руководство по ремонту
  MAZDA 3


 
 
 
Эксплуатация    Двигатель    двигатель Z6    Трансмиссия    Ходовая    Рулевое    Тормоза    Электрика    Кузов
 
 

Система дизельного сажевого фильтра

             

 Система дизельного сажевого фильтра (DPF) в автомобилях с двигателем Y6 высокой мощности в основном состоит из следующих компонентов:

— Дизельного сажевого фильтра (встроен в корпус окислительного катализатора)

— Датчика дифференциального давления DPF

— Датчика температуры отработавших газов

— Системы подачи присадки необходимой для регенерации фильтра Дизельный сажевый фильтр

 Окислительный катализатор и сажевый фильтр (DPF) расположены один за другим в объединенном корпусе. Датчик дифференциального давления (без датчика температурной коррекции) фиксирует давление отработавших газов до сажевого фильтра и за ним. Температура отработавших газов фиксируется датчиком температуры отработавших газов, который располагается перед сажевым фильтром.

Корпус сажевого фильтра/окислительного катализатора в двигателе Y6 высокой мощности

1. Дифференциальный датчик давления DPF

2. Напорные трубопроводы

3. Дизельный сажевый фильтр

4. Датчик температуры отработавших газов

5. Окислительный катализатор

 На каналы сажевого фильтра DPF двигателя Y6 высокой мощности дополнительное покрытие не наносится. Вместо него используется специальная топливная присадка, добавляемая в топливо. При сгорании компоненты откладываются на сажевых частицах, накопившихся в сажевом фильтре.

 За счет значительного снижения температуры воспламенения сажи и ускорения выжигания сажевых частиц эта присадка способствует регенерации сажевого фильтра. Без топливной присадки выжигание сажевых частиц происходит при температуре, превышающей 600° С. Топливная присадка снижает температуру выжигания сажевых частиц до 450° С. Кроме того, каталитические компоненты увеличивают поверхность твердых частиц, что улучшает процесс теплопередачи, а вместе с ней повышает скорость регенерации фильтра.

1. Топливная присадка

2 Сажевые частицы

Зольные остатки, которые образуются из топливной присадки, моторного масла и дизельного топлива и после регенерации фильтра остаются в нем, дальнейшему преобразованию не подлежат. Поскольку с течением времени эти остатки способны засорить сажевый фильтр, его следует заменять через каждые 120000 километров.

 После замены сажевого фильтра (DPF) необходимо восстановить в блоке управления силовым агрегатом (РСМ) параметры, используемые для управления процессом регенерации. Помимо этого в блоке управления добавлением присадки FACM (Fuel Additive Control Module = блок управления добавлением присадки) необходимо восстановить параметр «Общее количество впрыскиваемой присадки». Все эти действия выполняются с использованием диагностического модуля M-MDS. Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM

DPF Component/Parameter commands Reset adapted values of particulate filter.

 Если сажевый фильтр, ввиду повышенных выбросов двигателем сажи (зависание клапана EGR в открытом положении, негерметичность системы всасывания воздуха) или после нескольких прерванных попыток регенерации, оказывается засорен до предусмотренного срока его замены, фильтр необходимо регенерировать в ручном режиме при помощи диагностического модуля M-MDS. Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM DPF Component/Parameter commands Static regeneration.

Примечание: Регенерацию сажевого фильтра в ручном режиме (статичную регенерацию) всегда следует выполнять только в хорошо проветриваемых помещениях с использованием соответствующего устройства отвода отработавших газов. Поскольку в процессе регенерации фильтра выделяются чрезвычайно горячие отработавшие газы, запрещается выполнять эту процедуру в местах, где существует опасность воспламенения горючих или недостаточно жаростойких материалов.

Система подачи топливной присадки

 Автомобили, оборудованные двигателем Y6 высокой мощности, оснащены системой подачи топливной присадки. Эта система автоматически подает в топливо присадку, которая необходима для регенерации фильтра.

 Для этого после заправки автомобиля из бака для топливной присадки забирается точно рассчитанное количество топливной присадки, которая впрыскивается в топливный бак, где смешивается с топливом.

