Filtry cząstek stałych DPF/FAP [część 1]

Filtr cząstek stałych

Filtr cząstek stałych

Coraz wyższe wymagania dotyczące czystości emisji spalin, zmusiły producentów samochodów do stosowania filtrów cząstek stałych w samochodach z silnikami wysokoprężnymi. Ich ceny są często zawrotne. Czy faktycznie filtr cząstek stałych jest tak skomplikowanym elementem?

W tej krótkiej serii artykułów przedstawię cel stosowania oraz budowę typowego filtra cząstek stałych, jego działanie i sposób regeneracji. Na początek prześledźmy więc pierwszy z aspektów — cel i budowę.

Filtry cząstek stałych zazwyczaj nazywane są skrótowo — FAP (z francuskiego filtre à particules) bądź DPF (z angielskiego diesel particulate filter). Obie oznaczają ten sam element i zależnie od koncernu możemy spotkać się z jednym z tych dwóch skrótów. Wprowadzenie tego typu filtru do samochodów zapoczątkowała norma spalin Euro IV, która dwukrotnie ograniczyła emisję cząstek stałych w porównaniu z normą Euro III. Termin cząstki stałe, odnosi się po prostu do sadzy powstałej w wyniku niecałkowitego spalania paliwa. W skład takiej cząstki wchodzi przede wszystkim węgiel i węglowodór, a także siarczany, tlenki siarki i metali oraz woda.

Zadaniem tego filtra jak sama nazwa wskazuje jest ograniczenie emisji cząstek stałych, czyli sadzy. Znajduje się on w układzie wydechowym zwykle za katalizatorem. Jego stosowanie wymusza instalację także kilku innych elementów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania filtra, jak np. czujnika ciśnienia, czujnika temperatury przed i za filtrem, szerokopasmowej sondy lambda. Informacje z nich zbierane są do sterownika silnika, który przy pomocy oprogramowania oblicza poziom nasycenia filtra i steruje procesem regeneracji.

Filtr cząstek stałych zbudowany jest z ceramicznego korpusu umieszczonego w metalowej obudowie, która najczęściej wykonana jest ze stali nierdzewnej ze względu na swoją żywotność. Wewnątrz korpus jest podzielony na niewielkie kanały ułożone względem siebie równolegle. Każdy z nich ma zatkany (zamknięty) jeden z końców — albo od strony dolotowej, albo od strony wylotowej. Ułożone są naprzemiennie aby tworzyć pewnego rodzaju siatkę.

Kanały zatkane po stronie wylotowej, nazywane są kanałami wlotowymi — to nimi spaliny wpadają do filtra. Natomiast kanały z zamkniętymi końcami po stronie dolotowej, to kanały wylotowe, którędy wydostają się spaliny. Jak sami widzicie, takie ułożenie wymusza na spalinach przepływ przez porowate ścianki poszczególnych kanałów.

Zobacz również: Goodyear - konferencja

Wykonane są one z węglika krzemu pokrytego tlenkiem glinu i tlenkiem ceru, a na nich osadzone są cząstki platyny. Stężenie tych ostatnich jest nieco większe na wlocie do filtra, jako że podczas procesu regeneracji, wysoka temperatura może spowodować niszczenie cząstek platyny. Ścianki kanałów są porowate, dzięki czemu umożliwiają przepływ spalin, a zatrzymują i gromadzą cząstki sadzy.

Jak można się domyślać, po pewnym czasie nagromadzenie cząstek stałych jest na tyle duże, że prowadzi do zapchania filtra, co utrudnia przepływ spalin. W tym celu stosowane są różne metody jego regeneracji, o czym napiszę w kolejnym artykule.

Zobacz także:

Skrzynie dwusprzęgłowe – zalety i wady [skrzynie biegów]

Nietypowy wspornik tylnego skrzydła [technika wyścigowa odc. 20]

Bębny, ale nie do grania – hamulce bębnowe

Zobacz więcej artykułów z serii: Układ wydechowy i dolotowy

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Leki zaburzające zdolność prowadzenia pojazdu [poradnik] Regeneracja wtryskiwaczy Common Rail Smarowanie mechanizmów różnicowych - czy wymiana oleju jest konieczna? Eksploatacja świec zapłonowych – ocena wyglądu świecy Łańcuchy tekstylne - lepsza alternatywa dla stalowych? Świece zapłonowe - budowa i zasada działania Jak eksploatować samochód z instalacją gazową? Tramwaj czy auto - kto ma pierwszeństwo? Amortyzatory o zmiennej charakterystyce tłumienia - ciecze magnetoreologiczne Amortyzatory o zmiennej charakterystyce tłumienia - sterowanie zaworami elektromagnetycznymi Porównanie napędu Mazda SKYACTIV kontra Škoda TSI&DSG Opony zimowe - na co zwrócić uwagę Škoda Octavia 1,2 TSI - którą wersję silnika i jaką skrzynię lepiej wybrać? Amortyzatory o zmiennej charakterystyce tłumienia Jak dbać o oświetlenie pojazdu? Jaka prędkość na autostradzie jest najlepsza? Strefa ruchu i strefa zamieszkania - czym się różnią? Dlaczego opona zimowa lepiej sprawdza się podczas zimy? Jak kupować używane auto z instalacją LPG? – strona techniczna Czujniki ciśnienia w oponach TPMS – jak to działa? Czy zakup oszczędnego silnika się zwróci? Wtryskiwacze Common Rail – zasada działania Jak zabezpieczyć auto przed solą? Światła w samochodzie - kiedy włączyć jakie?

Popularne w tym tygodniu:

Jak używać kierunkowskazów na rondzie? Twój pasażer trzyma nogi na desce – przeczytaj, a już nigdy mu nie pozwolisz Kiedy policjant może zatrzymać dowód rejestracyjny? OC na raty: ile trzeba dopłacić? Co potrafi oszukać policyjny alkomat? Sprzedajesz samochód na zagranicznej stronie? Uważaj na oszustów Diesel czy benzyna? Robimy generalny przegląd marek [cz. 1] Tradycyjna nawigacja umarła? Jeszcze nie do końca Zatrzymanie prawa jazdy za granicą: co dalej? Rowerzyści nie są bez winy: jakie wykroczenia popełniają najczęściej? Samochody do ślubu - co trzeba wiedzieć przed wynajmem Ptasie odchody szczególnie niebezpieczne latem