Katalizatoriaus ir DPF pašalinimas

Tarp automobilių tiuningo entuziastų neretai kyla klausimas, ar turbina neturėtų veikti dar geriau, jei iš išmetimo sistemos pašalinsime katalizatorių ar dyzelinio kietųjų dalelių filtrą (DPF). Nors tokie šalinimo darbai skamba it priemonė, padedanti gauti laisvesnį išmetimo srautą, todėl žadanti papildomų arklio galių, realybė nėra taip paprasta. Papildomai svarbūs yra teisėtumas, aplinkosauginiai aspektai ir net galimos pasekmės variklio bei turbokompresoriaus tarnavimo laikui. Šiame straipsnyje išanalizuosime, kokie privalumai gali būti gaunami, kai pašaliname katalizatorių ar DPF, o kokių trūkumų turėtume tikėtis, ypač kalbant apie turbinos darbą ir bendrą automobilio eksploataciją.

Katalizatorius ir DPF: kokia jų paskirtis?

Katalizatorius – tai benzinu varomų automobilių išmetimo sistemos komponentas, skirtas sumažinti kenksmingų medžiagų (anglies monoksido, angliavandenilių ir azoto oksidų) išmetimą. Veikiant cheminėms reakcijoms, dauguma taršių dalelių yra paverčiamos mažiau žalingais junginiais, pavyzdžiui, vandeniu, anglies dioksidu ar azoto dujomis.

DPF (Dyzelinių dalelių filtras) – dyzeliniuose varikliuose naudojamas filtras, surenkantis suodžius, kurie susidaro deginant dyzelinį kurą. Tinkamai veikiantis DPF sumažina kietųjų dalelių išmetimą, tačiau dėl laipsniško filtro užsikimšimo automobilių elektronika periodiškai atlieka regeneracijos ciklus. Tuo metu filtras trumpam įkaitinamas, kad suodžiai sudegtų ir filtrų pralaidumas būtų atkurtas.

Kodėl kai kurie svarsto šiuos komponentus pašalinti?

Išmetimo pralaidumo didinimas: Viena pagrindinių priežasčių – tiuningo entuziastai tiki, jog katalizatorius ar DPF riboja išmetamųjų dujų srautą, padidina išmetimo sistemos priešslėgį, taip slopina turbinos efektyvumą ir mažina potencialią galią.
Galimos problemos su sensoriais ar filtrais: Kai katalizatorius ar DPF susidėvi arba užsikemša, jie gali sukelti Check Engine užsidegimą, automobiliui perėjus į „limp mode“. Vairuotojai kartais renkasi tiesiog pašalinti problemos šaltinį, užuot investavę į brangų naują filtrą ar katalizatorių.
Ekonomija: Katalizatoriaus keitimas gali brangiai kainuoti, nes jame yra brangių tauriųjų metalų. DPF taip pat nėra pigus, todėl kai kurie vairuotojai mano, kad išėmimas yra pigesnė alternatyva.

Ar tikrai padidėja galia ir pagerėja turbinos darbas?

Teoriškai, išmetimo sistemos ribojimai gali didinti priešslėgį. Jį sumažinus, turbina galėtų lengviau suktis, greičiau reaguoti, variklis išvystytų geresnę dinamiką. Tačiau šie pokyčiai realybėje labai priklauso nuo variklio konfigūracijos, nuo katalizatoriaus/DPF užsikimšimo laipsnio bei jau esamų tiuningo modifikacijų.

Keli pastebėjimai:

Minimalus galios prieaugis: Jei katalizatorius ar DPF veikia tinkamai ir nėra smarkiai užsikimšęs, galios prieaugis dažnai būna labai mažas (kelios procento dalys). Moderniose OEM sistemose inžinieriai užtikrina, kad išmetimo tėkmė būtų efektyvi.
Pašalinus sugedusį filtrą ar katalizatorių: Jei jie faktiškai užsikimšę, taip, išmetimo srautas gali būt pastebimai laisvesnis, turbo lag sutrumpėti, bet variklio valdymo blokas (ECU) gali pradėti rodyti klaidas, dėl to reikalinga papildoma programinė adaptacija (vadinamasis DPF off, cat off perrašymas).
Įsiurbimo – išmetimo balansas: Sumažintas priešslėgis gali truputį pagerinti turbiną, bet be tinkamos ECU perprogramavimo gali ir nebūti esminio prieaugio. Kartais net atsiranda nestabilus tuščios eigos darbas, dėl pasikeitusios deguonies matavimo sistemos.

Ekologinės ir teisinės pasekmės

Aplinkosauginiai reikalavimai Lietuvoje, kaip ir daugumoje Europos Sąjungos valstybių, numato, kad transporto priemonės neturi būti eksploatuojamos be privalomų emisijos kontrolės sistemų. Tai reiškia, jog katalizatoriaus ar DPF šalinimas pažeidžia transporto priemonių registravimo ir atitikties standartus. Eksploatuoti tokią transporto priemonę oficialiai draudžiama.

