstupná teplota musí zostať pod 750°C (1382°F).
Počas aktívnej regenerácie prebiehajú nasledujúce procesy riadené ECM:
- Turbodúchadlo je udržiavané v úplne otvorenej polohe. Tým sa minimalizuje prenos tepla z výfukových plynov do turbodúchadla a znižuje sa prietok výfukových plynov, aby sa dosiahlo optimálne zahriatie DPF. Ak si vodič želá zvýšiť krútiaci moment, v prípade potreby je možné zatvoriť lopatky turbodúchadla.
- Škrtiaca klapka sa zatvorí, pretože to pomáha zvyšovať teplotu výfukových plynov a znižuje prietok výfukových plynov, čo skracuje čas na zahriatie DPF na optimálnu teplotu.
- Ventil recirkulácie výfukových plynov sa zatvorí (EGR). Použitie EGR znižuje teplotu výfukových plynov a preto nedosahuje optimálnu teplotu DPF.
Ak z dôvodu používania vozidla a/alebo štýlu jazdy nie je možné vykonať proces aktívnej regenerácie alebo nie je možné regenerovať DPF, predajca môže vykonať nútenú regeneráciu DPF. Dá sa to dosiahnuť buď jazdou s vozidlom, kým sa motor nezohreje na normálnu prevádzkovú teplotu, a potom pokračovaním v jazde rýchlosťou aspoň 48 km/h po dobu 20 minút, alebo pripojením vozidla k diagnostickému systému schválenému spoločnosťou Land Rover. to pomôže Nechajte odborníka vykonať regeneračnú procedúru na čistenie DPF.
Komentáre k tomuto článku