 Блок управления подачей топливной присадки

 Магнит (встроен в крышку топливного бака)

 Датчик крышки топливного бака

4. Бак для топливной присадки со встроенным узлом дозирующего насоса присадки

5. Топливный бак с форсункой для впрыска топливной присадки

Присадка представляет собой смесь каталитически активных металлов (= органическое соединение церия и железа) и жидкости (= растворитель изопарафинов). Растворитель изопарафинов представляет собой углеводородное соединение, физические и химические свойства которого схожи с аналогичными свойствами дизельного топлива. Поэтому в процессе сжигания топлива растворитель сгорает вместе с ним, а каталитически активные компоненты присадки соединяются с сажевыми частицами. Связанные частицы сажи и каталитически активных компонентов накапливаются в сажевом фильтре (DPF).

Примечание: Использование топлива без соответствующей топливной присадки или с

недостаточным ее количеством приведет к повреждению сажевого фильтра (DPF).

Правила для выполнения работ с системой подачи топливной присадки

 Работы с системой подачи топливной присадки должны выполняться исключительно квалифицированным персоналом, ознакомленным с соответствующими правилами техники безопасности. Необходимо придерживаться всех соответствующих правил и положений, которые касаются:

— Директив органов здравоохранения

— Профилактики несчастных случаев

— Защиты окружающей среды

 При работе с системой подачи топливной присадки необходимо придерживаться следующих правил:

— В непосредственной близости от системы подачи топливной присадки курение строжайше запрещено.

— Запрещено выполнение работ в непосредственной близости от открытого огня или источников искрообразования.

— Топливная присадка вызывает раздражение кожных покровов. Поэтому при работе с присадкой необходимо ношение защитных перчаток и очков.

— Утилизация топливной присадки и компонентов системы ее подачи должна выполняться в соответствии с директивами, действующими внутри страны. Повторное использование топливной присадки невозможно.

— Топливо, смешанное с присадкой, подлежит утилизации в соответствии с директивами, действующими внутри страны. Запрещается повторное использование топлива, смешанного с топливной присадкой.

Бак для топливной присадки

Бак для топливной присадки устанавливается на поперечине, расположенной за топливным баком. Он включает себя узел дозирующего присадку насоса. Емкость этого бака составляет 1,8 литра. Этого количества присадки достаточно, чтобы поддерживать процесс регенерации сажевого фильтра на протяжении 60000 км пробега.

1. Заливной патрубок присадки

2. Патрубок для слива избыточной присадки

3. Предохранительный клапан

4. Трубопровод подачи присадки

5. Узел дозирующего насоса

6. Бак для топливной присадки

7. К форсунке впрыска топливной присадки

После демонтажа бака для топливной присадки, трубопровода подачи присадки и/или топливного бака необходимо при помощи диагностического модуля M-MDS провентилировать систему подачи топливной присадки. Это должно предотвратить образование пузырьков воздуха в системе и вызванную ими неверную дозировку присадки. Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM FACM Bleed system.

Бак для топливной присадки необходимо заполнять через каждые 60000 км. Для этого возможна поставка специального комплекта, который включает в себя канистру для топливной присадки, заливной шланг с клапаном, сливной шланг и приемную бутыль. Поскольку бак для топливной присадки полностью не пустеет, максимальное количество доливаемой присадки составляет 1,5 литра.

1. Канистра для топливной присадки

2. Заливной шланг

3. Сливной шланг

4. Приемная бутыль

5. Сетка с крюком

6. Бак для топливной присадки

После заполнения бака для топливной присадки в блоке управления подачей присадки (FACM) при помощи диагностического модуля M-MDS необходимо восстановить параметр «Расчетный уровень топливной присадки». Выбрать опцию: Toolbox Powertrain Service functions PCM FACM Refill FAT.

Примечание: При заполнении бака для топливной присадки НЕ выбирайте опцию

«Вентилирование системы». Поскольку в трубопроводе, ведущему к форсунке впрыска присадки, уже есть присадка, это приведет к подаче в топливный бак чрезмерного количества топливной присадки.

Узел дозирующего насоса топливной присадки

 Узел дозирующего насоса топливной присадки встроен в бак для топливной присадки. Он состоит из насоса подачи присадки и датчика уровня топливной присадки.

