Filtres à particules. But, appareil, principe de fonctionnement

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:49

L'introduction de nouvelles normes de sécurité environnementale pour les voitures oblige les constructeurs à développer des technologies de plus en plus avancées permettant à leurs produits de se conformer à la réglementation. De telles aspirations sont dues à l'émergence de familles entières de moteurs qui se caractérisent par de faibles émissions de produits transformés. Des travaux sont également en cours dans d'autres domaines. Ainsi, en 2004, un filtre à particules diesel est apparu, ce qui minimise la quantité d'émissions nocives. Bien qu'au moment de son apparition, il n'était pas si demandé, les développeurs ont continué à développer l'idée, et aujourd'hui, selon la norme Euro-5, la présence de cet appareil dans la conception d'une voiture est obligatoire.

À quoi sert un filtre à particules ?

Les appareils de ce type sont des moyens de post-traitement des gaz d'échappement. Il convient de noter tout de suite que les filtres à particules sont utilisés exclusivement dans les moteurs diesel. Dans les unités à essence, leur analogue est un catalyseur. La tâche principale de l'installation est d'éliminer les substances toxiques des gaz d'échappement. Un tel traitement des gaz rend les voitures plus respectueuses de l'environnement. Les filtres peuvent être de conception différente, mais ils ont tous pour tâche de réduire de 80 % les niveaux de suie dans les gaz d'échappement

KMalheureusement, l'exécution de cette fonction entraîne de nombreux autres problèmes, dont la plupart sont liés à l'entretien du filtre lui-même. Au fur et à mesure que les gaz sont traités, l'appareil devient contaminé et doit être nettoyé. Dans les cas extrêmes, les filtres à particules sont retirés et de nouveaux composants de post-traitement sont installés à leur place.

Filtrer l'appareil

L'unité est située derrière le convertisseur catalytique. Certaines variantes du filtre permettent également sa combinaison structurelle avec un neutralisant oxydant. Dans de tels cas, il est situé derrière le collecteur d'échappement, où la température maximale des gaz est notée. Le composant principal est une matrice placée dans un boîtier métallique. Dans les modèles standard, il est en carbure de silicium, qui se distingue par une structure cellulaire avec des canaux de petite section. En effet, la structure poreuse des parois latérales de ces canaux assure le nettoyage. Il est important de noter que le filtre à particules diesel n'est qu'une partie d'un ensemble complexe d'appareils et de systèmes impliqués dans le flux de travail. Ce groupe comprend également des capteurs de température, un bloc d'alimentation, un ordinateur de bord, un turbocompresseur, etc. Une autre chose est que le filtre remplit la fonction de nettoyage final et peut donc être considéré comme un maillon clé, car il met en œuvre la rétention physique de éléments nocifs.

Principe de fonctionnement

L'ensemble du processus peut être divisé en deux étapes: la filtration directe et la régénération de la suie. Au premier stade, les particules de suiesont capturés, après quoi ils se déposent sur les parois du filtre. À cet égard, les plus problématiques sont les petites particules jusqu'à 1 micron, car leur faible poids interfère avec la rétention. Bien que la part de ces éléments ne représente que 5% du total, ce sont les plus dangereux pour l'homme. Cependant, les filtres à particules modernes peuvent faire face efficacement au traitement de ces particules. La deuxième étape est la régénération des éléments installés. Le fait est que leur accumulation dans de grands volumes nuit non seulement au filtre lui-même, mais réduit également la puissance du moteur, car un obstacle se forme pour le passage des gaz ultérieurs. À cet égard, les mesures de nettoyage des dispositifs de suie sont un élément indispensable de l'entretien de la voiture.

Nettoyage passif du filtre

Ce type de nettoyage est réalisé en raison de l'influence des températures élevées des gaz d'échappement, qui peuvent atteindre 600 °C. Un autre type de méthode de régénération passive est l'introduction de divers additifs dans le carburant pour assurer une combustion efficace de la suie. Dans ce cas, l'effet de la température se produit également, mais au niveau de 400-500 °C. Le capteur du filtre à particules, qui contrôle également certains paramètres de fonctionnement du moteur, vous permet de surveiller les modes d'exposition thermique. Cependant, dans certaines conditions d'utilisation du véhicule, le filtrage passif est inutile voire impossible.

Nettoyage actif du filtre

Il s'agit d'une approche forcée du nettoyage du filtre, qui repose sur une augmentation spéciale de la température dansenvironnement de gaz d'échappement. La suie accumulée dans le processus de maintien de telles conditions s'épuise progressivement. L'essentiel dans le nettoyage actif est la manière dont les températures élevées sont atteintes. Parmi les méthodes les plus courantes figurent l'injection tardive de carburant, l'injection de diesel sur la course d'échappement et le chauffage par micro-ondes. Dans certains cas, le nettoyage du filtre à particules est également réalisé par un radiateur électrique. L'instrument peut être installé à côté d'un dispositif de nettoyage, mais avant de le faire, une attention particulière doit être accordée à la disposition de ses composants. La récupération active est également contrôlée avec la participation de capteurs - en particulier, des appareils de mesure de la pression et de la température sont utilisés.

Comment retirer le filtre à particules ?

Malgré l'utilisation de systèmes de nettoyage modernes, les filtres de ce type commencent tôt ou tard à interférer avec le fonctionnement du moteur. Cela se traduit par des accumulations de suie, qui ne sont pas éliminées par les méthodes prescrites. Le moyen de sortir de telles situations peut être de démonter l'appareil. De plus, cet événement se déroule en deux temps. Tout d'abord, une opération mécanique est effectuée, au cours de laquelle le filtre à particules est directement démonté. Le prix de cette procédure varie de 7 à 12 mille roubles. Soit dit en passant, l'installation d'un nouveau filtre est estimée à 30 à 40 000 roubles, donc seuls quelques-uns décident de mettre à jour complètement le système de nettoyage. La deuxième étape consiste à supprimer par programme l'appareil en faisant clignoter l'unité de commande du moteur.

Conclusion

Développeursdes normes environnementales liées à l'automobile, bien sûr, ils se soucient de l'avenir de l'humanité et s'efforcent d'orienter les constructeurs vers les directions les plus humaines en termes d'impact sur la nature. Le produit final du développement de l'une de ces zones était des filtres à particules, qui réduisent les effets nocifs sur l'environnement. Dans le même temps, les automobilistes eux-mêmes ont rencontré de nombreux problèmes avec la nouvelle installation. Qu'il suffise de mentionner la nécessité de surveiller régulièrement l'efficacité de la régénération du filtre. En cas d'auto-nettoyage insuffisant de l'appareil, le propriétaire de la voiture n'a d'autre choix que de retirer ce bloc ou de le remplacer par un nouveau filtre. Mais dans les deux cas, les coûts seront inévitables.