Rozszyfruj swoje czujniki: Czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych (DPF)

Czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych (DPF) mierzy ciśnienie wsteczne w układzie wydechowym i sygnalizuje, kiedy moduł sterowania zespołem napędowym (PCM) powinien rozpocząć proces regeneracji i oczyścić filtr z cząstek stałych (DPM) lub sadzy. Prawidłowe działanie czujnika DPF jest bardzo istotne dla funkcjonowania filtra cząstek stałych. Zatkany filtr cząstek stałych może być nie tylko kosztowny w naprawie, ale również mieć katastrofalny wpływ na silnik Diesla. W niniejszym artykule przedstawimy, jak działa czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych, dlaczego ulega awariom oraz jak należy go wymienić.

Czym jest i jak działa filtr cząstek stałych?

Przepisy ustanawiające ograniczenia emisji spalin stają się coraz bardziej restrykcyjne. Aby ograniczyć emisje tlenków azotu, pojazdy z silnikiem Diesla korzystają z zaworu recyrkulacji spalin (EGR) i filtra cząstek stałych (DPF) w celu usunięcia sadzy ze spalin. Filtr cząstek stałych jest zamontowany na początku układu wydechowego. Jego konstrukcja przypomina wyglądem ściankę, która wychwytuje średnio 85% sadzy pochodzącej z silnika. W niektórych warunkach, filtr ten może mieć nawet 100% wydajność. Aby zapobiec zatkaniu filtra, silnik uruchamia proces regeneracji wtryskując paliwo do układu wydechowego. Wtrysk paliwa powoduje podniesienie temperatury filtra cząstek stałych do 600°C pozwalającej na spalenie sadzy i zmianę  jej w popiół. W niektórych pojazdach, moduł sterowania zespołem napędowym (PCM) korzysta z danych dostarczanych przez czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych (DPF) w celu rozpoczęcia procesu regeneracji filtra cząstek stałych.

Jak działa czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych (DPF)?

Czujnik DPF zazwyczaj montuje się w komorze silnika, aby ochronić go przed nagrzaniem. Czujnik podłącza się do elektronicznej jednostki sterującej silnika za pomocą złącza elektrycznego i do filtra cząstek stałych za pomocą dwóch węży silikonowych. Jeden wąż podłącza się przed filtrem cząstek stałych, a drugi za nim. Dzięki pomiarowi różnicy ciśnień spalin przed i za filtrem, czujnik może oszacować ilość cząstek stałych uwięzionych w filtrze i powiadomić moduł sterowania zespołem napędowym (PCM) o potrzebie rozpoczęcia procesu regeneracji filtra cząstek stałych.

Dlaczego czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych ulega awarii?

Podobnie jak w przypadku pozostałych elektrycznych czujników znajdujących się w silniku, przewody łączące czujnik z elektroniczną jednostką sterującą silnika mogą zostać uszkodzone przez nadmierne drgania, a także pęknąć bądź stopić się pod wpływem wysokiej temperatury. Kolejną możliwością, jest zatkanie węży czujnika sadzą pochodzącą ze spalin, podobnie jak w przypadku filtra cząstek stałych. Jeśli cząstki stałe ze spalin generowanych przez silnik Diesla zablokują jeden lub oba przewody, czujnik nie będzie mógł wyznaczyć dokładnej różnicy ciśnień, co może doprowadzić do uszkodzenia filtra cząstek stałych, a w ostateczności nawet silnika. 

Na co należy zwrócić uwagę podczas awarii czujnika różnicy ciśnień filtra cząstek stałych

W momencie, gdy czujnik różnicy ciśnień filtra DPF przestaje przesyłać sygnały do modułu sterowania zespołem napędowym, filtr cząstek stałych może zostać zatkany przez zanieczyszczenia i ulec awarii. Poniżej znajdziecie Państwo kilka symptomów wskazujących na to, że czujnik różnicy ciśnień filtra DPF uległ awarii i sprawił, że filtr cząstek stałych nie regeneruje się prawidłowo:

• Zmniejszone osiągi silnika 
• Zwiększenie zużycia paliwa
• Wysoka temperatura silnika 
• Wysoka temperatura przekładni
• Zwiększenie ilości czarnego dymu (sadzy) wydobywającego się z rury wydechowej 
• Zapalona kontrolka silnika

Awaria filtra cząstek stałych oznacza, że spaliny nie mogą zostać w pełni oczyszczone, gdyż ciśnienie wsteczne wpycha spaliny z powrotem do komory spalania i sprawia, że cząstki stałe lub sadza zaczynają się mieszać z olejem silnikowym. Sadza może spowodować zatarcie silnika i przedwczesne zużycie łożyskowania silnika. Paliwo, które powinno zostać wyprowadzone rurą wydechową podczas regeneracji nie zostanie spalone w całości. Resztki paliwa mogą zmyć ochronny film olejowy z wewnętrznych elementów silnika i doprowadzić do katastrofalnej awarii silnika.

Prawidłowe działanie czujnika różnicy ciśnień filtra cząstek stałych jest bardzo ważne dla przedłużenia żywotności filtra. Jeśli filtr DPF zatka się, nie zregeneruje się podczas procesu regeneracji. Zatkany filtr cząstek stałych należy zdemontować, a następnie przeprowadzić profesjonalne czyszczenie filtra DPF bądź go wymienić. Niestety wymiana lub profesjonalne czyszczenie filtra może kosztować nawet kilka tysięcy złotych, dlatego zachęcamy Państwa do samodzielnego diagnozowania i wymiany uszkodzonego czujnika, zanim dojdzie do awarii filtra cząstek stałych.

