Филтер за дизел честице (DPF) 2.7L (Дисцовери 3)

На возилима из 2008. године, филтер за честице је доступан као опција (DPF).

НАПОМЕНА: Издувни систем без DPF такође доступан на возилима почевши од модела 2008.

Систем DPF смањује емисије чврстих продуката сагоревања дизел горива на занемарљив ниво.

Елементи система DPF

Назив ставке	Каталошки број резервног дела	Опис
1		Сензор температуре издувних гасова (пре катализатора)
2		Сензор температуре издувних гасова (после катализатора)
3		Сензорска цев високог притиска
4		Сензор диференцијалног притиска
5		Сензорска цев ниског притиска
6		Сензор температуре издувних гасова (после DPF)
7		Филтер за честице
8		Каталитички неутрализатор

Емисије честица се јављају у облику црног дима који емитује дизел мотор под одређеним условима оптерећења. Издувни гасови су сложена мешавина чврстих и течних елемената, при чему су чврсте честице првенствено микросфере угљеника на којима се кондензују угљоводоници ослобођени из горива и мазива мотора.



Систем DPF састоји се од следећих елемената:

• Филтер за честице
• Контролни софтвер DPF уграђен у управљачки модул мотора (ЕЦМ)
• Сензор диференцијалног притиска

Филтер за честице

DPF који се налази у издувном систему, иза катализатора. Главне карактеристике DPF - Ово је његова способност регенерације. Регенерација је сагоревање чврстих честица заробљених у филтеру, што спречава зачепљење филтера и омогућава да издувни гасови слободно пролазе. Процес регенерације се дешава у израчунатим интервалима и није приметан за возача аутомобила.

Регенерација је веома важна јер препуњавање филтера може проузроковати оштећење мотора услед превисоког повратног притиска издувних гасова, а сам филтер се такође може покварити или уништити. Производи заробљени филтером су углавном честице угљеника са апсорбованим угљоводоницима.

Назив ставке	Каталошки број резервног дела	Опис
A		Предња страна са наизменичним затвореним ћелијама
B		Поглед са стране који показује проток издувних гасова који пролази кроз филтер и честице које се скупљају у филтеру
C		Задња страна са наизменичним затвореним ћелијама

DPF користи технологију филтрације засновану на филтеру са каталитичким премазом. DPF направљен од силицијум карбида у челичном контејнеру, који има одличну отпорност на термички удар и карактеристике топлотне проводљивости. DPF дизајниран да задовољи оперативне потребе за одржавање оптималног повратног притиска.



Порозна површина филтера се састоји од много малих паралелних канала који се налазе уздужно у односу на издувни систем. Суседни канали у филтеру се наизменично затварају на крају. Овај дизајн присиљава издувни гас да пролази кроз порозне зидове филтера, који делују као филтер медијум. Чврсте материје које су превелике да прођу кроз порозну површину се сакупљају и складиште у каналима.

Ако се чврсте материје које се скупљају на филтеру не уклоне, пролаз издувних гасова може бити ометан. За уклањање чврстих честица користи се процес регенерације, у којем се чврсте честице оксидују.

Регенерација DPF контролисан температуром издувних гасова и DPF. DPF има површину филтера третирану са "wash coat", који укључује платину и друге активне компоненте и сличан је третману каталитичког конвертора. На одређеној температури издувни гас и DPF "wash coat"активира сагоревање честица поред оксидације угљен моноксида и угљоводоника.

Температура издувних гасова и DPF контролише софтвер DPF у ЕСМ. софтвер DPF прати оптерећење DPF на основу стила вожње, пређеног пута и сигнала са сензора диференцијалног притиска и сензора температуре. Када се достигне дати ниво запремине чврстих честица, долази до активне регенерације DPF. Изводи се у сарадњи са ЕЦМ регулисањем различитих функција управљања мотором, као што су:

• убризгавање горива
• регулација протока усисног ваздуха помоћу гаса
• систем рециркулације издувних гасова
• контрола притиска појачања

Процес регенерације је могућ захваљујући еластичности мотора са системом убризгавања"common-rail", који обезбеђује прецизну регулацију довода горива, притиска горива и убризгавања. Ови параметри су фундаментални за обезбеђивање ефикасног процеса регенерације.



