Двигатель SKYACTIV-D: управление регенерацией сажевого фильтра дизельного двигателя Mazda

 Про систему управления регенерацией сажевого фильтра дизельного двигателя SKYACTIV-D Mazda

По теме: Двигатель SKYACTIV-D: система управления многократным впрыском форсунок дизельного двигателя Mazda

• Компонентами системы контроля за эмиссией отработавших газов (ОГ) в системе выпуска ОГ являются нейтрализатор окислительного типа и нейтрализатор сажевых частиц (DPF фильтр [Diesel Particulate Filter])

• Каталитический нейтрализатор (окислительного типа) преобразует вредные окись углерода и углеводороды в отработавших газах в безвредные двуокись углерода и воду
Реакция окисления
О₂ + HC + CO = CO₂ + H₂O
• Сажевый фильтр собирает и удаляет твердые частицы сажи (PM [Particulate Matter]) из выхлопных газов
• DPF фильтр встроен в каталитический нейтрализатор (DPF)

Конструкция
• Сажевый фильтр представляет собой сотовый фильтр из карбида кремния. Концы фильтра последовательно блокируются, а небольшие отверстия в стенке внутри фильтра собирают твердые частицы сажи (РМ). Собранные РМ сжигаются и удаляются

• Когда количество накопленных твердых частиц (PM) в сажевом фильтре превышает определенное значение, PCM осуществляет сжигание и удаление твердых частиц
• Для сжигания и устранения твердых частиц доступны два метода: один – автоматическое управление регенерацией DPF, которое выполняется блоком управления двигателем PCM на основании входящих сигналов, а другой – принудительное управление регенерацией DPF, которое может выполняться по специальной процедуре извне

Принцип работы
• PCM оценивает количество твердых частиц, накопленных в сажевом фильтре
• Количество накопленных твердых частиц оценивается путем сравнения давления отработавших газов до и после сажевого фильтра на основе сигналов датчиков давления ОГ
• Количество выбросов РМ определяется путем расчета количества образовавшейся сажи и количества сгоревших РМ
Расчет количества сажи
• Количество сажи оценивается по частоте вращения двигателя, количеству всасываемого воздуха и количеству впрыскиваемого топлива
Расчет количества сжигаемых твердых частиц РМ
• Количество сгоревших твердых частиц сажи оценивается на основе сигналов датчика температуры ОГ
• PCM управляет индикатором сажевого фильтра, выполняя его начальную проверку, а также зажигая/мигая индикатором DPF в зависимости от количества накопленных твердых частиц, чтобы способствовать регенерации DPF

*1 :Выключается, когда значение составляет 5,0 г/л или меньше.
*2 :Содержимое сообщения.
*3 : Индикатор сажевого фильтра мигает, когда количество накопленных твердых частиц составляет 10,0 г/л или более. Это указывает на то, что фильтр сажевых частиц заполнен. Для того, чтобы уменьшить количество РМ, объем впрыска топлива уменьшается и выполняется ограничение температуры отработавших газов (ограничение мощности). В результате снижается образование сажи и снижается количество РМ, накапливающихся в сажевом фильтре. Выключается индикатор, когда оно составляет 5,0 г/л или меньше.
*4 :Индикатор проверки двигателя загорается, когда количество накопленных твердых частиц достигает 13,0 г/л или более. В этом случае, чтобы еще больше ограничить образование сажи (ограничение мощности), выхлопные газы направляются в цилиндр с помощью управления EGR, чтобы снизить температуру сгорания. В результате образование сажи дополнительно снижается, а количество твердых частиц, накапливающихся в сажевом фильтре, снижается.
*5 :Показатель колеблется в зависимости от пройденного расстояния/условий.
*6 : PCM автоматически выбирает нормальный или длительный режим для принудительной регенерации DPF в соответствии с накопленным количеством твердых частиц. Если принудительная регенерация DPF выполняется, когда количество накопленных твердых частиц меньше 10,0 г/л, выполняется нормальный режим. Если принудительная регенерация DPF выполняется, когда количество накопленных твердых частиц составляет 10,0 г/л или более, выполняется длительный режим регенерации.

Автоматический контроль регенерации DPF
• PCM управляет сжиганием и удалением твердых частиц при движении автомобиля в течение 10–20 минут. при соблюдении всех следующих условий.
Условия запуска автоматического управления регенерацией DPF:
― Двигатель полностью прогрет (температура охлаждающей жидкости двигателя: 80 °C {176 °F} или выше *¹)
― Скорость автомобиля: после достижения скорости 15 км/ч {9,3 миль/ч} или более (если определена ситуация затора на дорогах, после достижения скорости 5 км/ч {3 миль/ч} или более)
― Накопленное количество твердых частиц: заданное значение …*²— 10,0*³ г/л
• После запуска управления регенерацией DPF оно работает до тех пор, пока количество накопленных твердых частиц не снизится до прибл. 0 г/л
*1 : Если полный прогрев двигателя выполняется нечасто, минимальная температура охлаждающей жидкости двигателя при запуске составляет 40 °C {104 °F} или выше.
*2 :Показатель колеблется в зависимости от пройденного расстояния/условий.
*3 : Если накопленное количество твердых частиц достигает 10,0 г/л или более, выполняется регулирование мощности (уменьшение количества выхлопных газов с содержащимися в них твердыми частицами сажи и температуры выхлопных газов), а автоматическое управление регенерацией DPF блокируется.

