Nowoczesne silniki z zapłonem samoczynnym (a niedługo też silniki benzynowe) ze względów ekologicznych, muszą być wyposażone w filtr cząstek stałych. Filtr ten zatrzymuje sadzę wydzielającą się w spalinach podczas spalania paliwa. Sterownik silnika kontroluje nagromadzenie sadzy w filtrze i przy jej nadmiarze uruchamia proces jej wypalania lub sygnalizuje kierowcy, że taki proces należy przeprowadzić w wyspecjalizowanym warsztacie.
Nadmiar sadzy w filtrze sterownik silnika wykrywa na podstawie pomiaru różnicy ciśnienia na wejściu i wyjściu z filtra. Jeżeli wielkość ta odbiega od założonej przez konstruktora układu wydechowego oznacza to że filtr jest „zatkany”. Oczyszczanie filtra cząstek stałych polega na podniesieniu jego temperatury do granicy utleniania sadzy. Podniesienie temperatury filtra następuje w wyniku znacznego wzbogacenia mieszanki spalanej w cylindrach co podnosi temperaturę spalin. Filtr rozgrzewa się a resztkowa zawartość tlenu w spalinach utlenia sadzę. Ten proces potocznie nazywa się „wypalaniem” filtra. W większości pojazdów oczyszczanie filtra dokonywane jest automatycznie (bez wiedzy kierowcy) w czasie jazdy, głównie gdy pojazd porusza się przez dłuższy czas ze stałą prędkością przekraczającą 70 km/h. Pokonanie dystansu ok. 250 km na każdy 1000 km przebiegu z taką stałą prędkością utrzymuje filtr cząstek stałych w stałej sprawności.
Sterownik silnika kontroluje stan filtra cząstek stałych mierząc i porównując ciśnienie spalin na jego wejściu i wyjściu korzystając z różnicowego czujnik ciśnienia. Gdy filtr pracuje poprawnie ciśnienie na wyjściu z filtra nie może być znacząco niższe niż na jego wejściu. Czujnik wykorzystywany przez sterownik to układ pomiarowy z membraną i mostkiem Wheastone’a. Membrana czujnika dzieli komorę pomiarową na dwie części, po jednej strony doprowadzone jest ciśnienie z wejścia filtra, do drugiej z wyjścia. Przegięcie membrany wynikające z dużej różnicy ciśnień generuje sygnał w zasilanym ze sterownika mostku pomiarowym. Przetworzony w sterowniku sygnał uruchamia proces oczyszczania filtra lub wyświetla odpowiedni komunikat na tablicy przyrządów pojazdu.
Efektywność, czas trwania i moment uruchomienia procesu oczyszczania filtra jest całkowicie zależny od jakości i działania czujników ciśnienia montowanych przy filtrze. Gdy czujniki nie działają prawidłowo proces oczyszczania może być uruchomiony „na stałe” a wtedy silnik spala za dużo paliwa, pojawia się znaczne zadymienie spalin, silnik może się przegrzewać. Gdy w wyniku błędu czujników proces oczyszczanie nie zachodzi silnik traci parametry, występuje zadymienie spalin, pojawiają się kłopoty z rozruchem i stabilną pracą.
Aby ułatwić warsztatom naprawy systemów filtrów cząstek stałych, HELLA wprowadziła do swej oferty handlowej 14 wersji czujników ciśnienia dla najpopularniejszych marek samochodów. Czujniki z oferty HELLA mają podwyższoną odporność na działanie węglowodorów, niskie i wysokie temperatury, wilgotność i wibracje. Czujniki te mają także zwiększoną trwałość ogniwa pomiarowego, przy zachowaniu krótkiego czasu reakcji na zmiany ciśnienia, co zapewnia ich długą i bezawaryjną pracę nawet w ekstremalnych warunkach eksploatacji pojazdu.
Komentarze