За регенерацију DPF користе се два филтера - активни и пасивни.

Пасивна регенерација

Пасивна регенерација не захтева посебну интервенцију система управљања мотором и дешава се током нормалног рада мотора. Због пасивне регенерације, чврсте честице су се таложиле DPF, полако се претварају у угљен-диоксид. Овај процес је активан када температура DPF достиже 250°Ц (482°Ф). При великим брзинама и великом оптерећењу мотора, овај процес постаје континуиран.

Током пасивне регенерације, само део чврстих материја се претвара у угљен-диоксид. То је зато што је процес хемијске реакције ефикасан само унутар нормалног опсега радне температуре од 250°Ц до 500°Ц (482°Ф до 932°Ф).

Изнад овог температурног опсега, ефикасност претварања честица у угљен-диоксид расте са температуром DPF. Такве температуре се могу постићи само активним процесом регенерације.

Активна регенерација

Активна регенерација почиње када је запремина чврстих честица DPF достигне гранични ниво који се прати или открива контролним софтвером DPF. Прорачуни прага узимају у обзир стил вожње, пређену удаљеност и сигнале повратног притиска са сензора диференцијалног притиска.

По правилу, активна регенерација се дешава на сваких 725 км, али учесталост регенерације у великој мери зависи од услова вожње возила. На пример, када се аутомобил вози са малим оптерећењем у градском саобраћају, активна регенерација ће се дешавати чешће. Ово је узроковано бржим накупљањем честица у DPF у поређењу са режимима када се аутомобил креће великом брзином и долази до пасивне регенерације.



[Подаци преузети са веб странице: LRMAN.ru]

Софтвер DPF садржи бројач пређених километара који покреће регенерацију и служи за резервисање активне регенерације. Регенерација се захтева на основу пређене удаљености осим ако је не покрене сигнал против притиска са сензора диференцијалног притиска.

Активна регенерација DPF почиње када температура DPF расте до температуре сагоревања чврстих честица. Температура DPF повећава због повећања температуре издувних гасова. Ово се постиже увођењем додатне ињекције након прелиминарне и главне ињекције.

Софтвер DPF прати сигнале са два температурна сензора DPF за одређивање температуре DPF. У зависности од температуре DPF, софтвер DPF шаље захтев ЕЦМ-у да изврши један или два додатна циклуса убризгавања горива:

• Прво додатно убризгавање горива успорава сагоревање унутар цилиндра, што повећава температуру издувних гасова.
• Друго додатно убризгавање горива се дешава касније у циклусу снаге. Гориво је делимично сагорело у цилиндру; део несагорелог горива улази у издувни систем, где покреће егзотермну реакцију у каталитичком конвертору, додатно повећавајући температуру DPF.

Активни процес регенерације траје око 20 минута. Прва фаза повећава температуру DPF до 500°Ц (932TF). Друга фаза додатно повећава температуру DPF до 600°Ц (1112°Ф), што је оптимална температура за сагоревање чврстих честица. Ова температура се одржава 15-20 минута да би се обезбедило потпуно сагоревање чврстих честица DPF. Процес сагоревања претвара честице угљеника у угљен-диоксид и воду.



Температура активне регенерације DPF пажљиво контролисан софтвером DPF за одржавање потребне температуре од 600°Ц (1112°Ф) на улазу DPF. Систем управљања температуром осигурава да се границе радне температуре турбопуњача и катализатора не прекораче. Улазна температура турбопуњача не сме да пређе 830°Ц (1526TF), температура каталитичког претварача не би требало да пређе 800°Ц (1472TF), а излазна температура мора остати испод 750°Ц (1382°Ф).

Током активне регенерације дешавају се следећи процеси које контролише ЕЦМ:

• Турбопуњач се одржава у потпуно отвореном положају. Ово минимизира пренос топлоте са издувног гаса на турбопуњач и смањује брзину протока издувних гасова, омогућавајући оптимално грејање DPF. Ако возач жели да повећа обртни момент, лопатице турбопуњача се могу затворити ако је потребно.
• Вентил за гас се затвара јер то помаже повећању температуре издувних гасова и смањује брзину протока издувних гасова, што смањује време загревања DPF до оптималне температуре.
• Вентил за рециркулацију издувних гасова се затвара (EGR). Употреба EGR смањује температуру издувних гасова и стога не дозвољава постизање оптималне температуре DPF.

