Filtros de partículas. Finalidad, dispositivo, principio de funcionamiento

La introducción de nuevas normas para la seguridad ambiental de los automóviles obliga a los fabricantes a desarrollar tecnologías cada vez más sofisticadas que permitan a sus productos cumplir con las regulaciones. Tales aspiraciones se deben a la aparición de familias de motores enteros, que se caracterizan por bajas emisiones de productos procesados. También se está trabajando en otras áreas. Así pues, en 2004 había un filtro de partículas diesel, que minimiza la cantidad de emisiones dañinas. Aunque por el momento de su aparición no fue tan ampliamente en demanda, los desarrolladores continuaron desarrollando la idea, y hoy en día, de acuerdo con la norma Euro-5, la presencia de este dispositivo en la construcción del coche es obligatorio.

¿Por qué necesito un filtro de partículas?

Los dispositivos de este tipo son los medios para el postratamiento de los gases de escape. Cabe señalar de inmediato que los filtros de partículas diesel se utilizan exclusivamente en motores diesel. En los agregados de gasolina, su análogo es un catalizador. La principal tarea de la instalación es eliminar las sustancias tóxicas de los gases de escape. Este procesamiento de gases hace que los automóviles sean más respetuosos con el medio ambiente. Los filtros pueden ser diferentes en diseño, pero todos cumplen la tarea de reducir el contenido de hollín en los gases de escape en un 80%.

Desafortunadamente, el funcionamiento de esta función implica muchos otros problemas, la mayoría de los cuales están relacionados con el mantenimiento del propio filtro. A medida que se procesan los gases, el dispositivo se ensucia y requiere limpieza. En casos extremos, los filtros de partículas se eliminan y se instalan nuevos componentes de post-tratamiento en su lugar.

Dispositivo de filtrado

La unidad se encuentra detrás del catalizador. Algunas variaciones del filtro también permiten su alineación estructural con el catalizador de oxidación. En tales casos, se encuentra detrás del colector de escape, donde se observa la temperatura máxima de los gases. El componente principal es la matriz, situada en una carcasa metálica. En modelos estándar, está hecho de carburo de silicio, que se caracteriza por una estructura celular con canales de pequeña sección transversal. En realidad, la estructura porosa de las paredes laterales en estos canales y asegura el rendimiento de la limpieza. Es importante tener en cuenta que el filtro de partículas diesel es sólo parte de una amplia gama de dispositivos y sistemas involucrados en el proceso de trabajo. Este grupo también incluye sensores de temperatura, una unidad de potencia, un ordenador de a bordo, un turbocompresor, etc. Es otra cuestión que el filtro realiza la función de purificación final y por lo tanto puede ser considerado como un enlace clave, ya que realiza la detención física de elementos dañinos.

Principio de funcionamiento

Todo el proceso se puede dividir en dos etapas: filtración directa y regeneración de hollín. En la primera etapa, las partıculas de hollın quedan atrapadas y luego se asientan sobre las paredes del filtro. En este sentido, las más problemáticas son las partículas pequeñas de hasta 1 μm de tamaño, ya que su peso ligero interfiere con la retención. Aunque la proporción de estos elementos representa sólo el 5% del total, son los más peligrosos para los seres humanos. Sin embargo, los modernos filtros de partículas pueden hacer frente eficazmente al procesamiento de tales partículas. La segunda etapa consiste en la regeneración de los elementos asentados. El hecho es que su acumulación en grandes volúmenes no sólo perjudica al propio filtro, sino que también reduce la potencia del motor, ya que se forma un obstáculo para el paso de los gases subsiguientes. En este sentido, las medidas para la limpieza de hollín son una parte obligatoria en el mantenimiento del automóvil.

Limpieza de filtros pasivos

Este tipo de limpieza se realiza debido a la influencia de las altas temperaturas de los gases de escape, que pueden alcanzar los 600 ° C. Otro tipo de método pasivo de regeneración es la adición de varios aditivos al combustible, que garantizan una combustión eficiente del hollín. En este caso, también existe un efecto de temperatura, pero a un nivel de 400-500ºC. El seguimiento de los modos de exposición térmica permite un sensor de filtro de partículas diesel que monitores y algunos parámetros de rendimiento del motor. Sin embargo, bajo ciertas condiciones de funcionamiento del automóvil, la filtración pasiva es inútil o completamente imposible.

Limpieza del filtro activo

Este es un método obligatorio para limpiar el filtro, que se basa en un aumento especial en el régimen de temperatura en el ambiente de los gases de escape. La acumulación de hollín en el proceso de mantenimiento de tales condiciones se quema gradualmente. Lo principal en la limpieza activa es las formas por las que se alcanza una temperatura alta. Entre los métodos más comunes se encuentran inyección de combustible tardía, inyección de diesel en la carrera de escape y calentamiento por microondas. En algunos casos, el filtro de hollín también se limpia con un calentador eléctrico. El dispositivo se puede instalar junto al dispositivo de limpieza, pero antes de que usted debe considerar cuidadosamente la configuración de la colocación de sus componentes. La gestión de la recuperación activa también se lleva a cabo con la participación de sensores – en particular, se utilizan dispositivos para medir presión y temperatura.

¿Cómo puedo eliminar un filtro de partículas?

A pesar del uso de sistemas de limpieza modernos, los filtros de este tipo tarde o temprano comienzan a interferir con el funcionamiento del motor. Esto se expresa en grupos de negro de humo, que no se eliminan por los métodos proporcionados. Una salida de tales situaciones puede ser el desmontaje del dispositivo. Y este evento se lleva a cabo en dos etapas. En primer lugar, se realiza una operación mecánica, durante la cual se desmonta el filtro de partículas. El precio de este procedimiento varía de 7 a 12 mil rublos. Por cierto, la instalación de un nuevo filtro se estima en 30-40 mil rublos. Por lo tanto, sólo unos pocos se resuelven para una actualización completa del sistema de limpieza. La segunda etapa consiste en la extracción del software del dispositivo mediante el reflashing de la unidad de control del motor.

Conclusión

Los desarrolladores de normas ambientales para los automóviles, por supuesto, cuidar el futuro de la humanidad y tratar de orientar a los fabricantes en las direcciones más humanas en términos de impacto en la naturaleza. El producto final del desarrollo de una de estas áreas fueron los filtros de partículas diesel, que reducen el impacto nocivo sobre la situación ecológica. Al mismo tiempo, los propios automovilistas recibieron muchos problemas junto con la nueva instalación. Es suficiente observar la necesidad de un control regular de la eficiencia de la regeneración del filtro. En caso de falta de auto limpieza del dispositivo, el propietario del coche no tiene otra opción que retirar esta unidad o reemplazarla con un filtro nuevo. Pero en ambos casos, los costos serán inevitables.