Čišćenje DPF filtera

Čišćenje DPF filtera

Profesionalno čišćenje sustava za tretman ispušnih plinova kod dizelskih motora:

  • DPF, FAP, SCR, DOC
  • DOC – dizelski oksidacijski katalizator (engl. Diesel Oxidation Catalysts)
  • DPF –  filtar čestica čađe (engl. Diesel Particulate Filter), koristi se i oznaka FAP (fran. filtre á particules, engl. Filter Antipollution)
  • SCR –  katalizator selektivne redukcije (engl. Selective Catalytic Reduction)
Čišćenje DPF filtera

Što je DPF ?

Diesel Particle Filter – dizelski filter čestica – uklanja čestice iz ispušnih plinova dizelskih motora fizičkim filtriranjem. Dostupno je mnogo vrsta filtera, ali najčešći je keramički monolit sa strukturom saća.

Filter čestica sličan je katalizatoru (presjek – saće), međutim kanali kod filtera čestica imaju veći promjer i porozne stjenke. Pored toga obložene su katalitičkim premazom koji čini temelj katalitičkim metalnim česticama.

Zatvoreni kanali na izlaznoj strani nazivaju se ulazni kanali – ispušni plinovi ulaze u filter. Suprotno tome, kanali s zatvorenim krajevima na ulaznoj strani su izlazni kanali, gdje ispušni plinovi istječu.

Ispušni plinovi koji prolaze kroz takvu prepreku moraju se progurati kroz porozne zidove ostavljajući veće čestice zarobljene unutar zatvorenih kanala.

Čišćenje DPF filtera

Monoliti (ulošci filtera)

Izrađeni su od kordierita, silicij-karbida ili aluminij-titanata.

Zidovi filtarskog uloška (monolitni) imaju strukturu pora malih dimenzija, koje se pažljivo kontroliraju u procesu proizvodnje. Ukupna poroznost materijala obično je između 45 – 50% ili više, dok prosječne veličine pora obično budu između 10 i 20 µm. Mehanizam filtracije u monolitnim zidnim filterima kombinacija je prodora kroz zid i nabijene čađe. Prodor kroz zid je dominantan mehanizam filtracije, u prvom redu jer se krute čestice talože unutar strukture filtera. Kako se povećava sloj sakupljene čađe, sloj čestica se formira duž površine zida u ulaznim kanalima, a zatim sakupljena čađa  postaje dominantni mehanizam filtracije. Monolitni filtri imaju učinkovitost filtracije između oko 70 i 95% svih čvrstih čestica.

Tehnologija čišćenja:

Čišćenje se obavlja specijalnim visokotlačnim uređaji s radnom tekućinom koji koristi snagu turbulentne hidrodinamike vode i silu pulsa komprimiranog zraka. Kretanje tekućine (radne tekućine) forsirane vanjskim tlakom mora prevladati otpor protoka u kanalima filtra. Pri turbulentnom protoku, struje tekućine se miješaju i stvaraju vrtloge koje lako prodiru i uklanjaju čvrste čestice u mikroporoznom septumu kanala filtra.

Čišćenje DPF filtera

Naši uređaj za čišćenje koristi mješavinu vode i specijalnog deteđenta koji smanjuje površinsku napetost vode zahvaljujući kojem se čestice sredstva za čišćenje lakše povezuju s česticama nečistoće što im omogućuje učinkovitije odvajanje od površine koja se čisti.

Tijekom čišćenja konstrukcijska geometrija protoka DPF filtera pruža otpor, uz istodobno stvaranje protoka velike brzine i visokog napona smicanja, što je glavni mehanizam za uklanjanje nataloženih naslaga u kanalima filtra.

Pored toga, odgovarajuća viskoznost radne tekućine pruža otpor protoka što uzrokuje da se tijekom kretanja molekula tekućine pojavljuje fenomen sličan učinku trenja.

Ova metoda omogućava vrlo precizno uklanjanje svih vrsta čvrstih čestica (čađe, pepela, ulja) i iz izlaznih i sa ulaznih kanala filtera.

