Filtr cząstek stałych – budowa i eksploatacja

Filtry cząstek stałych zagościły już na dobre w naszych samochodach. Ich obecność wymusiły coraz bardziej rygorystyczne normy emisji spalin. Czemu właściwe służą te filtry i jak należy je prawidłowo eksploatować?

Filtr cząstek stałych już samą swoją nazwą jasno wskazuje na przeznaczenie. Jego zastosowanie ma na celu ograniczenie emisji szkodliwych składników spalin do atmosfery. Zbierają one między innymi sadzę i niespalone węglowodory. Chociaż przyjęło się, że filtrów cząstek stałych kierowcy nie lubią, to powinni oni docenić ich rolę w dbaniu producentów o nasze zdrowie.

Cząstki stałe emitowane do atmosfery przez silniki wysokoprężne osiągają bardzo duże stężenia szczególnie w miastach, czyli w miejscach, do których diesle się nie nadają. Pierwszym krytycznym momentem jest rozruch zimnego silnika. Dlatego tak ważny jest nie tylko filtr DPF czy FAP, ale i stosowanie downsizingu. Redukcja pojemności skokowej silnika wiąże się także z ograniczeniem jego gabarytów i masy. Co za tym idzie – dużo łatwiej się rozgrzewa. Dzięki temu okres pracy w temperaturze odległej od roboczej jest ograniczony do minimum.

Wróćmy do filtrów. Innym krytycznym dla emisji cząstek stałych momentem jest mocniejsze naciskanie gazu na niskich obrotach. Do tego niestety często zachęcają nas sami producenci, zalecając jazdę w dolnym zakresie prędkości obrotowych silników.

Filtry cząstek stałych zagościły w naszych samochodach w latach 90., a ich masowe wprowadzenie wymusiły kolejno normy Euro 4 i Euro 5. Dzięki temu od 2009 roku emisja cząstek stałych do atmosfery została znacząco ograniczona w nowych samochodach. Niestety na drogach wciąż jeździ bardzo dużo starych diesli.

DPF zbudowany jest w formie podłużnych tuneli otwartych tylko z jednej strony. Są one tworzone przez siatkę, stanowiącą właściwą powierzchnię filtrującą. Do połowy z kanałów z jednej strony wlatują spaliny nieoczyszczone. Ponieważ drugi koniec jest zatkany, wymuszane jest przejście gazów przez filtr do kanałów otwartych na wylocie. W ten sposób od gazów oddzielane są cząstki stałe. Dodatkowo cały moduł wyposażony jest w czujniki ciśnienia, które pozwalają oszacować, jak bardzo zapchany jest filtr. Na wylocie montowana jest też sonda lambda, dzięki której możliwa jest analiza jakości spalin.

Dla prawidłowej eksploatacji filtra cząstek stałych istotny jest dobry stan silnika. Jeśli nie dbamy o jednostkę napędową, mamy nieszczelny układ dolotowy czy nieprawidłowo działający układ wtryskowy, możemy doprowadzić do szybkiego zapchania DPF-u. Silnik mocno wyeksploatowany będzie generował większą ilość sadzy.

Największym problemem jest jednak nieprawidłowe wypalanie zapchanego filtra. Idealnie byłoby, gdybyśmy regularnie jeździli naszym dieslem przynajmniej po trasach ekspresowych, najlepiej autostradach. Wtedy silnik może pracować w ustalonych warunkach przez kilkanaście minut i w tym czasie skutecznie wypalić sadzę. Jest to proces, który wymaga temperatury wielokrotnie większej niż ta, która standardowo panuje w filtrze (nawet do 600 stopni Celsjusza w stosunku do standardowych około 150 stopni).

Mniej problematyczne jest wypalanie filtra, w którym zamiast podwyższać temperaturę pracy przez dodatkowe dawki paliwa podawane na odpowiednim suwie silnika, obniża się temperaturę spalania sadzy z pomocą dodatków chemicznych. Wtedy nie ma konieczności podróżowania z większymi prędkościami. Nie zmienia to faktu, że zalecana jest jazda z ustabilizowaną prędkością obrotową silnika, co w mieście jest niewykonalne.

Bez względu na rodzaj filtra znajdującego się w naszym pojeździe, powinniśmy zadbać o to, by regularnie wykonać jego dopalanie. Dzięki temu unikniemy nie tylko jego całkowitego zapchania, ale także tak skrajnych sytuacji jak zatarcie turbosprężarki czy nawet silnika.

Polecamy również artykuł: Ekologiczna jazda – jak producenci samochodów dbają o środowisko?

Tagi: cząstki stałe, diesel, dpf, ekologia, eksploatacja, fap, filtr cząstek stałych, normy emisji spalin, poradnik, technika jazdy