Qué es un filtro de partículas y por qué necesitas saberlo

Los automóviles contribuyen significativamente a la contaminación ambiental. Esto es especialmente cierto en el caso del aire que respiramos en las grandes ciudades. El agravamiento de los problemas ambientales nos obliga a tomar medidas cada vez más estrictas para limpiar los gases de escape de los automóviles.

Entonces, desde 2011, en los automóviles que funcionan con combustible diesel, la presencia de un filtro de partículas es obligatoria (a menudo se puede encontrar la abreviatura en inglés DPF - filtro de partículas diesel). Este filtro es bastante caro y puede causar problemas en algunos casos, por lo que es útil tener una idea al respecto.

El propósito del filtro de partículas.

Incluso el motor de combustión interna más avanzado no proporciona una combustión del combustible al cien por cien. Como resultado, tenemos que lidiar con los gases de escape, que contienen una serie de sustancias nocivas para los seres humanos y el medio ambiente.

En los vehículos con motor de gasolina, el convertidor catalítico se encarga de limpiar el escape. Su tarea es neutralizar el monóxido de carbono (monóxido de carbono), hidrocarburos volátiles que contribuyen a la formación de smog, compuestos de nitrógeno tóxicos y otros productos de la combustión de combustibles.

El platino, el paladio y el rodio suelen actuar como catalizadores directos. Como resultado, a la salida del neutralizador, las sustancias tóxicas se convierten en inofensivas: oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono. El convertidor catalítico funciona eficazmente a una temperatura de 400-800 °C. Dicho calentamiento se proporciona cuando se instala directamente detrás del colector de escape o frente al silenciador.

La unidad diesel tiene sus propias características de funcionamiento, tiene un régimen de temperatura más bajo y un principio diferente de encendido del combustible. En consecuencia, la composición de los gases de escape también difiere. Uno de los productos de la combustión incompleta del combustible diesel es el hollín, que tiene propiedades cancerígenas.

El convertidor catalítico no puede manejarlo. Las pequeñas partículas de hollín contenidas en el aire no son filtradas por el sistema respiratorio humano. Cuando se inhalan, penetran fácilmente en los pulmones y se depositan allí. Para evitar que entre hollín en el aire de los automóviles diésel, se instala un filtro de partículas diésel (SF).

El catalizador del motor diésel (DOC - catalizador de oxidación diésel) tiene sus propias características y se instala delante del filtro de partículas o integrado en él.

El dispositivo y el principio de funcionamiento del "hollín".

Por lo general, el filtro es un bloque de cerámica colocado en una carcasa de acero inoxidable con canales cuadrados. Los canales están abiertos por un lado y tienen un tapón escalonado en el otro.Los gases de escape pasan casi sin obstáculos a través de las paredes porosas de los canales, y las partículas de hollín se depositan en los extremos ciegos y no ingresan al aire. Además, se puede aplicar una capa de una sustancia catalizadora a las paredes metálicas de la carcasa, que oxida y neutraliza el monóxido de carbono y los compuestos de hidrocarburos volátiles contenidos en el escape.

La mayoría de los filtros de partículas también tienen sensores de temperatura, presión y oxígeno residual (sonda lambda).

Limpieza automática

El hollín depositado en las paredes del filtro lo obstruye gradualmente y crea un obstáculo para la salida de los gases de escape. Como resultado, hay un aumento de la presión en el colector de escape y cae la potencia del motor de combustión interna. Al final, el motor de combustión interna puede simplemente detenerse. Por lo tanto, un tema importante es asegurar la depuración de la FS.

La limpieza pasiva se lleva a cabo oxidando el hollín con gases de escape calientes a una temperatura de unos 500 °C. Esto sucede automáticamente mientras el automóvil está en movimiento.

Sin embargo, las condiciones urbanas se caracterizan por viajes de corta distancia y frecuentes atascos de tráfico. En este modo, los gases de escape no siempre alcanzan una temperatura suficientemente alta y luego se acumula hollín. La adición de aditivos especiales antipartículas al combustible puede ayudar en esta situación. Contribuyen a la quema de hollín a bajas temperaturas, alrededor de 300 ° C. Además, dichos aditivos pueden reducir la formación de depósitos de carbón en la cámara de combustión de la unidad de potencia.

Algunas máquinas tienen una función de regeneración forzada que se activa cuando el sensor diferencial detecta demasiada diferencia de presión antes y después del filtro. Se inyecta una porción adicional de combustible, que se quema en el convertidor catalítico, calentando el SF a una temperatura de aproximadamente 600 °C. Cuando el hollín se queme y la presión en la entrada y salida del filtro se iguale, el proceso se detendrá.

Otros fabricantes, por ejemplo, Peugeot, Citroen, Ford, Toyota, utilizan un aditivo especial que contiene cerio para calentar el hollín. El aditivo está contenido en un recipiente separado y se inyecta periódicamente en los cilindros. Gracias a esto, el SF se calienta hasta 700-900 ° C, y el hollín a esta temperatura se quema por completo en unos minutos. El proceso es completamente automático y ocurre sin la intervención del conductor.