 Дозирующий насос топливной присадки подает к форсунке, размещенной в топливном баке, четко дозированное количество топливной присадки. Дозирующий насос представляет собой поршневой насос, в основном состоящий из катушки и подпружиненного плунжера насоса.

 Дозирующий насос включается блоком управления FACM за счет тактового сигнала. Время включения позволяет четко определить необходимое количество топливной присадки за счет заданного хода плунжера насоса.

1. Дозирующий насос топливной присадки

2 Датчик уровня топливной присадки

 За счет двух пьезоэлементов датчик уровня топливной присадки фиксирует уровень и вязкость топливной присадки в баке.

 Датчик уровня топливной присадки выполняет соответствующие измерения после запуска двигателя. На основании информации, поступающей отдатчика уровня, определяется уровень присадки в баке. Информация о вязкости присадки используется в качестве поправочного коэффициента для определения времени включения дозирующего насоса.

 Датчик уровня топливной присадки передает на блок управления FACM аналоговый сигнал по напряжению.

Форсунка для впрыска топливной присадки

 Форсунка для впрыска топливной присадки встроена в топливный бак и оборудована обратным клапаном. Когда дозирующий насос создает давление, обратный клапан открывается, и в топливный бак впрыскивается топливная присадка.

1. От узла дозирующего насоса

2. Форсунка с обратным клапаном

Датчик крышки топливного бака

Датчик крышки топливного бака встроен в кожух около горловины топливного бака и фиксирует уровень заправки автомобиля. Датчик состоит из геркона, который приводится в действие магнитом, встроенным в крышку топливного бака. Когда крышка топливного бака открывается, датчик крышки топливного бака замыкается и передает сигнал на блок управления подачей топливной присадки (FACM).

3. Магнит

1. Датчик крышки топливного бака

2. Крышка топливного бака

Блок управления подачей топливной присадки

Блок управления подачей топливной присадки (FACM) распознает количество топлива, залитого в топливный бак, и на основании этой информации управляет количеством впрыскиваемой топливной присадки. Этот блок управления встроен под задним сидением с правой стороны салона автомобиля.

1. Блок управления FACM

 Блок управления FACM подключен к блоку управления двигателем (РСМ) через высокоскоростную информационную шину CAN. При обнаружении сбоя в системе подачи топливной присадки блок управления FACM передает на блок управления двигателем (РСМ) запрос на включение индикатора неисправности (MIL). В блоке управления силовым агрегатом сохраняется соответствующий код неисправности (DTC).

 Все параметры системы подачи топливной присадки сохранены в блоке управления FACM. Эти параметры проверяются и включаются за счет диагностического модуля M-MDS. Выбрать опцию:

ToolboxDataloggerModulesFACM.

 При установке нового блока управления FACM этот модуль подлежит конфигурации с использованием диагностического модуля M-MDS. В ходе этого процесса значения параметра «Общее количество впрыскиваемой топливной присадки» выгружаются из старого модуля и загружаются в новый блок управления. Выбрать опцию: Toolbox Module programming

Programmable module installation FACM. Поскольку в ходе процесса сбрасывается также и параметр «Расчетный уровень топливной присадки», следует заново заполнить бак с присадкой. Выбрать опцию:

Toolbox Powertrain Service functions PCM FACM New FACM.

Расчет количества впрыскиваемой топливной присадки

 От панели приборов через высокоскоростную информационную шину CAN на блок управления FACM передается информация об уровне топлива. При выключении зажигания блок управления сохраняет последнее из полученных значений, а затем переходит в состояние покоя.

 Когда датчик крышки топливного бака фиксирует открытие крышки, блок управления переходит в состояние готовности. Если крышка топливного бака закрывается вновь, а время между ее открытием и закрытием превышает 5 секунд, то блок управления FACM исходит из того, что автомобиль был заправлен топливом.

 Когда зажигание включается вновь, блок управления FACM сравнивает информацию, получаемую с панели приборов, с последним сохраненным значением уровня топлива и рассчитывает соответствующую разницу. Если количество топлива увеличилось, по крайней мере, на 5 литров, то блок управления FACM рассчитывает количество необходимой топливной присадки, которое соответствовало бы количеству топлива в баке.

