Filtry cząstek stałych DPF/FAP [część 2]

Filtr cząstek stałych ma za zadanie oczyszczać spaliny z sadzy. Większość znanych nam filtrów w samochodzie zazwyczaj wymienia się po ich nadmiernym zanieczyszczeniu. W przypadku FAP/DPF-a podlegają one regeneracji bez demontażu z samochodu.

Oczywiście nie zawsze, bo istnieją także filtry cząstek stałych jednorazowe, które po napełnieniu wymienia się na nowe, ale stosowane są one tylko w części pojazdów. W większości przypadków mamy do czynienia z filtrami, które podlegają regeneracji. Może się ona różnić zależnie od tego, czy jest to filtr mokry czy suchy. Bardziej skomplikowana jest regeneracja w tym drugim i dlatego opiszę ją bardziej dokładnie.

Na początek jednak jeszcze kilka zdań o działaniu filtra cząstek stałych. Spaliny wpadają do kanałów wlotowych filtra, które na końcu są zaślepione. Przedostają się one więc do kanałów wylotowych i opuszczają filtr, ale już ze znacznie mniejszą (bądź zerową) liczbą cząstek stałych. Zatrzymywane są one w kanałach wlotowych, jako że sadza nie jest w stanie przedostać się przez ich ścianki.

Kanały wlotowe mają jednak określoną objętość i nie są w stanie gromadzić cząstek sadzy w nieskończoność. Muszą one być systematycznie usuwane, aby filtr mógł skutecznie odprowadzać spaliny, a jego wydajność zawierała się ciągle w przedziale 85-100%. Co to oznacza? Że filtr cząstek stałych opuszcza co najwyżej 15% pierwotnej zawartości zanieczyszczeń w fazie stałej. Usuwanie cząstek stałych następuje w procesie regeneracji, czyli ich wypalania. W filtrach cząstek stałych suchych istnieją dwa rodzaje regeneracji: aktywna i pasywna. W drugim z nich sterownik silnika nie bierze udziału, natomiast steruje regeneracją aktywną.

Regeneracja pasywna zachodzi wówczas, gdy spaliny osiągają temperaturę 350-500[sup]o[/sup]C bez ingerencji sterownika silnika. W tej temperaturze sadza wchodzi w reakcję z materiałem filtra. Dwutlenek azotu ze spalin reaguje z węglem cząstek sadzy, z czego powstają tlenek węgla oraz tlenek azotu. Te natomiast łączą się z tlenem, tworząc dwutlenki węgla i dwutlenki azotu wydostające się kanałami wylotowymi do atmosfery.

Regeneracja aktywna wymaga wyższej temperatury, bo aż 600[sup]o[/sup]C, w której to cząstki sadzy nagromadzone w filtrze są spalane. Taka temperatura osiągana jest jednak tylko dzięki ingerencji sterownika silnika. Po wykryciu poziomu nasycenia przekraczającego 50% sterownik silnika dokonuje zmian w parametrach pracy silnika. W większości przypadków jest to np. wyłączenie recyrkulacji spalin w celu zwiększenia ilości tlenu i podwyższenia temperatury spalania, opóźnienie kąta wtrysku i dokonywanie wtrysku dodatkowego, zwiększenie ciśnienia doładowania aby kierowca nie odczuł spadków mocy itd.

Regeneracja aktywna trwa ok. 5-10 minut i wykonywana jest przeważnie co 200-600 km, zależnie od trybu jazdy kierowcy. Czasem jednak nie ma odpowiednich warunków do wykonania tego typu operacji, np. w jeździe miejskiej, lub jest ona często przerywana przez kierowcę jeszcze przed zakończeniem, na co nie mamy wpływu, ponieważ nie jesteśmy informowani o tym, kiedy przebiega regeneracja. Jeśli następuje znaczne nasycenie filtra, zapala nam się kontrolka filtra cząstek stałych i musimy stworzyć odpowiednie warunki do przeprowadzenia regeneracji aktywnej, np. ciągła jazda pod obciążeniem na autostradzie.

Niestety w takich przypadkach czasem i to nie pomaga i należy udać się na regenerację do serwisu, która nie przywraca pełnej wydajności filtra. Jeśli zapełni się on w 80%, to przeważnie musimy kupić nowy filtr cząstek stałych, a to już wydatek od 1,5 do nawet 8-10 tys. zł w zależności od modelu samochodu.

W inny sposób następuje regeneracja mokrych filtrów cząstek stałych. Wykorzystują one specjalny płyn, który regularnie dodawany jest do paliwa. Obniża on temperaturę spalania się sadzy, dzięki czemu możliwa jest regeneracja. Przeważnie zbiorniki z takim płynem mają objętość ok. 5 litrów i wystarcza go na 80-240 tys. km przebiegu w zależności od modelu. W starszych samochodach są to przebiegi w okolicach dolnej granicy.

Zobacz także: