مرشح الجسيمات الدقيقة

يحتجز مرشح جسيمات الديزل (DPF) جزيئات السخام الصلبة في نظام العادم. ويتسبب تشبّع المرشح أو تلفه في ارتفاع الضغط العكسي للعادم، أو حدوث أعطال في التجديد، أو قصور في ترشيح الجسيمات. لذلك، يتطلب الإصلاح المستدام في شاحنات وحافلات ومركبات الفان من MAN وMercedes أكثر من مجرد استبدال المرشح: يجب أيضًا فحص احتراق المحرك وقراءات الحساسات وظروف التشغيل.

حدّد قطع الغيار دائمًا بالاعتماد على رقم هيكل المركبة. فالمقارنة البصرية أو الاختيار بناءً على اسم الطراز وحده لا يكفيان مطلقًا. تحقّق أيضًا من إصدار المحرك وفئة الانبعاثات ورقم القطعة وتجهيز نظام المعالجة اللاحقة للعادم. فعلى سبيل المثال، تتوفر وحدات مرشحات مختلفة ضمن طرازات MAN TGX المزوّدة بمحركات D26 وطرازات Mercedes Actros المزوّدة بمحركات OM 471. كذلك، تحدّد سنة الصنع وتجهيزات الانبعاثات التكوين الموجود في Lion's City وCitaro وTGE وSprinter.

تستخدم كثير من مرشحات الجسيمات ركيزة خزفية ذات تدفق عبر الجدران، بقنوات مسدودة الأطراف بالتناوب. وتتدفق غازات العادم عبر جدران القنوات المسامية، بينما يبقى السخام محتجزًا. ويُعدّ الكورديريت وكربيد السيليكون من المواد الشائعة لصنع الركيزة، وتختلف خصائصهما الحرارية. ويسهم حجم المرشح ومسامّيته وسماكة جدرانه وطلاؤه الحفّاز في تحديد هبوط الضغط وخصائص التجديد. وتتوفر عناصر ترشيح قابلة للاستبدال بشكل منفصل، وكذلك وحدات متكاملة للمعالجة اللاحقة للعادم.

تحقّق من أقطار الوصلات وتطابق الفلنجات ومقاعد موانع التسرّب وموضع التركيب وفتحات الحساسات. يعتمد الضغط العكسي للعادم وفرق الضغط المسموح بهما على معدل تدفق غازات العادم ودرجة حرارتها: استخدم ظروف القياس والقيم الحدّية الخاصة بالمركبة، وليس حدّ ضغط موحّدًا لجميع المركبات.

تؤدي كثرة الرحلات القصيرة والتشغيل على سرعة الخمول وانقطاع دورات التجديد إلى تراكم السخام. كما ينتج عن استهلاك زيت المحرك وإضافات زيت التزييت رماد غير قابل للاحتراق. يزيل التجديد السخام، لكنه لا يزيل الرماد. وقد تنتج التحذيرات المتكررة والحدّ من قدرة المحرك وارتفاع استهلاك الوقود أيضًا عن تلف حساسات فرق الضغط أو انسداد خطوط القياس أو عدم صحة درجات حرارة غازات العادم. أما المرشح المتشقق فقد يُظهر هبوطًا منخفضًا في الضغط رغم قصور الترشيح.

1. اقرأ بيانات نظام إدارة المحرك بجهاز التشخيص. دوّن رموز الأعطال وظروف حدوثها والكميات المحسوبة للسخام والرماد المتراكمين وسجلّ التجديد وأسباب منع التجديد. قارن الكميات المحسوبة بالقيم المقاسة.
2. تحقّق من قياسات الضغط. افحص خطوط قياس الضغط بحثًا عن تشققات أو تكاثف أو انسداد أو توصيلات معكوسة. عندما يكون المحرك متوقفًا، يُفترض أن يكون فرق الضغط قريبًا من الصفر ضمن حدود التفاوت التي تحدّدها الشركة المصنّعة. قارن إشارة الحساس بقراءة مقياس فرق ضغط مُعاير عند سرعة دوران المحرك والحمل المحدّدين.
3. قيّم بيانات درجات الحرارة. قارن قراءات الحساسات بدرجة الحرارة المحيطة عندما يكون المحرك باردًا، وسجّل تغيّرها أثناء الإحماء. يتطلب التجديد النشط عادةً درجة حرارة تقارب ٥٥٠–٦٥٠ °C عند المرشح؛ وتختلف آلية التحكم الدقيقة باختلاف النظام. إذا كانت درجة الحرارة غير كافية، فافحص أيضًا المحوّل الحفّاز للأكسدة ونظام تحديد جرعة وقود التجديد، إن وُجد.
4. ابحث عن سبب تكوّن السخام المفرط. افحص البخاخات وفقًا لإجراء تشخيص المحرك، وتحقّق من تسرّبات هواء الشحن والتحكم في ضغط الشحن التوربيني وإعادة تدوير غازات العادم. وعند ارتفاع استهلاك زيت المحرك، افحص أيضًا الشاحن التوربيني وحالة المحرك. أكّد أي اشتباه في تلف المرشح بالفحص، وبقياس عدد الجسيمات حيثما تنص التعليمات على ذلك.