Впрыск топливной присадки

 После заправки автомобиля при следующем запуске двигателя и превышении скорости движения в 40 км/час производится впрыск топливной присадки. Если указанная скорость не будет достигнута в течение 4 минут, но зажигание останется включенным, то и в этом случае происходит впрыск топливной присадки.

 Если зажигание выключается до впрыска топливной присадки, то блок управления FACM сохраняет расчетное количество впрыскиваемой присадки, которая впрыскивается после следующего запуска двигателя. Если процесс впрыска топливной присадки запущен, то он будет доведен до конца вне зависимости от существующих эксплуатационных условий.

 Блок управления FACM по высокоскоростной информационной шине CAN передает на блок управления двигателем (РСМ) информацию об общем количестве впрыскиваемой топливной присадки. Это значение рассчитывается на основании времени включения дозирующего насоса. Блок управления двигателем использует это значение для расчета объема зольных остатков в сажевом фильтре (DPF) и остаточного полезного объема фильтра.

 Блок управления FACM также передает на блок управления двигателем (РСМ) сообщение о статусе процесса впрыска топливной присадки. На основании этой информации определяется способность системы впрыска поддержать регенерацию сажевого фильтра с имеющимся количеством топливной присадки.

Примечание: При загрязнении дизельного топлива (например, бензином) и возникновении необходимости в его сливе следует отсоединить аккумуляторную батарею. После слива топлива следует вновь подключить аккумулятор и на 10 секунд включить зажигание, чтобы блок управления FACM мог распознать пустой топливный бак. Затем необходимо выключить зажигание, открыть крышку топливного бака и залить в бак чистое дизельное топливо. Затем вновь включить зажигание на 10 секунд. Это позволит блоку управления FACM рассчитать правильное количество впрыскиваемой топливной присадки.

Примечание: Если автомобиль заправляется при включенном зажигании, то блок управления FACM использует также скоростной сигнал, который передается блоком управления силовым агрегатом по высокоскоростной шине CAN. Впрыск топливной присадки происходит только в том случае, если скорость движения при заправке ниже 3 км/час. Причина: при определенных обстоятельствах машина могла ехать в гору при открытой крышке топливного бака. В этом случае блок управления FACM зафиксирует повышение уровня топлива в баке и истолкует эту информацию как заправку.

Примечание: Если датчик крышки топливного бака выходит из строя, а процесс заправки фиксируется на основании информации об уровне топлива в баке, то эта информация используется для расчета количества впрыскиваемой топливной присадки. Тем не менее, соответствующее количество топливной присадки впрыскивается только в том случае, если регистрируется увеличение количества топлива, по крайней мере, на 10 литров. Причина: при определенных обстоятельствах машина может въехать на гору при выключенном зажигании. В этом случае при следующем включении зажигания блок управления двигателем FACM фиксирует увеличение количества топлива, ошибочно интерпретируя его как заправку автомобиля топливом.

Примечание: Если датчик уровня топлива выходит из строя, а заправка регистрируется на основании информации, поступающей от датчика крышки топливного бака, то вне зависимости от фактического количества топлива в баке, впрыскивается то количество присадки, которое необходимо для полного топливного бака. Причина: При отсутствии впрыска или при недостаточном количестве впрыскиваемой присадки возможно засорение сажевого фильтра (DPF).

Проверка уровня топливной присадки

 Блок управления FACM при помощи соответствующего датчика уровня контролирует уровень топливной присадки в баке. Кроме того, блок управления контролирует уровень топливной присадки за счет учета времени включения дозирующего насоса присадки.

 Если уровень присадки в баке падает ниже заданного предельного значения, то блок управления FACM включает индикатор неисправности (MIL) и сохраняет соответствующий код неисправности (DTC). Оставшегося количества присадки хватит приблизительно на пять полных заправок. Если присадки остается менее 0,3 литра, то блок управления FACM прекращает впрыск топливной присадки, чтобы предотвратить полное опорожнение бака. В противном случае дозирующий насос топливной присадки начнет подсасывать воздух, что приведет к ошибке в расчете количества впрыскиваемой топливной присадки.