Ако због употребе возила и/или начина вожње возила, процес активне регенерације не може да се спроведе или је немогуће извршити регенерацију DPF, ваш продавац може извршити принудну регенерацију DPF. Ово се може урадити или тако што ћете возити возило док мотор не достигне нормалну радну температуру, а затим возити брзином од најмање 25 мпх током 20 минута, или повезивањем возила на дијагностички систем који је одобрила компанија. Land Rover, што ће помоћи специјалисту да изврши поступак аутоматске регенерације за чишћење DPF.

Контролни систем филтера за дизел честице

За постизање оптималне ефикасности DPF и спречити његово зачепљење, потребно је стално пратити стање DPF. ЕЦМ садржи софтвер DPF, који контролише праћење и рад система DPF а такође прати и друге податке о возилу како би одредио периоде регенерације и интервале одржавања.

Софтвер DPF могу се поделити на три одвојена софтверска управљачка модула: управљачки модул DPF, модул за контролу потрошње горива DPF и модул за контролу протока ваздуха DPF.

Ова три модула контролише четврти софтверски модул који се зове одговарајући модул DPF. Одговарајући модул контролише рад других модула када се прими захтев за активну регенерацију. Контролни модул DPF је подсистем модула за подударање DPF.

Модул за управљање горивом DPF

Модул за управљање горивом DPF контролише следеће функције:

• Синхронизација четири одвојена убризгавања по радном такту и количине убризганог горива (прелиминарно, главно и два додатна убризгавања).
• Притисак убризгавања и пребацивање између три различита нивоа калибрације убризгавања.

Горе наведене функције зависе од стања катализатора и DPF.

Поред мерења активности неутрализатора и DPF контролисано убризгавање одређује потребан ниво убризгавања. Систем управљања горивом израчунава количину горива и тајминг четири одвојена убризгавања за сваки од три нивоа калибрације притиска убризгавања, а такође контролише пребацивање између нивоа.

Потребна су два додатна убризгавања да би се одвојиле функције повећања температуре гасова у цилиндру и производње угљоводоника. Прво појачано убризгавање се користи за стварање виших температура гаса у цилиндру уз одржавање истог обртног момента мотора као током нормалног рада мотора (без регенерације). Друго појачано убризгавање се користи за производњу угљоводоника усмеравањем несагорелог горива у катализатор без повећања обртног момента мотора.

Модул за контролу протока ваздуха DPF

Модул за контролу протока ваздуха DPF контролише следеће функције:

• Контролни систем EGR
• Систем контроле притиска појачања
• Систем контроле температуре усисног ваздуха и притиска

Током активне регенерације се искључује EGR и израчунава се повратна активација регулатора притиска појачања. Модул за контролу протока ваздуха прати нивое притиска и температуре ваздуха у усисном разводнику. Ова контрола је неопходна за постизање тачних услова унутар цилиндра за стабилно и поуздано сагоревање додатно убризганог горива.

Модул контролише температуру усисног ваздуха активирањем вентила за гас EGR и подешавање притиска појачања.

Одговарајући модул DPF

Одговарајући модул DPF по пријему захтева за регенерацију од контролног модула, покреће и координира следеће захтеве за регенерацију DPF:

• Искључивање EGR
• Контрола притиска појачања
• Повећано оптерећење мотора
• Контролисање притиска и температуре ваздуха у усисној грани
• Контрола убризгавања горива

Када контролни модул изда захтев за регенерацију, одговарајући модул захтева гашење EGR и повећање притиска потребног за регенерацију. Затим чека из система EGR повратни сигнал који потврђује да вентил EGR затворено.

Када вентил EGR затвара, одговарајући модул покреће захтев за повећањем оптерећења мотора контролисањем температуре и притиска усисног ваздуха.

Након што добије потврду да су услови усисавања под контролом или да је време калибрације истекло, одговарајући модул улази у стање чекања када возач отпусти педалу гаса. Ако се то догоди или време калибрације истекне, модул за усклађивање генерише захтев за контролу убризгавања горива како би се повећала температура издувних гасова.