Typowe kody błędów

Zapalona kontrolka silnika i następujące kody błędów świadczą o awariach czujnika DPF.

• P2452: Obwód czujnika A ciśnienia DPF
• P2453: Zasięg/działanie zakresu obwodu czujnika ciśnienia DPF
• P2454: Niski obwód czujnika A ciśnienia DPF
• P2455: Wysoki obwód czujnika A ciśnienia DPF

Uwaga: Pojawienie się tych kodów błędów może być również spowodowane nieszczelnością układu wydechowego.

Rozwiązywanie problemów z czujnikiem różnicy ciśnień filtra DPF

W celu rozwiązania problemów z czujnikami silnika, należy najpierw dokładnie sprawdzić je pod kątem uszkodzeń. Dokonaj oględzin wszystkich połączeń, rozpoczynając od złącza elektrycznego czujnika i sprawdź je pod kątem uszkodzeń (pęknięcia/stopienia). Wymień uszkodzone przewody. 

Następnie obejrzyj węże podłączone do czujnika. Sprawdź, czy nie są uszkodzone bądź stopione. Jeśli węże są uszkodzone, należy je wymienić, a następnie ułożyć w inny sposób, tak aby nie zostały ponownie uszkodzone w ten sam sposób. Jeśli wygląd zewnętrzny węży nie budzi zastrzeżeń, należy sprawdzić, czy nie są zablokowane lub zatkane. W przypadku zatkania węży należy je oczyścić lub wymienić.

Jeśli kontrola wizualna przebiegła pomyślnie, należy przejść do testowania czujnika DPF za pomocą multimetra ustawionego na 20V oraz ciśnieniomierza.

1. Włącz akumulator i wyłącz silnik, a następnie podłącz masę multimetra do ujemnego bieguna akumulatora i szybko sprawdź jego napięcie. Napięcie powinno wynosić około 12,6 woltów.
2. Zweryfikuj sygnał, masę i napięcia z danymi referencyjnymi znajdującymi się w instrukcji serwisowej producenta pojazdu, i ewntualnie sprawdź przewody.
3. Włącz zapłon bez odpalania silnika. Multimetr powinien (zazwyczaj) wskazywać napięcie od 4,5 do 5 V dla napięcia referencyjnego wynoszącego 5 V, stałe 0 V dla przewodu masowego oraz od 0,5 do 4,5 V dla przewodu sygnałowego. W celu określenia dokładnych specyfikacji zachęcamy do zapoznania się z zaleceniami producenta. 
4. Przyłącz końcówki pomiarowe multimetru do przewodu sygnałowego czujnika i uruchom silnik. 
5. Zwiększ obroty silnika i sprawdź, czy napięcie się zmieniło. Jeśli nie, należy sprawdzić węże przyłączeniowe ciśnieniomierzem.
6. Wyjmij węże z czujnika przy pracującym silniku.
7. Zmierz ciśnienie obu węży korzystając z ciśnieniomierza. Aby pomiar był wystarczająco dokładny, należy użyć manometru do pomiaru ciśnienia wstecznego z zakresem 0-15 PSI. 
8. Ponownie sprawdź sygnał napięcia. Napięcie powinno wskazywać liczbę mieszczącą się w przedziale wyznaczonym przez wartości ciśnienia węży. Np. jeśli odczyt dla tylnego węża wynosi 0,5 PSI, a dla przedniego 1 PSI, napięcie dla przewodu sygnałowego powinno wynosić około 0,8 V.

Jeśli test wykaże dużą różnicę napięcia lub wartości ciśnienia nie będą zgodne z odczytem napięcia, czujnik różnicy ciśnień filtra cząstek stałych jest uszkodzony i nadaje się do wymiany.

Jak wymienić uszkodzony czujnik DPF?

Przed wymianą uszkodzonego czujnika DPF należy zapoznać się z instrukcją serwisową producenta. Aby podnieść pojazd, należy umieścić pod nim podpórki i zabezpieczyć tylne koła. 

1. Zlokalizuj czujnik DPF. Najczęściej montuje się go z tyłu komory silnika.
2. Odłącz złącze elektryczne. 
3. Wykręć wszelkie śruby lub wkręty (czasem śruby Torx) mocujące czujnik.
4. Delikatnie przesuń czujnik, aby poluzować opaski zaciskowe mocujące węże.
5. Przed odłączeniem czujnika, zwróć uwagę sposób podłączenia węży.
6. Porównaj stare i nowe czujniki.
7. Podłącz węże do nowego czujnika, upewniając się, że węże znajdują na odpowiednich miejscach. 
8. Dokręć śruby opasek zacoskowych na wężach.
9. Wkręć wszystkie śruby lub wkręty mocujące czujnik.
10. Podłącz złącze elektryczne do nowego czujnika. 
11. Ponownie sprawdź wszystkie połączenia, aby upewnić się, że wszystko zostało właściwie wykonane.

Ważne: Po zamontowaniu nowego czujnika DPF, należy go ponownie zaprogramować przez ECU.