Jak działa filtr cząstek stałych DPF

DPF to obecnie coraz popularniejsze rozwiązanie, montowany jest we wszystkich nowych samochodach z silnikiem wysokoprężnym. A wszystko wskazuje na to, że podobne filtry staną się niedługo obowiązkowym elementem także silników benzynowych. Warto wiedzieć czym jest i jak działa taki filtr, bo bardzo prawdopodobne jest, że mają go Państwo w swoim samochodzie, lub mieć będziecie.

Budowa filtra DPF

Filtr cząstek stałych, czyli DPF (diesel particulate filter) zamontowany jest w układzie wydechowym silnika. Zbudowany jest z setek jednostronnie zamkniętych kanalików, ułożonych w ten sposób, że z jednej strony naprzemiennie znajduje się strona otwarta i zamknięta. W ten sposób powstaje rodzaj siatki. Filtr wykonany jest z materiału ceramicznego, który charakteryzuje się tym, że jest porowaty. Pory w ściankach kanalików pozwalają na przepływ spalin. Dodatkowo na ściankach naniesione są warstwy aktywne, które pełnią zadanie podobne do katalizatora.

Zasada działania filtra DPF

Spaliny wtłaczane są do filtra w kanaliki otwarte od strony silnika, po czym przeciskają się przez pory w ściankach i wypływają przez kanaliki otwarte od strony wylotu układu wydechowego. Cząstki stałe, czyli głównie cząstki węgla z dołączonymi innymi związkami, są większe niż pory filtra i osadzają się na ściankach kanalików od strony wlotowej i nie przedostają się do atmosfery.

Oczywiście gdyby na tym poprzestać filtr bardzo szybko uległby zapchaniu i utrudniłby pracę silnika, dlatego kolejnym etapem jest wypalanie cząstek stałych do dwutlenku węgla. Następuje to gdy temperatura w filtrze wzrośnie powyżej pewnej temperatury (w filtrze suchym około 400-500), co następuje zwykle podczas większego obciążenia silnika, na przykład podczas szybszej jazdy autostradowej. Producenci jednak są świadomi, że nie każdy samochód ma szansę poruszać się w takich warunkach wystarczająco często, dlatego wprowadzili rozwiązania które mają czasowo zwiększać temperaturę spalin gdy nagromadzi się zbyt wiele zanieczyszczeń w filtrze. Najpopularniejszym rozwiązaniem jest cykl wypalania oparty o zwiększenie obciążenia alternatora przez włączenie wyposażenia elektrycznego, zmiana charakterystyki pracy wtryskiwaczy i wyłączenie systemu recyrkulacji spalin. Innym popularnym rozwiązaniem jest umieszczenie w obudowie filtra dodatkowego wtryskiwacza, który podaje do niego dodatkową dawkę paliwa, która spalając się podnosi temperaturę i pozwala na wypalanie DPFa.

Rodzaje filtrów DPF

Obecnie stosuje się dwa rodzaje filtrów cząstek stałych. Pierwszy z nich to typ suchy, jest on generalnie opisany powyżej, składa się wyłącznie z filtra i ewentualnie elementów wspomagających podniesienie temperatury w filtrze w czasie wypalania zanieczyszczeń. Jest to typ bardziej popularny w samochodach osobowych, ze względu na prostszą budowę i brak dodatkowych wymagań eksploatacyjnych.

Drugi typ to natomiast typ mokry, w samochodach osobowych znany głównie z samochodów koncernu PSA (Peugeot, Citroen) gdzie był oznaczany jako FAP (filtre à particules), a przez pewien okres także w niektórych dieslach VW. W tym rodzaju filtra do oleju napędowego dodawany jest specjalny dodatek, który zawiera tlenek ceru. Dodatek ten powoduje, że cząstki sadzy spalają się w niższej temperaturze. Płyn dozowany jest do paliwa automatycznie z dodatkowego zbiornika. Niedogodnością jest konieczność uzupełniania płynu, co nieco podnosi koszty eksploatacji pojazdu, jednak rozwiązanie takie lepiej sprawdza się w samochodach eksploatowanych w warunkach miejskich czy na krótszych dystansach.

Dlaczego filtr DPF się zapycha

Wypalanie sadzy nigdy nie jest stuprocentowe, zawsze pewna część zostanie w filtrze, bez względu na zastosowaną metodę pozbywania się jej. Dlatego filtry po prostu z czasem się zapchają bez względu na wszystko, w zależności od stylu jazdy następuje to zwykle między 100 a 250 tysiącami kilometrów. Obecnie DPF można regenerować i nie są to koszty które powinny spędzać nam sen z powiek. Potrzebna jednak jest prawidłowa diagnostyka DPF.

W niektórych sytuacjach jednak filtr może zatykać się szybciej. Zapychaniu filtra najbardziej sprzyja jazda na bardzo krótkich odcinkach, samochód nie tylko nie zdąży się rozgrzać na tyle, żeby wypalić chociaż część sadzy, ale nawet nie jest wówczas w stanie przeprowadzić procedur wypalania. Ponadto najwięcej zanieczyszczeń silnik generuje chwilę po rozruchu. Przyspieszyć zapychanie filtra może także jazda w warunkach miejskich, z małymi prędkościami i obciążeniami.

Bardzo szybkie zapychanie się filtra jednak zwykle świadczy o awarii silnika lub osprzętu. Najpopularniejszą przyczyną jest niewłaściwa mieszanka paliwowo-powietrzna, która spalana jest w silniku. Może ona wynikać z wielu czynników, z czego najczęstszymi jest awaria przepływomierza (który bada ilość powietrza i dopasowuje do niej dawkę benzyny), oraz zużycie wtryskiwaczy.

Dla filtra zabójcze jest także spalanie w cylindrach oleju silnikowego, jeżeli w układzie korbowo-tłokowym lub w głowicy występują nieszczelności powodujące przedostanie się do komory spalania oleju, wówczas w spalinach znajduje się bardzo duża ilość sadzy i tłustych cząstek oleju, które bardzo szybko zapychają pory filtra.

Ostatnią popularną awarią jest zużycie turbosprężarki, które powoduje zwykle bezpośrednie przedostanie się oleju silnikowego do układu wydechowego. Olej taki zalewa i zalepia filtr, zupełnie uniemożliwiając mu działanie.

Jeżeli więc wasz samochód zaskakująco szybko powoduje zapchanie filtra cząstek stałych, powinniście przede wszystkim sprawdzić stan silnika, a dopiero po takiej diagnostyce i niezbędnych naprawach regenerować filtr cząstek stałych. Ostatecznością jest wymiana DPF na nowy.

 

Skuteczne czyszczenie filtrów DPF i FAP

Gwarantujemy pełną regenerację Twojego filtra cząstek stałych

 

Złóż zamówienie telefonicznie