Система управления регенерацией

 Система управления регенерацией встроена в блок управления двигателем (РСМ).

Расчет количества сажи

 От дифференциального датчика давления на блок управления двигателем (РСМ) передается информация о количестве сажи, накопившейся в сажевом фильтре DPF. Для расчета количества сажи, выбрасываемой двигателем, блок управления оценивает способ управления автомобилем. Для этого контролируются нагрузка на двигатель, частота вращения двигателя и скорость движения.

 В зависимости от сигнала, поступающего от дифференциального датчика давления, расчетного количества сажи и пройденного автомобилем пути блок управления двигателем определяет необходимость выполнения регенерации сажевого фильтра, а также срок ее выполнения.

Процесс регенерации фильтра

 При необходимости регенерации сажевого фильтра блок управления двигателем (РСМ) оценивает пригодность существующих условий эксплуатации двигателя для регенерации фильтра.

 Если выполнены условия, необходимые для начала процесса регенерации фильтра, то РСМ за счет нижеперечисленных мер повышает температуру отработавших газов:

— Клапан EGR закрывается. За счет увеличения содержания кислорода при заполнении цилиндров повышается температура сгорания.

 В зависимости от нагрузки на двигатель и частоты его вращения для повышения температуры отработавших газов дополнительно принимаются следующие меры или некоторые из них:

— Для повышения температуры сгорания за счет снижения массы свежего заряда топливно-воздушной смеси входной запорный клапан (ISV) частично закрывается.

— Входной запорный клапан (ISV) полностью закрывается, а байпасный клапан надувочного воздуха открывается, чтобы за счет обхода охладителя надувочного воздуха повысить температуру всасываемого воздуха.

— Происходит ранний дополнительный впрыск топлива. За счет сжигания дополнительного количества топлива повышается температура сгорания.

— Происходит поздний дополнительный впрыск топлива. За счет сжигания топлива в окислительном преобразователе повышается температура отработавших газов.

X - Частота вращения двигателя

Y - Вращающий момент двигателя

1. Основной впрыск топлива

2. Основной и дополнительный впрыск топлива

3. Основной впрыск и два дополнительных впрыска топлива

4. Предварительный впрыск, основной впрыск и два дополнительных впрыска топлива

5. Входной запорный клапан ISV закрыт, а байпасный клапан надувочного воздуха открыт

6. Предварительный впрыск, основной впрыск и один дополнительный впрыск

 За счет этих мер достигается необходимая температура отработавших газов, и начинается процесс регенерации сажевого фильтра. Блок управления двигателем (РСМ) контролирует процесс регенерации фильтра при помощи сигналов, поступающих от дифференциального датчика давления фильтра DPF, а также от датчика температуры отработавших газов. Управление процессом регенерации имеет очень большое значение, поскольку при превышении температуры в 1200° С фильтр DPF будет поврежден.

 Процесс регенерации может продолжаться до 10 минут. При выключении двигателя процесс регенерации прекращается. Он запускается вновь только после создания соответствующих эксплуатационных условий.

Примечание: Если процесс регенерации фильтра был запущен несколько раз, но оказался незавершен ввиду режима движения автомобиля (например, движение на короткие расстояния с низкой частотой вращения двигателя), то блок управления двигателем (РСМ) сохраняет соответствующий код неисправности и включает индикатор неисправности (MIL). В этом случае необходимо выполнить регенерацию фильтра в ручном режиме, воспользовавшись для этого диагностическим модулем M-MDS (смотри раздел «Сажевый фильтр»). Кроме того, водителю следует порекомендовать другой стиль вождения (например, езда со средней или высокой частотой вращения двигателя). Это позволит завершить процесс регенерации сажевого фильтра.

Примечание: Дополнительный впрыск топлива, выполняемый в процессе регенерации фильтра, может стать причиной разжижения масла.

Интервалы регенерации фильтра DPF

В зависимости от условий эксплуатации автомобиля фильтр DPF регенерируется через каждые 350-1000 километров. Поскольку при каждой регенерации возрастают зольные остатки, накапливающиеся в сажевом фильтре, интервалы его регенерации увеличиваются соответственно длительности пробега автомобиля.