لا تُجرِ التجديد القسري إلا ضمن الشروط التي تحدّدها الشركة المصنّعة وحدود تراكم السخام المسموح بها. فقد يؤدي التراكم المفرط إلى ارتفاع درجة الحرارة بصورة غير منضبطة وانصهار الركيزة. استخدم مكان عمل مناسبًا وآمنًا من مخاطر الحريق، ومجهّزًا للتعامل مع غازات العادم الساخنة؛ وأبعد المواد القابلة للاشتعال.

إذا كان المرشح محمّلًا بالرماد لكنه سليم، فاعهد بتنظيفه إلى مختص وفق إجراء مناسب ومعتمد، مع فحص التدفق وسلامة المرشح قبل المعالجة وبعدها. استبدل العناصر التي تحتوي على تشققات أو أضرار ناتجة عن الانصهار أو ملوّثات لا يمكن إزالتها. لا تفكّ المرشح إلا بعد أن يبرد، وامنع انتشار غبار السخام والرماد.

ركّب المرشح باستخدام موانع التسرّب وعزوم الشدّ المحدّدة، مع التأكد من خلو الوصلات من الإجهادات الميكانيكية. لا تنفّذ إلا إجراءات التعلّم وإعادة ضبط قيم التراكم المنصوص عليها بعد أعمال الصيانة المعنية. ثم تحقّق من عدم وجود تسرّبات، ومن هبوط الضغط تحت الحمل، ومن عمل التجديد. استخدم زيت محرك يحمل اعتماد الشركة المصنّعة المناسب، وقلّل من الانقطاع المتكرر لدورات التجديد لتجنّب تكرار توقف المركبة عن العمل.

تمتلك Braem المعدات اللازمة لتجديد مرشح DPF أو تنظيفه خارج المركبة، أي بعد فكّه منها. عندما ينسدّ مرشح الجسيمات بشدة بسبب الرماد غير القابل للاحتراق الذي يبقى بعد دورات تجديد عديدة داخل المركبة، لا يعود بإمكان المركبة تنظيف المرشح ذاتيًا بالحرق. عندئذٍ يجب فكّ المرشح ومعالجته خارج المركبة. ويُميَّز هنا بين طريقتين: التجديد الحراري (التسخين في الفرن) لإزالة السخام المتبقي، والتنظيف الهيدروديناميكي (الغسل) لإزالة الرماد المتبقي.

لهذه المعالجة، تتوفر لدى Braem آلة لتنظيف DPF مزوّدة بمعدات شطف هيدروديناميكي وفرن حراري لمرشحات DPF، إلى جانب معدات مساندة:

1. آلة الشطف الهيدروديناميكي / "Flash". داخل حجرة غسل مغلقة، يُضخّ مزيج من الماء الدافئ والهواء المضغوط والإضافات الخاصة عبر المرشح بقوة نابضة. وتعمل هذه التقنية القائمة على الاندفاع الموجي أو الانفجار الهوائي على طرد بقايا الرماد من القنوات المجهرية.
2. فرن حراري لمرشحات DPF. يسخّن الفرن المرشح إلى درجات حرارة عالية بطريقة مضبوطة، بحيث يتأكسد السخام العنيد المتبقي ويحترق. ويجب بعد ذلك إزالة الرماد المتبقي من المرشح.
3. أسطوانة تجفيف DPF / وظيفة التجفيف. بعد الشطف بالماء، يُجفَّف المرشح بالكامل باستخدام وظيفة تجفيف بدرجة حرارة عالية قبل إعادة تركيبه. ويمنع ذلك تكتّل السخام الجديد فورًا بفعل الرطوبة المتبقية.
4. جهاز اختبار الضغط العكسي. يُجرى اختبار بضغط الهواء قبل التنظيف وبعده. وتتيح مقاومة تدفق الهواء المقاسة بالمليبار تقييم استعادة التدفق بشكل قابل للقياس، ومقارنته بقدرة تدفق مرشح جديد.
5. محوّلات وفلنجات خاصة بمرشحات DPF. تضمن المحوّلات العامة والمحوّلات الخاصة بكل علامة تجارية توصيل مختلف أنابيب العادم والفلنجات بآلة التنظيف بإحكام مانع لتسرّب الهواء.
6. ميزان دقيق للسخام (Soot Scale). يُوزن المرشح قبل العملية وبعدها. ويُظهر فرق الوزن بالغرامات كمية الرماد والسخام التي أُزيلت أثناء المعالجة.

بفضل هذه المعدات، تستطيع Braem معالجة مرشحات الجسيمات المفكوكة والتحقّق من نتيجة التنظيف وبيع مرشحات DPF بنظام الاستبدال.