Filtr cząstek stałych to jeden z najbardziej problematycznych i drogich podzespołów, montowanych we współczesnych samochodach z silnikami wysokoprężnymi. Jak dbać o filtr cząstek stałych, aby służył jak najdłużej?
Zadaniem DPF jest usuwanie ze spalin sadzy oraz pyłów. Filtry cząstek stałych uznawane są za wyjątkowo kłopotliwe. Jednakże trzeba pamiętać o tym, że chronią one ludzi przed szeregiem groźnych i śmiertelnych chorób, takich jak rak płuc.
Kiedy w samochodach pojawił się filtr cząstek stałych?
Pierwsze filtry cząstek stałych zaczęto montować w 1996 roku. W 2010 roku na terenie UE wprowadzono normę emisji spalin Euro 5. Tylko samochody z filtrem DPF były w stanie ją spełnić, zatem filtry stały się obowiązkowym elementem wyposażenia każdego samochodu z silnikiem wysokoprężnym.
Jak jest zbudowany i jak działa filtr cząstek stałych DPF?
DPF ma postać podłużnej, metalowej puszki i jest zamontowany w układzie wydechowym, za katalizatorem. W środku obudowy znajduje się materiał ceramiczny w formie ścianek o strukturze plastrów miodu. W skład DPF wchodzi także sonda ciśnienia spalin i czujniki ciśnienia różnicowego, podłączone do kontrolera DPF, który z kolei jest połączony przewodem z komputerem ECU.
Jak działa DPF? Spaliny przechodzą przez otwory w „plastrach miodu”, natomiast cząstki sadzy i popioły zatrzymują się w kanalikach otworów. Jak są usuwane? Wypala się je w czasie jazdy, gdy samochód jedzie z dużą prędkością a temperatura spalin przekracza wartość 600 st. Celsjusza (to tzw. regeneracja pasywna). Filtr może być też oczyszczany za pomocą regeneracji aktywnej, inicjowanej przez ECU. Komputer zamyka wówczas zawór recyrkulacji spalin EGR i zwiększa dawkę paliwa, aby wypalić sadzę.
Eksploatacja auta z filtrem DPF
Co należy zrobić, aby filtr DPF służył jak najdłużej? Kierowca musi stosować niskopopiołowy olej silnikowy, o specyfikacji określonej przez producenta samochodu.
Najbardziej destrukcyjna dla filtra DPF jest ciągła eksploatacja na krótkich trasach. Wówczas często inicjowany jest proces regeneracji aktywnej, który jednak może nie dać rady wypalić sadzy. Może dojść do całkowitego zapchania filtra.
Samochód z filtrem DPF powinien jak najczęściej jeździć po trasie. Na 150 km przebiegu w mieście, powinno przypadać 30 – 50 km jazdy po trasie z prędkością powyżej 70 km/h.
Pozwoli to na regenerację pasywną, czyli standardowe wypalanie sadzy.
Jeśli auto jest często eksploatowane w mieście, koniecznie powinno się stosować dodatek do oleju napędowego, do aut z DPF. Działa on podobnie jak w przypadku „mokrych” filtrów cząstek stałych FAP, stosowanych w autach francuskich i Nissana, w których stosuje się płyn Eolsys. Dodatek do oleju napędowego powoduje obniżenie temperatury samozapłonu sadzy nawet o 100 st. Celsjusza, co pozwala wypalić ją nawet w czasie jazdy na krótkich odcinkach. Środek dodaje się bezpośrednio do baku, do określonej ilości paliwa.
Eksploatacja auta z filtrem DPF musi także wiązać się z unikaniem gwałtownego przyspieszania z niskich obrotów. To bowiem sprawia, że powstaje bardzo dużo sadzy. Poza tym taka jazda niszczy dwumasowe koło zamachowe.
Na stan filtra cząstek stałych ma wpływ także kondycja najdroższych i najczulszych elementów układu wtryskowego – wtryskiwaczy Common Rail. Jeśli są one mocno zużyte, źle rozpylają paliwo. Nie ulega ono dokładnego spaleniu, a to powoduje powstawanie większych ilości sadzy.
Jeśli filtr ulegnie zapchaniu
Może się zdarzyć, że filtr ulegnie całkowitemu zapchaniu, do czego prowadzi przede wszystkim eksploatacja auta z filtrem DPF w mieście i nie stosowanie odpowiednich olejów silnikowych. Można znaleźć warsztaty, w których stosuje się serwisowe wypalanie filtra DPF. Ono również nie zawsze może pomóc.
Co można zrobić? Na rynku działają firmy, w których przeprowadza się czyszczenie DPF. Stosuje się kilka metod: czyszczenie chemiczne specjalnym środkiem, przepłukiwanie wodą pod dużym ciśnieniem albo wypalanie filtra w piecu indukcyjnym (60 min w temperaturze 700 st. Celsjusza). Regeneracja DPF, przeprowadzona w ten sposób, w większości przypadków pozwala przywrócić filtrowi pełną drożność. Wszystkie wymienione wyżej metody wymagają demontażu filtra z układu.
Usuwanie filtra DPF
Na rynku można znaleźć też firmy, które oferują usuwanie DPF. Po wycięciu filtra trzeba zamontować emulator, który oszukuje komputer silnika ECU, naśladując działanie sprawnego i drożnego filtra DPF. Takie działanie jest niezgodne z prawem, a auto truje. Poza tym coraz częściej mówi się o konieczności zatrzymywania dowodów rejestracyjnych aut, w których filtr DPF został wycięty.
Pierwszy na świecie filtr cząstek stałych z ceramicznym rdzeniem
Mazda jest producentem nowoczesnych silników wysokoprężnych SKYACTIV–D (więcej informacji: https://www.mazda.pl/filozofia-mazdy/technology/skyactiv-technology/), które nie mają nic wspólnego z hołubionym w Europie downsizingiem. Co najważniejsze, spełniają one normę Euro 6 bez konieczności stosowania kłopotliwego układu selektywnej redukcji katalitycznej SCR (wymagającego dolewania rozwodnionego mocznika pod nazwą AdBlue).
Niestety, nie da się uniknąć stosowania filtrów DPF, aby nowoczesny silnik Diesla mógł spełnić normę Euro 6. W najnowszej generacji silników Diesla MZR-CD 2,2 zadebiutował filtr cząstek stałych, wykorzystujący ceramiczny rdzeń o bardzo dużej odporności cieplnej. Inna jest także struktura wewnętrzna, w której zastosowano nowe kanaliki, umożliwiające dostarczanie większych ilości tlenu. To pozwala na znacznie łatwiejsze wypalanie sadzy. Dzięki temu regeneracja aktywna (wypalanie filtra, zainicjowane przez ECU) może odbywać się dwa razy rzadziej niż w autach ze standardowymi filtrami, a do tego czas wypalania zmniejszył się o jedną trzecią. Ma to wpływ na zmniejszone zużycie paliwa. Nowe jednostki z rodziny Skyactiv D, z przełomowym filtrem cząstek stałych oraz bez układu SCR, są montowane między innymi pod maską Mazdy 6.
Artykuł powstał we współpracy z marką Mazda.
