Filtros de partículas. Finalidade, dispositivo, princípio de operação

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:18

A introdução de novos padrões de segurança ambiental para carros está forçando os fabricantes a desenvolver tecnologias cada vez mais avançadas que permitem que seus produtos cumpram os regulamentos. Tais aspirações se devem ao surgimento de famílias inteiras de motores que se caracterizam por baixas emissões de produtos processados. O trabalho também está em andamento em outras áreas. Assim, em 2004, surgiu um filtro de partículas diesel, que minimiza a quantidade de emissões nocivas. Embora na época de seu aparecimento não fosse tão procurado, os desenvolvedores continuaram a desenvolver a ideia e hoje, de acordo com o padrão Euro-5, a presença desse dispositivo no design de um carro é obrigatória.

Para que serve um filtro de partículas?

Dispositivos deste tipo são meios de pós-tratamento de gases de escape. Deve-se notar imediatamente que os filtros de partículas são usados exclusivamente em motores a diesel. Nas unidades a gasolina, seu análogo é um catalisador. A principal tarefa da instalação é remover substâncias tóxicas do escapamento. Esse processamento de gases torna os carros mais ecológicos. Os filtros podem ter um design diferente, mas todos realizam a tarefa de reduzir os níveis de fuligem nas emissões de escape em 80%.

KInfelizmente, executar esta função acarreta muitos outros problemas, a maioria deles relacionados à manutenção do próprio filtro. À medida que os gases são processados, o dispositivo fica contaminado e precisa ser limpo. Em casos extremos, os filtros de partículas são removidos e novos componentes de pós-tratamento são instalados em seu lugar.

Dispositivo de filtro

A unidade está localizada atrás do catalisador. Algumas variações do filtro também permitem sua combinação estrutural com um neutralizador oxidativo. Nesses casos, está localizado atrás do coletor de escape, onde é observada a temperatura máxima dos gases. O componente principal é uma matriz colocada em uma caixa de metal. Nos modelos padrão, é feito de carboneto de silício, que se distingue por uma estrutura celular com pequenos canais de seção transversal. Na verdade, a estrutura porosa das paredes laterais desses canais garante a limpeza. É importante notar que o filtro de partículas diesel é apenas parte de todo um complexo de dispositivos e sistemas envolvidos no fluxo de trabalho. Este grupo também inclui sensores de temperatura, uma unidade de potência, um computador de bordo, um turbocompressor, etc. elementos nocivos.

Princípio de funcionamento

Todo o processo pode ser dividido em duas etapas - filtração direta e regeneração de fuligem. Na primeira fase, as partículas de fuligemsão capturados, após o que se instalam nas paredes do filtro. Nesse sentido, o mais problemático são as partículas pequenas de até 1 mícron de tamanho, pois seu pequeno peso interfere na retenção. Embora a participação desses elementos represente apenas 5% do total, eles são os mais perigosos para os seres humanos. No entanto, os filtros de partículas modernos podem lidar efetivamente com o processamento de tais partículas. A segunda etapa é a regeneração dos elementos assentados. O fato é que seu acúmulo em grandes volumes não apenas prejudica o próprio filtro, mas também reduz a potência do motor, pois é formado um obstáculo para a passagem de gases subsequentes. Nesse sentido, as medidas de limpeza dos dispositivos de fuligem são uma parte indispensável da manutenção do carro.

Limpeza passiva do filtro

Este tipo de limpeza é realizado devido à influência das altas temperaturas dos gases de escape, que podem chegar a 600 °C. Outro tipo de método de regeneração passiva é a introdução de vários aditivos no combustível para garantir uma combustão eficiente da fuligem. Neste caso, o efeito da temperatura também ocorre, mas ao nível de 400-500 °C. O sensor do filtro de partículas, que também controla alguns parâmetros de operação do motor, permite monitorar os modos de exposição térmica. No entanto, em algumas condições de operação do veículo, a filtragem passiva é inútil ou mesmo impossível.

Limpeza ativa do filtro

Esta é uma abordagem forçada para a limpeza do filtro, que depende de um aumento de temperatura especial naambiente de gases de escape. A fuligem acumulada no processo de manutenção de tais condições queima gradualmente. O principal na limpeza ativa são as maneiras pelas quais as altas temperaturas são alcançadas. Entre os métodos mais comuns estão a injeção tardia de combustível, injeção de diesel no curso de exaustão e aquecimento por micro-ondas. Em alguns casos, a limpeza do filtro de partículas também é realizada por um aquecedor elétrico. O instrumento pode ser instalado próximo a um dispositivo de limpeza, mas antes de fazê-lo, deve-se considerar cuidadosamente o layout de seus componentes. A recuperação ativa também é controlada com a participação de sensores - em particular, são usados dispositivos para medição de pressão e temperatura.

Como remover o filtro de partículas?

Apesar do uso de modernos sistemas de limpeza, filtros desse tipo mais cedo ou mais tarde começam a interferir no funcionamento do motor. Isso é expresso por acúmulos de fuligem, que não são removidos pelos métodos prescritos. A saída para tais situações pode ser desmontar o dispositivo. Além disso, este evento é realizado em duas etapas. Em primeiro lugar, é realizada uma operação mecânica, durante a qual o filtro de partículas é desmontado diretamente. O preço deste procedimento varia de 7 a 12 mil rublos. A propósito, a instalação de um novo filtro é estimada em 30 a 40 mil rublos, então apenas alguns decidem atualizar completamente o sistema de limpeza. A segunda etapa é remover programaticamente o dispositivo piscando a unidade de controle do motor.

Conclusão

Desenvolvedoresde padrões ambientais em relação aos carros, é claro, eles se preocupam com o futuro da humanidade e se esforçam para orientar os fabricantes para as direções mais humanas em termos de impacto na natureza. O produto final do desenvolvimento de uma dessas áreas foram os filtros de partículas, que reduzem os efeitos nocivos ao meio ambiente. Ao mesmo tempo, os próprios motoristas receberam muitos problemas junto com a nova instalação. Basta mencionar a necessidade de monitorar regularmente a eficiência da regeneração do filtro. Em caso de autolimpeza insuficiente do dispositivo, o proprietário do carro não tem escolha a não ser remover esse bloco ou substituí-lo por um novo filtro. Mas em ambos os casos, os custos serão inevitáveis.