1985 — Mercedes-Benz. 2000 — Peugeot FAP. 2011 — Euro 5. ოთხი ათწლეულის განმავლობაში DPF-მა გაიარა გზა პირველი სერიული ნაწილაკების ფილტრაციის სისტემიდან თანამედროვე დიზელის ემისიის კონტროლის ერთ-ერთ უმნიშვნელოვანეს კომპონენტამდე.
დღეს DPF (Diesel Particulate Filter) თანამედროვე დიზელის ავტომობილის ემისიის სისტემის განუყოფელი ნაწილია. თუმცა მისი ისტორია ბევრად ადრე დაიწყო, ვიდრე Euro 5 და Euro 6 სტანდარტები გამოჩნდებოდა.
DPF-ის განვითარების სამი მნიშვნელოვანი ეტაპი შეიძლება გამოვყოთ: 1985 — დასაწყისი, 2000 — თანამედროვე რეგენერირებადი სისტემის განვითარება, 2011 — მასობრივი აუცილებლობა.
1985 — DPF-ის დაბადება
DPF-ის საავტომობილო ისტორიის საწყისად 1985 წელი ითვლება.
Mercedes-Benz გახდა პირველი ავტომწარმოებელი, რომელმაც სერიულ დიზელის მსუბუქ ავტომობილებში ნაწილაკების ფილტრაციის სისტემა გამოიყენა. ტექნოლოგია განსაკუთრებით მკაცრი კალიფორნიული ემისიის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად შეიქმნა.
Particulate trap/filter სისტემა გამოიყენებოდა 1985 წლის Mercedes-Benz 300D, 300CD, 300TD და 300SD მოდელებზე. მათ შორის 300SD წარმოადგენდა W126 S-Class-ს.
იმდროინდელი ტექნოლოგია თანამედროვე DPF-ისგან მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა და ჯერ კიდევ განვითარების ადრეულ ეტაპზე იყო, თუმცა მთავარი პრინციპი უკვე არსებობდა: დიზელის წვის შედეგად წარმოქმნილი მყარი ნაწილაკების მნიშვნელოვანი ნაწილი გამონაბოლქვთან ერთად ატმოსფეროში პირდაპირ არ უნდა მოხვედრილიყო — ისინი სპეციალურ ფილტრში უნდა შეკავებულიყო.
Mercedes-Benz-ის ოფიციალურ ისტორიულ მასალებში სწორედ 1985 წელია აღნიშნული სერიულ დიზელის მსუბუქ ავტომობილებში particulate filter-ის პირველი გამოყენების პერიოდად.
2000 — Peugeot 607 და თანამედროვე FAP
შემდეგი მნიშვნელოვანი ეტაპი 2000 წელს დადგა.
Peugeot 607 2.2 HDi აღიჭურვა ახალი თაობის FAP (Filtre à Particules) სისტემით. Peugeot-მ ტექნოლოგია 1999 წელს წარადგინა, ხოლო 2000 წლის მაისიდან სერიულ ავტომობილში დანერგა.
მთავარი წინსვლა იყო არა მხოლოდ ნაწილაკების დაჭერა, არამედ ფილტრის რეგენერაციის ეფექტური მართვა.
დიზელის ძრავის მუშაობისას ფილტრში თანდათან გროვდება ჭვარტლი — soot. იმისათვის, რომ ფილტრმა გამონაბოლქვის გატარების უნარი შეინარჩუნოს, დაგროვილი ჭვარტლის ნაწილი შესაბამის პირობებში პერიოდულად იჟანგება. ამ პროცესს DPF-ის რეგენერაცია ეწოდება.
Peugeot-ის FAP სისტემაში სპეციალური დანამატიც გამოიყენებოდა, რომელიც რეგენერაციის პროცესს ხელს უწყობდა.
ამიტომ 1985 წლის Mercedes-Benz DPF-ის საავტომობილო ისტორიის დასაწყისია, ხოლო 2000 წლის Peugeot 607 — თანამედროვე რეგენერირებადი ნაწილაკების ფილტრაციის სისტემის განვითარების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ეტაპი.
2011 — DPF აუცილებლობად იქცა
შემდეგ უკვე ტექნოლოგიის განვითარებას ემისიის კანონმდებლობის გამკაცრება დაემატა.
