Filtr cząstek stałych

DPF (Diesel Particulate Filter) zatrzymuje stałe cząstki sadzy w układzie wydechowym. Zapełniony lub uszkodzony Filtr cząstek stałych powoduje wzrost przeciwciśnienia spalin, problemy z regeneracją lub niedostateczną filtrację cząstek. W przypadku samochodów ciężarowych, autobusów i samochodów dostawczych MAN i Mercedes trwała naprawa wymaga więc czegoś więcej niż wymiany filtra: należy również sprawdzić proces spalania w silniku, odczyty czujników i warunki eksploatacji.

Części należy zawsze dobierać na podstawie numeru podwozia pojazdu. Porównanie wizualne ani dobór wyłącznie według nazwy modelu nigdy nie wystarczają. Należy również sprawdzić wariant silnika, normę emisji spalin, numer części i wersję układu oczyszczania spalin. Na przykład w MAN TGX z silnikami D26 oraz Mercedes Actros z silnikami OM 471 występują różne moduły filtrów. Również w Lion's City, Citaro, TGE i Sprinter o zastosowanej konfiguracji decydują rok produkcji i wersja emisyjna.

Wiele filtrów cząstek stałych wykorzystuje ceramiczny wkład o przepływie przez ścianki, z naprzemiennie zaślepionymi kanałami. Spaliny przepływają przez porowate ścianki kanałów, a sadza zostaje zatrzymana. Kordieryt i węglik krzemu to powszechnie stosowane materiały wkładu; różnią się właściwościami termicznymi. Objętość filtra, porowatość, grubość ścianek i powłoka katalityczna współdecydują o spadku ciśnienia i właściwościach regeneracyjnych. Dostępne są zarówno osobno wymieniane wkłady filtracyjne, jak i zintegrowane moduły oczyszczania spalin.

Należy sprawdzić średnice przyłączy, dopasowanie kołnierzy, gniazda uszczelnień, pozycję montażową i otwory przyłączeniowe czujników. Dopuszczalne przeciwciśnienie spalin i różnica ciśnień zależą od natężenia przepływu spalin oraz temperatury: należy stosować warunki pomiarowe i wartości graniczne właściwe dla danego pojazdu, a nie uniwersalny limit ciśnienia.

Częste krótkie przejazdy, praca na biegu jałowym i przerywane regeneracje powodują gromadzenie się sadzy. Zużycie oleju silnikowego oraz dodatki zawarte w oleju smarowym są ponadto źródłem niepalnego popiołu. Regeneracja usuwa sadzę, ale nie popiół. Powracające komunikaty ostrzegawcze, ograniczenie mocy i rosnące zużycie paliwa mogą być również skutkiem uszkodzonych czujników różnicy ciśnień, niedrożnych przewodów pomiarowych lub nieprawidłowych temperatur spalin. Z kolei pęknięty filtr może wykazywać niewielki spadek ciśnienia mimo niedostatecznej filtracji.

1. Odczytaj dane ze sterownika silnika. Zapisz kody usterek, warunki ich wystąpienia, obliczone zapełnienie sadzą i popiołem, historię regeneracji oraz przyczyny blokowania regeneracji. Porównaj obliczone zapełnienie z wartościami zmierzonymi.
2. Sprawdź pomiary ciśnienia. Skontroluj przewody pomiaru ciśnienia pod kątem pęknięć, obecności kondensatu, niedrożności i zamienionych przyłączy. Przy wyłączonym silniku różnica ciśnień powinna wynosić około zera, w granicach tolerancji producenta. Porównaj sygnał czujnika ze wskazaniem skalibrowanego manometru różnicowego przy zalecanej prędkości obrotowej i obciążeniu.
3. Oceń dane dotyczące temperatury. Przy zimnym silniku porównaj wskazania czujników z temperaturą otoczenia i zarejestruj ich zmiany podczas nagrzewania. Aktywna regeneracja wymaga zazwyczaj około 550–650 °C przy filtrze; dokładny sposób sterowania zależy od układu. Przy zbyt niskiej temperaturze sprawdź również katalizator utleniający i układ dozowania paliwa do regeneracji, jeśli występuje.
4. Znajdź przyczynę nadmiernego powstawania sadzy. Sprawdź wtryskiwacze zgodnie z procedurą diagnostyki silnika, nieszczelności układu powietrza doładowującego, regulację ciśnienia doładowania i układ recyrkulacji spalin. Przy podwyższonym zużyciu oleju silnikowego skontroluj również turbosprężarkę i stan silnika. Potwierdź podejrzenie uszkodzenia filtra poprzez oględziny oraz, jeśli jest to wymagane, pomiar liczby cząstek stałych.