Por qué puede fallar la regeneración y cómo hacer una limpieza manual

Sucede que la limpieza automática no funciona. Las razones pueden ser las siguientes:

• durante viajes cortos, los gases de escape no tienen tiempo de calentarse a la temperatura deseada;
• se interrumpió el proceso de regeneración (por ejemplo, apagando el motor de combustión interna);
• mal funcionamiento de uno de los sensores, mal contacto o cables rotos;
• hay poco combustible en el tanque o el sensor de nivel de combustible da lecturas bajas, en este caso la regeneración no comenzará;
• Válvula de recirculación de gases de escape (EGR) defectuosa u obstruida.

Si se ha acumulado demasiado hollín, puede eliminarlo manualmente lavándolo.

Para ello, se debe desmontar el filtro de partículas, tapar uno de los conductos y verter un líquido de lavado especial en el otro. Dejar en posición vertical y agitar de vez en cuando. Después de aproximadamente 12 horas, drene el líquido y enjuague el filtro con agua corriente. Si hay un orificio de visualización o un ascensor, el desmontaje y la limpieza se pueden realizar de forma independiente. Pero es mejor ir a la estación de servicio, donde al mismo tiempo revisarán y reemplazarán los elementos defectuosos.

Los técnicos de servicio también pueden quemar el hollín acumulado con equipos especiales. Para calentar el SF, se utiliza un calentador eléctrico o de microondas, así como un algoritmo especial de inyección de combustible.

Causas del aumento de la formación de hollín

La razón principal del aumento de la formación de hollín en el escape es el combustible de mala calidad. El combustible diesel de baja calidad puede contener una cantidad significativa de azufre, lo que no solo conduce a la formación de ácido y corrosión, sino que también evita la combustión completa del combustible. Por lo tanto, si nota que el filtro de partículas se ensucia más rápido de lo normal y la regeneración forzada comienza con más frecuencia, entonces esta es una razón seria para buscar otra estación de servicio.

Un ajuste incorrecto de la unidad diesel también contribuye a un aumento en la cantidad de hollín. El resultado puede ser un contenido reducido de oxígeno en la mezcla de aire y combustible, lo que ocurre en ciertas áreas de la cámara de combustión. Esto conducirá a una combustión incompleta y a la formación de hollín.

Vida útil y sustitución del filtro de partículas

Como cualquier otra parte del automóvil, el SF se desgasta gradualmente. La matriz del filtro comienza a descomponerse y pierde su capacidad de regeneración efectiva. En condiciones normales, esto se nota después de unos 200 mil kilómetros.

En Ucrania, las condiciones de operación difícilmente pueden considerarse normales, y la calidad del combustible diesel no siempre está en el nivel adecuado, por lo que es posible contar con 100-120 mil. Por otro lado, sucede que incluso después de 500 mil kilómetros, el filtro de partículas sigue funcionando.

Cuando el SF, a pesar de todos los intentos de limpieza y regeneración, comience a degradarse claramente, notará una disminución significativa en la potencia del motor de combustión interna, un aumento en el consumo de combustible y un aumento en el humo de escape. El nivel de aceite del ICE puede aumentar y puede aparecer un sonido poco característico durante el funcionamiento del ICE. Y en el salpicadero se encenderá el aviso correspondiente. Todo llegó. Es hora de cambiar el filtro de partículas. El placer es caro. Precio: de uno a varios miles de dólares más la instalación. Muchos están totalmente en desacuerdo con esto y prefieren simplemente eliminar el SF del sistema.

¿Qué pasa si quitas el filtro de partículas?

Entre las ventajas de tal solución:

• te desharás de una de las causas del dolor de cabeza;
• el consumo de combustible disminuirá, aunque no demasiado;
• la potencia del motor de combustión interna aumentará ligeramente;
• ahorrará una cantidad decente de dinero (quitar el SF del sistema y reprogramar la unidad de control electrónico costará alrededor de $ 200).

Consecuencias negativas:

• si el auto está en garantía, puedes olvidarte de él;
• un aumento en las emisiones de hollín en el escape se notará a simple vista;
• dado que también deberá desconectarse el convertidor catalítico, las emisiones nocivas de su automóvil no se ajustarán a ningún estándar;
• puede aparecer un silbido desagradable de la turbina;
• el control ambiental no le permitirá cruzar la frontera de la Unión Europea;
• Será necesario flashear la ECU, puede tener consecuencias impredecibles para el funcionamiento de varios sistemas del vehículo si el programa contiene errores o no es totalmente compatible con este modelo en particular. Como resultado, al deshacerse de un problema, puede obtener otro, o incluso un conjunto de problemas nuevos.

En general, la elección es ambigua. Probablemente sea mejor comprar e instalar un nuevo filtro de partículas diésel si los fondos lo permiten. Y si no, intente revivir el anterior, intente quemar el hollín de varias maneras y lávelo a mano. Bueno, deja la opción de la eliminación física como último recurso, cuando se hayan agotado todas las demás posibilidades.