الدليل الفني الكامل لفلتر الجسيمات (DPF) في محركات الديزل

جدول المحتويات

المقدمة الفنية

نظام DPF (Diesel Particulate Filter) هو حل هندسي إلزامي في محركات الديزل الحديثة بدءاً من معيار يورو 4. يعمل على حجز الجسيمات الدقيقة (PM) التي يتراوح حجمها بين 2.5-10 ميكرون بنسبة كفاءة تصل إلى 95%.

المواصفات الفنية الأساسية:

• درجة حرارة عمل مثالية: 550-650°C لعملية الحرق السلبي
• ضغط العادم النموذجي: 50-100 mbar (فلتر نظيف)
• سعة التخزين القصوى: 6-8 جرام من السخام لكل لتر من حجم الفلتر
• معدل كفاءة الترشيح: ≥90% لجسيمات PM10

المكونات الميكانيكية والكهربائية

1. وحدة الفلتر الأساسية

• مادة التصنيع: كربيد السيليكون (SiC) أو الكورديرايت
• الهيكل: تصميم قرص العسل مع قنوات مغلقة الطرفين
• المسامية: 45-65% مع حجم مسام 10-20 ميكرون

2. حساسات النظام

• حساس الضغط التفاضلي: يقيس فرق الضغط قبل/بعد DPF

• حساس درجة الحرارة: (2-4 حساسات) لرصد حرارة العادم

• حساس الأكسجين: مراقبة نسبة الهواء الزائد

3. المكونات المساعدة

• حقن اليوريا (في أنظمة SCR)
• الحاقن الإضافي للوقود (في بعض الموديلات)

دورة العمل التفصيلية

1. مرور غازات العادم عبر القنوات المسامية
2. تراكم الجسيمات الكربونية على جدران الفلتر
3. مرور الغازات النظيفة عبر جدران الفلتر
4. قياس ضغط العادم عبر الحساسات

وضع إعادة التوليد

1. زيادة حقن الوقود في أسطوانة ما بعد الحقن
2. رفع درجة حرارة العادم إلى 600-650°C
3. أكسدة الجسيمات الكربونية إلى CO2
4. مراقبة الضغط ودرجة الحرارة خلال العملية

أنواع عملية إعادة التوليد

تحدث تلقائياً عند:

• قيادة السيارة بسرعة عالية (على الطرق السريعة)
• درجة حرارة عادم تزيد عن 350°C
• تحويل الجسيمات عبر تفاعل مع أكاسيد النيتروجين (NOx)

المدة النموذجية: 15-30 دقيقة حسب ظروف القيادة

يتم تفعيلها عبر ECU عند:

• وصول انسداد الفلتر إلى 45-50%
• زيادة حقن الوقود في مرحلة ما بعد الحقن
• تأخير توقيت الحقن لرفع حرارة العادم
• إغلاق صمام EGR جزئياً

تحذير: لا توقف المحرك أثناء هذه العملية

الأعطال الشائعة وتحليلها

العطل	الأسباب المحتملة	قراءات OBD-II
انسداد كلي	(Regeneration)فشل متكرر في إعادة التوليد استخدام زيت محرك غير مناسب قيادة قصيرة متكررة	P2002, P2459
تلف الفلتر	درجات حرارة زائدة (>750°C) صدمات حرارية تآكل ميكانيكي	P242F, P2452

طرق التشخيص باستخدام OBD-II

1. قراءة أكواد الأعطال باستخدام الماسح الضوئي
2. مراقبة معامل انسداد DPF (بالنسبة المئوية)
3. قياس فرق الضغط عند 2500 RPM:
   • طبيعي: 20-50 mbar (فلتر نظيف)
   • مرتفع: >100 mbar يشير لانسداد
4. فحص بيانات حساسات درجة الحرارة

الإجراءات الوقائية والصيانة

جدول الصيانة الوقائية:

• كل 10,000 كم: فحص نسبة انسداد DPF
• كل 20,000 كم: تنظيف حساس الضغط
• كل 80,000-120,000 كم: تنظيف الفلتر كيميائياً

حلول المشاكل العملية

1. قيادة السيارة على سرعة ثابتة (80-100 كم/س) لمدة لا تقل عن 20 دقيقة عدد دورات المحرك لا تقل عن 2800 دوره بالدقيقة
2. استخدام وقود ديزل منخفض الكبريت
3. إضافة منظفات DPF المتخصصة اذا كان لديك أو عادي بدون
4. إجراء إعادة توليد قسرية باستخدام جهاز التشخيص من الافضل الذهاب لأقرب ورشه

حساس الضغط التفاضلي (Differential Pressure Sensor)

مواصفات فنية:

• مدى القياس: 0-500 mbar (بعض الموديلات تصل إلى 1000 mbar)
• الدقة: ±1.5% من نطاق القياس
• جهد التشغيل: 5V DC ±0.25V
• درجة حرارة العمل: -40°C إلى +125°C

طريقة العمل:

1. يقيس فرق الضغط بين مدخل ومخرج فلتر DPF
2. يحول الإشارة التناظرية إلى رقمية (PWM أو CAN signal)
3. يغذي وحدة التحكم (ECU) ببيانات الضغط

ملاحظة: تركيب حساس غير أصلي قد يؤدي إلى قراءات خاطئة تسبب أعطالاً في المحرك

حساسات درجة حرارة العادم (Exhaust Temperature Sensors)

موقع الحساس	النوع	المدى القياسي	أكواد الأعطال الشائعة
قبل DPF	NTC Thermistor	-40°C إلى +900°C	P2033, P242A
بعد DPF	NTC Thermistor	-40°C إلى +800°C	P2034, P242B

دائرة عمل حساس الحرارة:

    ECU Voltage (5V) → Sensor → Resistor (1KΩ) → Ground
                        │
                        └── Output Signal to ECU

مصادر تقنية موثوقة

1. دليل Bosch التقني لأنظمة العادم

يغطي تصميم وأنواع حساسات DPF بالتفصيل مع مخططات دوائر كهربائية

الرابط: Bosch Mobility Solutions

2. أوراق SAE الفنية

دراسات معتمدة عن تطور أنظمة DPF وأحدث تقنيات الحساسات

الرابط: SAE International

ورقة بحثية مميزة: "Advanced DPF Pressure Sensor Technologies" - SAE 2021-01-0582

الأسئلة الفنية الشائعة

1. ما هي علامات انسداد فلتر DPF؟

• انخفاض أداء المحرك
• زيادة استهلاك الوقود
• إضاءة لمبة تحذير DPF
• خروج دخان أسود كثيف

2. هل يمكن إزالة DPF وما عواقب ذلك؟

غير موصى به: يؤدي إلى:

• تلوث بيئي شديد
• مشاكل قانونية في بعض الدول
• تلف محتمل في التوربو
• أعطال في حساسات العادم

شكراً لقراءتك لمقال "الدليل الفني الكامل لفلتر الجسيمات (DPF) في محركات الديزل" ضمن قسم "أنظمة الحد من التلوث" على مدونة تقنيات السيارات الحديثة. إذا أعجبتك المعلومات، لا تتردد في مشاركتها أو ترك تعليقك أدناه. دعمك يساعدنا على تقديم المزيد من المقالات والفيديوهات المفيدة عن عالم السيارات.

فريق تقنيات السيارات الحديثة