Filtry cząstek stałych DPF/FAP [część 1] 

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?

Filtr cząstek stałychFiltr cząstek stałych
Szymon Witkowski

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.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

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.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

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.

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:

Źródło artykułu: WP Autokult

Wybrane dla Ciebie

Na stacjach wciąż duże różnice. Nie wszyscy kierowcy mają powody do radości
Na stacjach wciąż duże różnice. Nie wszyscy kierowcy mają powody do radości
Reguła prawej dłoni to dziś obowiązek. Mandat nawet 2500 zł
Reguła prawej dłoni to dziś obowiązek. Mandat nawet 2500 zł
Prius nowym wozem japońskiej gangsterki. Bo jest cichy
Prius nowym wozem japońskiej gangsterki. Bo jest cichy
Dua Lipa zaprojektowała Porsche 911 GT3. Wyszło świetnie
Dua Lipa zaprojektowała Porsche 911 GT3. Wyszło świetnie
Masz auto jednej z tych pięciu marek? Licz się z kontrolą
Masz auto jednej z tych pięciu marek? Licz się z kontrolą
Marka znów zwalnia. Proszą pracowników, żeby odeszli
Marka znów zwalnia. Proszą pracowników, żeby odeszli
Pierwsza jazda: Geely EX5 – coraz bliżej celu
Pierwsza jazda: Geely EX5 – coraz bliżej celu
Pierwsza jazda: Mazda 6e - warto współpracować
Pierwsza jazda: Mazda 6e - warto współpracować
43 euro za otwartą szybę. Mandaty za granicą potrafią zaskoczyć
43 euro za otwartą szybę. Mandaty za granicą potrafią zaskoczyć
Porsche świętuje rekord Macana. Żaden inny model nie osiągnął takiego wyniku
Porsche świętuje rekord Macana. Żaden inny model nie osiągnął takiego wyniku
Ford planuje nowe modele na Europę. Niewykluczone, że będą spalinowe
Ford planuje nowe modele na Europę. Niewykluczone, że będą spalinowe
Kierowcy się doczekają. Wreszcie poszerzą kluczową drogę
Kierowcy się doczekają. Wreszcie poszerzą kluczową drogę