ევროკავშირში Euro 5 სტანდარტმა დიზელის ავტომობილებისთვის მყარი ნაწილაკების ემისიის დასაშვები ზღვარი მკვეთრად შეამცირა. მოთხოვნების ეტაპობრივი ამოქმედების შედეგად, 2011 წლისთვის DPF ევროპაში ახალი დიზელის მსუბუქი ავტომობილებისთვის პრაქტიკულად აუცილებელ ტექნოლოგიად და ინდუსტრიულ სტანდარტად იქცა.
აქ ერთი ტექნიკური დაზუსტება მნიშვნელოვანია: ევროპული რეგულაცია მწარმოებელს პირდაპირ არ ავალდებულებდა კონკრეტულად „DPF-ის დაყენებას“ — ის ადგენდა მყარი ნაწილაკების ემისიის მკაცრ დასაშვებ ზღვარს. პრაქტიკაში კი ამ მოთხოვნების შესრულებამ თანამედროვე დიზელის მსუბუქ ავტომობილებში ნაწილაკების ფილტრაციის სისტემის ფართო გამოყენება აუცილებელი გახადა.
როგორ განვითარდა DPF?
DPF-ის განვითარება 2011 წელს არ დასრულებულა.
პირველი particulate trap სისტემებიდან ტექნოლოგია თანდათან გადაიქცა ძრავის ელექტრონულ მართვასთან ინტეგრირებულ სისტემად.
თანამედროვე ავტომობილში DPF-ის მუშაობის მონიტორინგისთვის გამოიყენება სხვადასხვა ინფორმაცია, მათ შორის დიფერენციალური წნევა, გამონაბოლქვის ტემპერატურა და ძრავის სამუშაო მონაცემები. მართვის სისტემა ამ მონაცემების საფუძველზე აკონტროლებს ფილტრის მდგომარეობასა და რეგენერაციის პროცესს.
Euro 6-ის ეპოქაში მთლიანად ემისიის კონტროლის სისტემა კიდევ უფრო კომპლექსური გახდა. თანამედროვე დიზელის ავტომობილში DPF ხშირად მუშაობს სხვა სისტემებთან და კომპონენტებთან ერთად:
EGR — Exhaust Gas Recirculation
DOC — Diesel Oxidation Catalyst
DPF — Diesel Particulate Filter
SCR — Selective Catalytic Reduction
AdBlue/DEF დოზირების სისტემა
NOx სენსორები
EGT — Exhaust Gas Temperature სენსორები
Differential Pressure Sensor
შედეგად, DPF დღეს უკვე აღარ არის უბრალოდ გამონაბოლქვის სისტემაში მოთავსებული ფილტრი — ის თანამედროვე ავტომობილის ერთიანი ემისიის კონტროლის სისტემის ნაწილია.
სად ვართ დღეს?
DPF-ის განვითარების შემდეგი ეტაპი უკვე Euro 7-ის ეპოქაა.
ემისიის კონტროლის ტექნოლოგიები კიდევ უფრო მეტად უკავშირდება ელექტრონულ მონიტორინგს, სენსორების მონაცემებს, სისტემის ეფექტურობის შეფასებასა და ავტომობილის ექსპლუატაციის განმავლობაში ემისიის მოთხოვნების შენარჩუნებას.
შესაბამისად, თანამედროვე DPF-ის მომსახურებაც მხოლოდ ფილტრის წმენდით აღარ შემოიფარგლება. მისი მდგომარეობის სწორად შეფასებისთვის მნიშვნელოვანია მთლიანად ემისიის სისტემის მუშაობის გააზრება და შესაბამისი დიაგნოსტიკური მონაცემების ანალიზი.
1985 → 2000 → 2011 → დღეს
1985 — Mercedes-Benz: სერიულ დიზელის მსუბუქ ავტომობილებში ნაწილაკების ფილტრაციის სისტემის პირველი გამოყენება.
2000 — Peugeot 607: თანამედროვე რეგენერირებადი FAP სისტემის მნიშვნელოვანი სერიული დანერგვა.
2011 — Euro 5: DPF ევროპაში ახალი დიზელის მსუბუქი ავტომობილებისთვის პრაქტიკულად აუცილებელ ტექნოლოგიად იქცა.
დღეს: DPF კომპლექსური, ელექტრონულად კონტროლირებადი ემისიის სისტემის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტია.
ოთხ ათწლეულში DPF-მა გაიარა გზა პირველი სერიული ნაწილაკების ფილტრაციის სისტემიდან თანამედროვე დიზელის ძრავის ემისიის კონტროლის ერთ-ერთ უმნიშვნელოვანეს კომპონენტამდე — და მისი განვითარება დღესაც გრძელდება.