Postupak čišćenja:

  • Pregled jezgre keramike filtra inspekcijskom kamerom. Filter koji ispunjava uvjete za čišćenje ne smije imati mehaničkih oštećenja, biti rastopljen, zatvoren..
  • Instaliranje filtra u stroj
  • Ispitivanje povratnog tlaka, pokazuje stupanj začepljenja filtra prije čišćenja
  • Primjena sredstva za čišćenje
  • Pokretanje postupka čišćenja. Temperatura vode 60 ℃
  • Analiza prljave vode koja izlazi iz filtra (boja, količina ulja)
  • Čišćenje (10 – 20 min)
  • Sušenje (oko 30 min) sa vrućim zrakom, cca 150 ºC
  • Ispitivanje povratnog tlaka, pokazuje stupanj začepljenja filtra nakon čišćenja. U nedostatku punog protoka, povratak na točku 5.
  • Snimanje uloška filtra s inspekcijskom kamerom
  • Priprema izvještaja.

Ispitivanja jasno su pokazali da je najučinkovitija metoda čišćenja filtera DPF / FAP / KAT čišćenje vodom pod visokim pritiskom s dobro odabranim deterdžentom. S druge strane, kemijsko čišćenje pokazalo se kao najgora i najinvazivnija metoda.
Samo hidrodinamičko čišćenje bila je jedina šansa da se riješe svih vrsta čvrstih čestica iz ulaznih kanala filtarskog uloška.

Ostale metode nisu jamčile takvu učinkovitost, čuvajući strukturu filtarskog uloška neoštećenom.

Druge metode čišćenje:

Termička obrada u indukcijskoj peći omogućuje izgaranje čađe u kanalima filtera do stvaranja pepela, za razliku od uvjeta u ispušnom sustavu, gdje čestice čađe reagiraju s dušikovim dioksidom iz ispušnih plinova, iz kojih nastaju ugljični monoksid i dušični oksid. Oni se, s druge strane, u kombinaciji s kisikom formiraju ugljikove diokside i dušikove okside koji izlaze iz ispušnog sustava.

Jednostavno rečeno, čađa tamo oksidira do plinskog oblika, kojem je puno lakše izaći iz filtra nego pepeo.

Osim toga, učinkovitost ove metode malo ovisi o sreći.

Prekratko vrijeme obrade znači da snažno komprimirana čađa smještena unutar jezgre filtera neće izgorjeti i filtar neće povratiti punu učinkovitost. S druge strane, predugo vrijeme zagrijavanja dovodi do degradacije jezgre filtera. Nakon toplinske obrade, kanali filtarskog uloška blokiraju se pepelom, koji je, ovisno o prethodnom postupku izgaranja čađe, manje ili više prikladan za puhanje komprimiranim zrakom.

Ultrazvučnim čišćenjem je moguće očistiti s slabo ili umjereno zaprljane filktere.

Nažalost, većina filtera dolazi u lošem stanju.

U takvim uvjetima čišćenja tekućina za čišćenje ne prolazi kroz sve kanale, ostavljajući neke od njih netaknute

Pneumatska obrada nije dobra za čišćenje filtera zagađenih uljem i sa velikim naslagama ugljika.

Kvar turbopunjača ili sustava ubrizgavanja često vode do punjenja DPF-a motornim uljem ili nesagorijelim dizelskim gorivom.

Pored toga, u ovoj je metodi potrebno izrezati filter, ukloniti jezgru filtra i zatim zavariti.

Samo regeneracija u servisnom načinu rada ima smisla samo kod automobilima s manjom kilometražom, gdje je u blokiranim kanalima filtera manje nakupljene čađe. Takva čađa lako izgara u obliku plina.

U automobilima s preko 100 000 km takav postupak se vrlo rijetko pokaže učinkovitim.

Spaljena čađa oslobađa samo mali dio filtrirnih kanala, preostali dio je još uvijek ostaje blokiran čađom.

Čišćenje kemijskim preparatima je pravo mučenje za filter.

U većini slučajeva, kemikalija otapa čvrste česticama filtera, blokirajući filter u još većoj mjeri. Vrlo često može dovesti do mehaničkog oštećenja filtera.