Nors techninę apžiūrą kartais pasiseka apeiti, tai tebėra laikinas sprendimas, o ateityje gali grėsti rimtos baudos. Be to, iš aplinkosaugos perspektyvos, dyzelinio variklio DPF šalindamas žmogus padidina sveikatai kenksmingų kietųjų dalelių emisiją, o išmetus katalizatorių – padaugėja nuodingųjų junginių kiekis išmetamose dujose.

Galimi variklio gedimai ir kiti niuansai

Turbinai šalinant šiuos komponentus tiesioginiai neigiamų pasekmių gali ir nebūti, bet kartais atsiveria naujos problemos:

Per didelis turbinos pagreitis („overspeed“): ypač jei ECU neperprogramuotas, atsiradus staigiam išmetimo slėgio mažėjimui, turbinai gali tekti intensyvesnis krūvis, kas ilgainiui skatins guolių susidėvėjimą.
Sunkumai su jutikliais: Jei sistemoje yra deguonies jutikliai (lambda sensoriai), suodžių lygio davikliai ar kiti taršos stebėsenos komponentai, ECU atpažins nuokrypius ir pereis į apsaugos režimą.
Padidėjęs triukšmas: Pašalinus katalizatorių ar DPF, gali gerokai išaugti išmetamųjų dujų garsas, kas ne visada pageidaujama kasdieniniame vairavime.

Kada iš tiesų yra nauda?

Tam tikrais atvejais, ypač lenktyniniuose ar grynai sportiniuose automobiliuose, kurie nevažinėja viešose keliuose, katalizatoriaus arba DPF šalinimas išties suteikia pralaidesnį išmetimą, leidžia turbokompresoriui lengviau „kvėpuoti“ aukštų apsukų diapazone. Tokiais atvejais tai legalu autosporto kontekste, jei taisyklės nenumato kitaip, o dėl aplinkosaugos mažiau rūpinamasi, nes automobilis nenaudojamas bendram eismui.

Be to, kai filtras ar katalizatorius realiai yra užsikimšęs ir išmetamojoje sistemoje susidaro reikšmingas spaudimo barjeras, tada išėmimas gali išspręsti variklio traukos sutrikimus ar aukštas išmetimo temperatūras. Vis dėlto, tai turėtų būti laikomas kraštutinis variantas, ypač jei planuojama ir toliau važinėti bendro naudojimo keliuose.

Ką sako ECU perprogramavimas (remap)?

Jei pašalinsite katalizatorių ar DPF iš automobilio su turbina, reikia ECU derinimo (angl. remap), kad:

Būtų išjungti nereikalingi pranešimai: Kad nemestų klaidų apie suodžių lygį, antrinį lambda jutiklio nukrypimą ir pan.
Privalomas oro/kuro santykio suderinimas: Nes pasikeitus išmetimo sistemai, mišinys gali tapti per liesas ar per riebus tam tikrose apsukų zonose.
Turbo valdymo korekcija: Siekiant išvengti overspeed rizikos, reikalinga koreguoti wastegate ar VNT sistemų parametrus, kad turbina neperžengtų saugių sūkių ribų.

Verta ar ne?

Apibendrinant, katalizatoriaus ir DPF šalinimas varikliams su turbina – dviprasmis žingsnis. Teoriškai galite gauti didesnį išmetimo pralaidumą, šiek tiek sumažinti turbo lag ir pagerinti galios rezultatą (ypač jei filtras buvo užsikimšęs). Tačiau:

Nauda variklio galiai dažnai tik minimali (kelias AG), nebent turite sportinę konfigūraciją ar ypač sugedusį filtrą.
Legalus eksploatavimas be šių taršos kontrolės prietaisų gatvėse yra draudžiamas. Jums gresia baudos ir techninės apžiūros sunkumai.
Reikalingas ECU perprogramavimas (dėl klaidų, lambda jutiklių, išmetamojo slėgio pokyčių). Be to, galimos turbinos dar didesnės apkrovos.
Aplinkos teršimas – nesumeluotas faktorius. Pašalinus DPF ar katalizatorių, jūsų automobilis išmeta daugiau kenksmingų medžiagų, kietųjų dalelių, kas kenkia aplinkiniams ir aplinkai.

Galutinis patarimas: jei kalbame apie legalią kasdienę automobilio eksploataciją, katalizatoriaus ar DPF šalinimas tik dėl nedidelių galios laimėjimų retai būna protingas pasirinkimas. Efektyvesnę galią galima pasiekti kitais tiuningo metodais – ECU programomis, patobulintu intercooleriu, išmetimo sistemos sportiniu rezonatoriumi, galiausiai turbiną pakeičiant didesne. Jei automobilis skirtas grynam sportui, varžyboms trasoje – tuomet DPF/katalizatoriaus šalinimas gali būti svarstytinas, tačiau tik su sąlyga, kad transporto priemonė nebus naudojama gatvėje, o varikliui bus suteikta tinkama programinė korekcija.