Filtr DPF – co to jest

0
69
Filtr DPF - co to jest. Na ilustracji poglądowo przedstawiona zegary samochodowe, prędkościomierz, obrotomierz, wskaźniki paliwa i temperatury. W górnej części widoczna kontrolka alarmująca o zapchanym filtrze DPF.
Filtr DPF - co to jest. Pierwsze filtry cząstek stałych pojawiły się w 1980 roku, w maszynach nie biorących udziału w ruchu drogowym.

W latach 70 XX wieku zauważono możliwość wystąpienia negatywnego wpływu wdychania cząstek stałych, emitowanych przez pojazdy na organizm ludzki. Pierwsze filtry cząstek stałych pojawiły się w 1980 roku, w maszynach nie biorących udziału w ruchu drogowym. W samochodach zaczęto je stosować od 1985 roku. Prekursorami w opcjonalnym montażu filtrów byli Francuzi, którzy montowali je w samochodach Peugeot i Citroen z silnikami HDI. Rok 2005 to wejście w życie normy Euro 4, w tym momencie okazało się, że tylko nieliczne marki spełniają normę bez konieczności stosowania filtru DPF. Pozostali, aby spełniać nowe normy emisji spalin, zostali zmuszeni  do montażu filtrów. Cztery lata później nowa norma Euro 5 pokazała, że niemożliwe jest spełnienie jej wymogów bez montażu DPF. Filtr DPF – co to jest ?

Filtr DPF – co to jest – budowa i działanie

Już od momentu powstania filtr cząstek stałych (FAP/DPF z fr. filtre à particules / DPF z ang. diesel particulate filter) jest nierozerewalnie powiązany z samochodami wyposażonymi w silniki Diesla. Jednym z produktów spalania paliwa są niezwykle szkodliwe cząstki stałe. I właśnie filtr DPF/FAP ma za zadanie ich wychwytywanie oraz dezaktywację w trakcie procesu wypalania. Jak się okazało benzynowe  jednostki napędowe również przestały spełniać wymogi norm Euro i od roku 2018 obowiązkowo zaczęto montować w benzyniakach filtr cząstek stałych GPF (z ang. Gasoline Particulatate Filter).

Filtr DPF - co to jest. Ilustracja pokazuje przekrój filtra cząstek stałych. Wewnątrz metalowej rury umieszczony jest wkład ceramiczny z licznymi kanalikami. To właśnie na ich powierzchni osadzają się cząstki sadzy w trakcie przepływu spalin przez filtr.
Filtr cząstek stałych to prosta ale skuteczna konstrukcja.

Budowa filtra cząstek stałych jest stosunkowo prosta. Jego wygląd zbliżony jest do katalizatora, wewnątrz metalowej obudowy ze stali nierdzewnej znajduje się wkład ceramiczny z równolegle ustawionymi kanalikami. Specyficzna konfiguracja kanalików zmusza spaliny do przepływu przez ścianki kanałów wlotowych, tak  by mogły przedostać się do wylotowych, w ten sposób cząsteczki sadzy pozostają na ściankach wkładu. Ścianki kanałów wykonane są z węglika krzemu pokrytego tlenkiem glinu i tlenkiem ceru, a na nich naniesione są cząstki platyny. To właśnie zawartość drogich pierwiastków dyktuje wysokie ceny filtrów cząstek stałych. Firma BOSH opracowała filtr, w którego konstrukcji wykorzystano wkład ze spieków metalowych zamiast ceramiki. W ten sposób żywotność filtra ma być równa „życiu” pojazdu.

Filtr DPF – co to jest – początkowo samochód sam oczyszcza filtr

Obecnie montowane w samochodach filtry cząstek stałych przeważnie podlegają regeneracji. W zależności od tego, czy filtr jest mokry, czy suchy może ona przebiegać w inny sposób. Pojemność filtra jest wartością stałą, w związku z tym nie będzie on gromadził zanieczyszczeń bez końca. Poprawne działanie filtra cząstek stałych wymaga systematycznego usuwania zgromadzonych zanieczyszczeń, odbywa się ono w procesie regeneracji przez wypalanie. W ten sposób wydajność DPF będzie oscylować pomiędzy 85% a 100%. Wypalanie zanieczyszczeń odbywa się w trakcie regeneracji pasywnej gdzie nie bierze udziału sterownik silnika oraz aktywnej z udziałem sterownika.