Примечание: Поскольку частота регенерации влияет на разжижение масла, обусловленное дополнительным впрыском топлива, ее следует осуществлять не чаще чем через каждые 350 километров пробега. Если регенерация фильтра выполняется чаще чем через каждые 350 километров, то блок управления двигателем (РСМ) включает индикатор неисправности (MIL). В этом случае необходимо заменить фильтр DPF.

Примечание: При необходимости замены блока управления двигателем (РСМ)

и невозможности при помощи диагностического модуля M-MDS перенести данные из старого блока управления в новый (например, при повреждении электрики блока), в автомобилях с пробегом более 20000 километров следует заменить также и фильтр DPF. Причина: Поскольку в новом блоке управления силовым агрегатом (РСМ) не содержится никакой информации, относящейся к управлению процессом регенерации фильтра, то блок управления расценивает сажевый фильтр как новый (= в фильтре отсутствуют зольные остатки). Это означает, что интервалы регенерации сажевого фильтра будут слишком продолжительны, что приведет к его засорению. Если длительность пробега автомобиля ниже 20000 км, то количество зольных остатков в сажевом фильтре незначительно. В процессе расчета интервалов регенерации фильтра таким количеством зольных остатков можно пренебречь.

Система DPF проверяется следующим образом:

— Проверка значения рассчитанного пробега автомобиля до полного насыщения фильтра DPF за счет параметра DIS_ASHFULL (Meter)

— Проверка датчика дифференциального давления фильтра DPF за счет параметра DPF_DIF (Press)

— Проверка сигнала по напряжению от датчика дифференциального давления фильтра DPF.

— Проверка датчика температуры выхлопных газов за счет параметра PPFT (Temp)

— Измерение сопротивления датчика температуры выхлопных газов

— Проверка расстояния, пройденного с момента последней регенерации сажевого фильтра за счет параметра DIST_REGEN (Meter)

— Проверка/Включение подачи топливной присадки за счет параметра GAUGING# (Mode)

— Проверка уровня топливной присадки за счет параметра TANK_LEVEL (Per)

— Проверка статуса заполнения топливной присадкой за счет параметра TANK_FLAG (Mode)

— Поверка/Вкпючение дозирующего насоса подачи топливной присадки за счет параметра ADD_PUMP# (Mode)

— Проверка сопротивления дозирующего насоса подачи топливной присадки

— Проверка количества топливной присадки, которое было впрыснуто в ходе последнего впрыска за счет параметра DOSE_MASS (Mass)

— Проверка датчика крышки топливного бака за счет параметра FILLER_CAP (Mode)

— Измерение сопротивления датчика крышки топливного бака

— Измерение напряжения на блоке управления подачей топливной присадки

           





  Системы управления и основы диагностики дизельных двигателей
Введение
О системах впрыска

Система впрыска Common Rail фирмы Denso
Впускная система
Датчик массового расхода воздуха
Турбокомпрессор
Охладитель воздуха наддува
Датчик температуры всасываемого воздуха
Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе
Топливная система
Система низкого давления
Система высокого давления
Система регулировки давления топлива
Система управления впрыском топлива
Система выпуска ОГ
Система рециркуляции ОГ
Система дизельного сажевого фильтра
Система селективной каталитической нейтрализации
Система управления
Блок управления двигателем
Датчики
Система предпускового подогрева
Электрические вентиляторы радиатора
Компрессор кондиционира
Интеллектуальная система зарядки
Круиз-контроль
Иммобилайзер

Система впрыска Common Rail фирмы Bosch
Впускная система
Датчик массового расхода воздуха
Турбокомпрессор
Байпас наддувочного воздуха
Запорные клапаны управления завихрением воздушного потока
Топливная система
Система низкого давления
Система высокого давления
Система регулирования давления топлива
Система управления впрыском топлива
Система выпуска ОГ
Система дизельного сажевого фильтра
Система управления
Блок управления двигателем
Датчики

Система бортовой диагностики
Механические компоненты двигателя
Процесс диагностики

Список сокращений