Wymuszoną regenerację przeprowadzaj wyłącznie przy spełnieniu warunków producenta i dopuszczalnym zapełnieniu sadzą. Przy nadmiernym zapełnieniu temperatura może wzrosnąć w sposób niekontrolowany i spowodować stopienie wkładu. Korzystaj z odpowiedniego, zabezpieczonego przeciwpożarowo stanowiska pracy z instalacją przystosowaną do gorących spalin; materiały łatwopalne trzymaj z dala od stanowiska.

Nieuszkodzony filtr zapełniony popiołem oddaj do profesjonalnego czyszczenia zgodnie z odpowiednią, zatwierdzoną procedurą, z kontrolą przepustowości i integralności przed zabiegiem oraz po nim. Wymień wkłady z pęknięciami, uszkodzeniami wskutek stopienia lub zanieczyszczeniami, których nie można usunąć. Demontaż wykonuj dopiero po ostygnięciu i zapobiegaj rozprzestrzenianiu się pyłu sadzy i popiołu.

Montuj z użyciem zalecanych uszczelnień i momentów dokręcania, zapewniając połączenia bez naprężeń. Po wykonaniu odpowiednich prac przeprowadzaj wyłącznie przewidziane procedury adaptacji i zerowania wartości zapełnienia filtra. Następnie sprawdź szczelność, spadek ciśnienia pod obciążeniem i działanie regeneracji. Stosuj olej silnikowy z właściwą aprobatą producenta i ograniczaj regularne przerywanie regeneracji, aby uniknąć kolejnych przestojów.

Braem dysponuje urządzeniami niezbędnymi do regeneracji lub czyszczenia DPF poza pojazdem, czyli po jego demontażu. Gdy filtr cząstek stałych jest mocno zatkany niepalnym popiołem pozostającym po wielokrotnych regeneracjach w pojeździe, układ pojazdu nie jest już w stanie samodzielnie oczyścić filtra przez wypalanie. Filtr trzeba wtedy zdemontować i poddać obróbce poza pojazdem. Rozróżnia się przy tym dwie metody: regenerację termiczną (wypalanie) służącą usunięciu pozostałej sadzy oraz czyszczenie hydrodynamiczne (mycie) służące usunięciu zalegającego popiołu.

Do tego celu Braem dysponuje maszyną do czyszczenia DPF z układem płukania hydrodynamicznego oraz piecem do termicznej regeneracji DPF, a także urządzeniami pomocniczymi:

1. Maszyna do płukania hydrodynamicznego / „Flash”. W zamkniętej kabinie myjącej przez filtr przetłaczana jest pulsacyjnie mieszanina ciepłej wody, sprężonego powietrza i specjalnych dodatków. Technologia wave-surge lub air-explosion wypłukuje pozostałości popiołu z mikroskopijnych kanałów.
2. Piec do termicznej regeneracji DPF. Piec w kontrolowany sposób nagrzewa filtr do wysokich temperatur, dzięki czemu trudna do usunięcia pozostała sadza utlenia się i spala. Pozostały popiół należy następnie usunąć z filtra.
3. Suszarka bębnowa do DPF / funkcja suszenia. Po płukaniu na mokro filtr jest całkowicie suszony z wykorzystaniem funkcji suszenia wysokotemperaturowego przed ponownym montażem. Zapobiega to natychmiastowemu zbrylaniu się nowej sadzy pod wpływem pozostałej wilgoci.
4. Urządzenie do pomiaru przeciwciśnienia. Przed czyszczeniem i po nim przeprowadzany jest test ciśnieniowy z użyciem powietrza. Zmierzony opór przepływu powietrza w mbar pozwala określić stopień przywrócenia przepustowości i porównać ją z przepustowością nowego filtra.
5. Specjalne adaptery i kołnierze do DPF. Adaptery uniwersalne i przeznaczone do konkretnych marek zapewniają szczelne połączenie różnych rur wydechowych i kołnierzy z maszyną czyszczącą.
6. Precyzyjna waga Soot Scale (waga do sadzy). Filtr jest ważony przed procesem i po nim. Różnica masy w gramach wskazuje, ile popiołu i sadzy usunięto podczas czyszczenia.

Dzięki tym urządzeniom Braem może regenerować i czyścić zdemontowane filtry cząstek stałych, kontrolować efekt czyszczenia oraz sprzedawać DPF w systemie wymiany.