W momencie, gdy spaliny osiągają temperaturę 350°C÷500°C, bez udziału sterownika zachodzi proces regeneracji pasywnej filtra. Takie temperatury są konieczne aby sadza weszła w reakcję z materiałem filtra. Dwutlenek azotu wchodzi w reakcję z węglem cząstek sadzy, w wyniku czego powstają tlenek węgla oraz tlenek azotu. Łączą się one z tlenem, tworząc dwutlenki węgla i dwutlenki azotu wydostające się kanałami wylotowymi do atmosfery.

Filtr DPF- co to jest. Widoczna część podwozia Peugeota. Wyraźnie widoczny filtr FAP.
Filtr FAP w samochodzie Peugeot.

Aby miała miejsce regeneracja aktywna potrzebna jest temperatura 600°C, w której to cząstki sadzy nagromadzone w filtrze są spalane. W tym procesie konieczny jest udział sterownika. Po wykryciu poziomu nasycenia przekraczającego 50% sterownik silnika zmienia parametry pracy silnika. Najczęściej wyłącza się recyrkulacja spalin co zwiększa ilości tlenu i podwyższa temperaturę spalania, opóźnienie kąta wtrysku i dokonywanie wtrysku dodatkowego. Zwiększa się ciśnienia doładowania by uniknąć odczuwalnych spadków mocy. W zależności od stylu jazdy kierowcy, proces aktywnej regeneracji  uruchamia się co 200÷600km.

Mokre filtry cząstek stałych FAP, wykorzystują do regeneracji płyn katalityczny, który regularnie dodawany jest do paliwa. Obniża on temperaturę spalania sadzy dzięki czemu umożliwia regeneracja.

Filtr DPF – co to jest – regeneracja czy wymiana

Filtr DPF - co to jest. Podobnie jak poprzednio widoczny jest przekrój filtra z widocznymi mikrokanalikami wkładu. Tym razem obudowa filtra jestprostokątna.
Filtr DPF ma ograniczoną pojemność. Kiedyś trzeba będzie podjąć decyzję regeneracja czy wymiana.

Wypalanie filtrów DPF niestety nie oznacza pozbycia się całej zawartości z ich wnętrza. Wewnątrz kanalików ceramicznego wkładu filtra stopniowo gromadzą się popioły, zamykając ich prześwit oraz ograniczając przepływ powietrza. Wcześniej czy później przychodzi moment gdy należy zdecydować, regeneracja czy wymiana. Wymiana w renomowanym warsztacie daje 100% gwarancji na wiele dalszych kilometrów płynnej i bezawaryjnej jazdy. Taka pewność niestety niesie ze sobą największe koszty. Regeneracja jest zdecydowanie tańszym wyjściem. Tutaj też należy zwrócić się do renomowanego serwisu. W tym przypadku proces regeneracji musi być poprzedzony precyzyjną weryfikacją stanu filtra, ponieważ jakiekolwiek uszkodzenie mechaniczne czy nadtopienie wykluczają regenerację. Jak zapewniają doświadczeni wykonawcy, regeneracja DPF-a przeprowadzona w odpowiedni sposób może przywrócić do 100% jego sprawności. W przypadku gdy wcześniejsza rewizja stanu filtra, wykluczyła możliwość jego regeneracji konieczny będzie zakup nowego.

Istnieje jeszcze trzecia możliwość, której zdecydowanie mówimy nie. Są niestety kierowcy decydujący się na wycięcie z układu wydechowego filtra DPF. Usunięcie filtra DPF jest nielegalne ! Kierujący pojazdem, w którym wycięto filtr DPF nie tylko nie przejdzie przeglądu technicznego, musi się również liczyć z zatrzymaniem dowodu rejestracyjnego oraz mandatem.

Polecany materiał wideo: Filtr DPF: zapchany, mokry, suchy? Co to w ogóle znaczy?

Może cię również zainteresować: Bezgłośnikowy system nagłośnienia Car Audio