Основные сведения. Сажевый фильтр предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами

4.1 Сажевый фильтр

Сажевый фильтр предназначен для снижения выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами.

В выпускной системе дизельного двигателя сажевый фильтр обычно объединен с каталитическим нейтрализатором окислительного типа. Такой фильтр имеет название сажевый фильтр с каталитическим покрытием. Сажевый фильтр с каталитическим покрытием устанавливается за выпускным коллектором в непосредственной близости от двигателя.

Основным конструктивным элементом сажевого фильтра является матрица, которая изготавливается из керамики (карбида кремния) (рисунок 1). Керамическая матрица имеет ячеистую структуру, состоящую из каналов малого сечения, попеременно закрытых с одной и с другой стороны. Стенки каналов имеют пористую структуру и выполняют роль фильтра. На поверхность стенок нанесен тонкий слой катализатора – титана. Матрица помещена в металлический корпус.

Рисунок 1 – Сажевый фильтр

При прохождении отработавших газов через сажевый фильтр, частицы сажи задерживаются на поверхности стенок матрицы. Нанесенный на стенки матрицы катализатор способствует окислению несгоревших углеводородов и угарного газа.

Очистка сажевого фильтра (промывка сажевого фильтра) от накопившейся сажи происходит путем регенерации. Различают активную и пассивную регенерацию сажевого фильтра.

При пассивной регенерации происходит непрерывное окисление сажи за счет действия катализатора и высокой температуры отработавших газов (350…500°С). Цепочка химических преобразований при пассивной регенерации имеет следующий вид:

- оксиды азота вступают в реакцию с кислородом в присутствии катализатора с образованием диоксида азота;

- диоксид азота вступает в реакцию с частицами сажи (углеродом) с образованием оксида азота и угарного газа;

- оксид азота и угарный газ вступают в реакцию с кислородом с образованием диоксида азота и углекислого газа.