Шкода дизельный двигатель TDI PD 2.0 сажевый фильтр с топливной присадкой

Современные дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива завоевывают все большую популярность благодаря способности уже на низких оборотах развивать крутящий момент, обеспечивающий повышенный ездовой комфорт. Низкий расход топлива и незначительный выброс углекислого газа (CO2) делает дизельные двигатели перспективными силовыми агрегатами для современных автомобилей.

Конструкция двигателя 2,0 л/103 кВт TDI в основном выполнена на базе двигателя 1,9 л/96
кВт TDI, применяющегося в автомобилях Skoda Superb.
Отличительные особенности двигателя
- блок цилиндров из серого чугуна
- привод распредвала при помощи зубчатого ремня
- головка блока цилиндров с 2 клапанами на цилиндр
- система впрыска «насос-форсунка»
- блок балансирных валов
- бесконтактная система определения положения дроссельной заслонки
- бесконтактная система определения положения клапана рециркуляции ОГ
- сажевый фильтр (DPF) с топливной присадкой
- рециркуляция и охлаждение ОГ
- насос системы охлаждения встроен в блок цилиндров
- привод масляного насоса от балансировочного вала

После введения нормы токсичности Евро 4 в центре внимания всех разработчиков двигателей находится обеспечение соответствия норме Евро 5, которая будет применяться с 2010 года. Эта непростая задача предполагает дополнительное снижение предельного содержания оксидов азота (NOx) и сажи.
Выброс сажи дизельным двигателем можно заметно сократить путем встраивания в систему рециркуляции сажевого фильтра (DPF). Такой фильтр в сочетании с топливными присадками способен на 97% снизить содержание сажи в отработавших газах. Фильтр задерживает и окисляет (сжигает) сажу при температуре 500 °C. Это позволяет предотвратить засорение фильтра, регенерация которого происходит автоматически при движении автомобиля. Для улучшения регенерации фильтра в топливо добавляется присадка на металлической основе, обеспечивающая полное окисление при относительно низких температурах. Кроме того, присадка способствует снижению количества сажи при сгорании топлива, а следовательно, увеличению срока службы системы.

Что такое нормы Евро?
В 70-х годах 20 столетия начались попытки снижения вредного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду. Именно тогда вступили в силу первые постановления, регулирующие нормы токсичности отработавших газов. За последние 15 лет достигнуто значительное снижение количества вредных выбросов. Этому способствовало внедрение новых технологий, прогресс электроники и компьютерных технологий. Норма токсичности Евро 4 определяет предельное содержание всех вредных веществ в отработавших газах в граммах на километр для двигателей внутреннего сгорания, в частности, для устанавливаемых на легковые автомобили двигателей с самовоспламенением. Данная норма также устанавливает предельное содержание вредных веществ в выхлопе грузовых автомобилей. Предельные значения различаются в зависимости от категории по массе. Сегодня в странах ЕС применяется норма токсичности 98/69/EGB, известная как Евро 4, заменившая норму 98/69/EGA (EU3), действовавшую с 2000 года. Данная норма является еще более строгой в отношении предельного содержания вредных вещей в отработавших газах. В Чехии она действует с 1 января 2006 года.
Сажевый фильтр
Сажевый фильтр (например, в автомобилях Škoda Superb с двигателем 2,0 л/103 кВт TDI) устанавливается в выпускной системе за окислительным катализатором. Он отфильтровывает сажу из отработавших газов двигателя.
Устройство
Сажевый фильтр состоит из ячеистого фильтрующего элемента, выполненного из карбида кремния, заключенного в металлический корпус. Керамический фильтрующий элемент состоит из соединенных перемычками параллельных микроскопически малых каналов. Следующие свойства карбида кремния делают его прекрасным фильтрующим материалом:
— высокая механическая прочность
— прекрасная устойчивость к колебаниям температур
— способность выдерживать термическую нагрузку и проводимость
— высокая износостойкость
Принцип работы
Отработавшие газы проходят через пористые перегородки сажевого фильтра между входящим и исходящим каналами корпуса фильтра. При этом частицы сажи остаются на стороне входа фильтра.
Регенерация сажевого фильтра
Сажевый фильтр необходимо регулярно чистить от сажи, чтобы предотвратить его засорение и нарушение работы. В процессе регенерации скопившиеся в фильтре частицы сажи сгорают при температуре около 500 °C. Сажа воспламеняется при температуре примерно 600 650 °C. Такая температура отработавших газов может достигаться только при работе дизельного двигателя с полной нагрузкой. Для того чтобы сажевый фильтр можно было восстанавливать в любых условиях эксплуатации, температура воспламенения сажи снижается при помощи присадки при одновременном повышении температуры ОГ путем вмешательства блока управления двигателя. Процессом регенерации управляет блок управления двигателя.
В процессе регенерации происходит сгорание всей сажи, накопившейся в сажевом фильтре. Регенерация выполняется через каждые 500-700 км пробега. Ее продолжительность составляет примерно 5-10 минут. Процесс регенерации происходит незаметно для водителя.
Присадка
Присадка представляет собой железосодержащий реагент, растворенный в углеводородной смеси. В автомобилях Škoda Superb он заливается в отдельный пластмассовый бачок, расположенный в нише для запасного колеса. Задача присадки состоит в снижении температуры горения сажи, что позволяет осуществить процесс регенерации сажевого фильтра в режиме частичной нагрузки. Температура воспламенения сажи составляет около 600 650 °C. Такая температура ОГ достигается только при работе дизельного двигателя с полной нагрузкой.
Присадка снижает температуру воспламенения сажи примерно до 500 °C. Присадка автоматически впрыскивается в топливный бак через трубку обратной подачи топлива при каждой заправке. Это производится при помощи насоса присадки сажевого фильтра, управляемого блоком управления двигателя. Количество залитого в бак топлива рассчитывается блоком управления двигателя на основании анализа информации от датчика уровня топлива. По завершении каждого процесса дозирования концентрация молекул железа в топливе составляет 10 промиль (единиц на миллион). Это соответствует пропорции примерно 1 литр присадки на 2 800 литров топлива. Топливная присадка поступает в сажевый фильтр вместе с сажей. Там она откладывается вместе с частицами сажи.