Принудительный контроль регенерации DPF
• Принудительная регенерация DPF может быть выполнена с помощью модульной диагностической системы Mazda (M-MDS)
• Во время принудительной регенерации DPF частота вращения холостого хода увеличивается и выполняется последующий/дополнительный впрыск для сгорания и удаления твердых частиц
• PCM автоматически выбирает нормальный режим или длительный режим для времени принудительной регенерации DPF в соответствии с накопленным количеством твердых частиц.

Обычный режим (Необходимое время: около 28 минут)

Условия реализации
• Обязательная регенерация DPF выполняется, когда количество накопленных твердых частиц составляет менее 10,0 г/л
Порядок выполнения
1. Холостой ход поддерживается на уровне 1750 об/мин в течение примерно 25 мин, необходимых на устранение РМ.
2. Холостой ход снижается и поддерживается в течение примерно 3 мин для охлаждения сажевого фильтра.
3. Обороты холостого хода снижается до нормальных, и принудительная регенерация DPF завершается.

Длительный режим (Необходимое время: около 60 мин)
Условия реализации
• Обязательная регенерация DPF выполняется, когда количество накопленных твердых частиц составляет 10,0 г/л или более
Порядок выполнения
1. Холостой ход поддерживается на уровне 1750 об/мин в течение примерно 57мин,  необходимых на устранение РМ.
2. Сажевый фильтр охлаждается за счет блокировки дополнительного впрыска на, примерно 3 мин при фиксированной частоте вращения холостого хода 1750 об/мин.
3. Обороты холостого хода снижаются до нормальных, и принудительная регенерация DPF завершается.
• Когда выполняется процедура принудительной регенерации DPF, PCM автоматически выбирает нормальный режим или длительный режим в зависимости от количества накопленных твердых частиц. Однако нормальный режим и длительный режим не выполняются непрерывно. Если принудительная регенерация DPF выполнена один раз и устранение сгорания РМ не завершено, необходимо выполнить процедуру принудительной регенерации DPF еще раз

Осторожно
Принудительная регенерации сажевого фильтра требует выполнения ряда условий, несоблюдение которых может привести к фатальным последствиям
• Во время регенерации сажевого фильтра выделяются выхлопные газы высокой температуры. Люди, находящиеся рядом с автомобилем, могут получить серьезные ожоги, а легковоспламеняющиеся предметы могут загореться. Принудительную регенерацию сажевого фильтра всегда должна выполняться вдали от людей и легковоспламеняющихся предметов
• Вдыхание большого количества выхлопных газов может привести к отравлению угарным газом. Принудительную регенерацию сажевого фильтра следует всегда проводить в хорошо проветриваемом месте (не использовать вытяжной воздуховод в помещении и выполнять принудительную регенерацию сажевого фильтра на открытом воздухе)
Внимание
• Принудительную регенерацию сажевого фильтра выполняйте при открытом капоте, чтобы предотвратить перегрев моторного отсека
• При включении электрической нагрузки объем пост-впрыска системы управления впрыском топлива изменяется, и принудительная регенерация сажевого фильтра не может быть выполнена нормально. Не включайте электрическую нагрузку, например, фары или обогреватель заднего стекла во время принудительной регенерации сажевого фильтра (во время принудительной регенерации сажевого фильтра выполняется управление отключением кондиционера, и кондиционер отключается)
• Наличие препятствий, таких как стена рядом с выхлопной трубой, будет препятствовать оттоку отработавших газов (притоку охлаждающего воздуха), а принудительная регенерация сажевого фильтра может выполняться неправильно из-за повышения температуры ОГ. Всегда выполняйте принудительную регенерацию сажевого фильтра при отсутствии препятствий вокруг выхлопной трубы
• Температура в багажном отделении повышается, поскольку во время регенерации сажевого фильтра выделяются высокотемпературные выхлопные газы. Если в багажнике находится предмет, который легко повредить при нагревании, например электронное устройство, он может быть поврежден из-за повышения температуры. Если выполняется принудительная регенерация сажевого фильтра, не размещайте в багажнике такие предметы, как электронные устройства, которые могут легко выйти из строя при нагревании
• Если сохранен код неисправности, отличный от DTC P2458:00 или P2463:00, принудительная регенерация DPF может быть ограничена блоком управления PCM. Выполните поиск неисправностей по соответствующим кодам DTC, а затем выполните обязательную регенерацию DPF

Помощь в диагностике, техническом обслуживании дизельного двигателя SKYACTIV-D вы можете получить, записавшись по телефону: +7(495) 001-05-21. Задавайте свои вопросы в нашем чате: Ниппон Сервис Chat