Сензор диференцијалног притиска

Назив ставке	Каталошки број резервног дела	Опис
1		Прикључак ниског притиска
2		Цев високог притиска
3		Електрични конектор

Сензор диференцијалног притиска је монтиран на носач причвршћен за преносно кућиште.

Сензор диференцијални притисак користи се софтвер за ефективну контролу стања DPF. Две цеви на сензору су повезане цевима на улазну и излазну страну DPF. Цеви омогућавају сензору да мери притисак DPF на улазу и излазу.

Са повећањем количине заробљених честица DPF, притисак са улазне стране DPF повећава у поређењу са страном за ослобађање. софтвер DPF користи ово поређење у комбинацији са другим подацима за израчунавање акумулираног броја ухваћених честица.

Мерењем разлике притиска између улаза и излаза DPF и температуру DPF, софтвер DPF може утврдити да ли је филтер зачепљен DPF и да ли је потребна његова регенерација.

Сензори температуре DPF

У систему DPF користе се три температурна сензора. Први сензор се уграђује одмах након турбопуњача у улазну цев каталитичког претварача, други се уграђује у излазну цев катализатора, а трећи сензор је у издувној конусној цеви. DPF.

Сензори мере температуру издувних гасова на излазу из турбо пуњача, после каталитичког претварача и након проласка кроз DPF и пружи информације потребне за израчунавање температуре DPF.

Ове информације се користе у комбинацији са другим подацима за израчунавање количине акумулираних честица и за контролу температуре DPF.

Индикација на инструмент табли

Ако возило редовно прави кратка путовања при малој брзини, ефикасна регенерација DPF можда неће бити могуће.

У овом случају софтвер DPF одређује да DPF је блокиран, на основу сигнала са сензора диференцијалног притиска и даје возачу следећа упозорења:

Назив ставке	Каталошки број резервног дела	Опис
1		'DPF FULL VISIT DEALER' (DPF ЗАВРШЕНО, ПОСЕТИТЕ ПРОДАВЦА)
2		'DPF FULL' (DPF ЗАВРШЕНО)

Опремљена возила DPF и инструмент таблу високог нивоа да упозори возача на стање DPF користите поруке на екрану центра за поруке.

Када DPF је попуњен, возач ће о томе бити обавештен поруком "DPF FULL", праћен референтним симболом. Као што је описано у Упутству за употребу, возач треба да вози возило док мотор не достигне нормалну радну температуру, а затим да вози брзином од најмање 30 мпх (48 км/х) 20 минута. успешан завршетак регенерације DPF порука "DPF FULL" више неће бити приказан.

Ако софтвер DPF одређује да DPF је и даље зачепљена, порука "DPF FULL VISIT DEALER". Возач треба да посети овлашћеног дилера да изврши принудну регенерацију DPF.

Нежељени ефекти филтера за честице (DPF)

Следећи одељак описује неке од нежељених ефеката изазваних активним процесом регенерације.

Разблаживање моторног уља

До разблаживања моторног уља може доћи због малих количина горива које улазе у кућиште радилице током фазе након убризгавања. Из тог разлога су уведени прорачуни засновани на стилу вожње како би се смањили сервисни интервали замене уља када је то потребно. Возач се обавештава о потреби замене уља поруком на инструмент табли.

Софтвер DPF прати стил вожње, учесталост и трајање активне регенерације. Користећи ове информације, могу се направити прорачуни о разблажењу моторног уља. Када софтвер DPF израчуна да је разблаживање моторног уља достигло унапред подешену граничну вредност (гориво је 7% запремине уља), сервисна порука се приказује на инструмент табли.

У зависности од вашег стила вожње, неким возилима може бити потребна замена уља раније од предвиђеног интервала. Ако се прикаже сервисна порука, возило мора бити у потпуности сервисирано и бројач сервисних интервала ће бити ресетован.

Потрошња горива

Током активног процеса регенерације DPF повећава се потрошња горива. Међутим, пошто се активна регенерација дешава ретко иу ограниченом временском периоду, укупна потрошња горива расте за приближно 2%. Додатно гориво које се користи током активног процеса регенерације додаје се тренутној потрошњи горива и просечна потрошња горива се приказује на инструмент табли.