Silniki wysokoprężne wyrzucają z siebie spaliny w których skład wchodzą szkodliwe gazy oraz groźne dla zdrowia i otoczenia pyły. To właśnie gazy oraz pyły neutralizuje filtr cząstek stałych w skrócie DPF, inna jego nazwa to filtr sadzy (RPF).
Przyglądając się w dużym przybliżeniu pojedynczej cząsteczce sadzy zobaczylibyśmy mikroskopijnie małą kuleczkę o średnicy 50 nanometrów, czyli zaledwie jedna miliardowa część metra. Sam środek, czyli rdzeń takiej cząsteczki składa się z czystego węgla, kolejne warstwy to powłoki węglowodorowe, tlenki metali i siarka. Skład cząstek sadzy zależny od rodzaju paliwa oraz od technologii w jakiej wykonano silnik. Cząsteczki tworzą się różnie w zależności od tego jak przebiega proces spalania. Jeśli w komorze spalania występuje niedostateczna ilości tlenu a mieszanka jest zbyt intensywna, może to doprowadzić do niekompletnego jej spalenia, czego wynikiem jest powstanie cząstek sadzy. Do ich neutralizacji służy właśnie filtr cząstek stałych.
Rozróżniamy dwa rozwiązania dla filtra cząstek stałych.
a) filtr cząstek stałych silnika wysokoprężnego z zastosowaniem dodatku do paliwa
b) Katalityczny, warstwowy filtr cząstek sałych, który łączy funkcję katalizatora utleniającego oraz filtra cząstek stałych.
Jak zbudowany jest filtr cząstek stałych?
Składa się on z korpusu ceramicznego wykonanego z węglika krzemu. Korpus zamknięty jest w metalowej obudowie i podzielony na wiele równoległych mikrokanałów, pozamykanych na przemian. Powierzchnia ścian dzielących poszczególne wlotowe i wylotowe mikrokanały jest porowata, co powoduje osadzanie się cząstek sadzy w mikrokanałach a z czasem ich powolne zatykanie.
Na czym polega regeneracja?
Konieczne jest okresowe oczyszczanie filtra cząstek stałych, potocznie nazywane regeneracją. Regeneracja filtra odbywa się poprzez spalanie cząstek sadzy.
Filtr katalityczny warstwowy regeneruje się w sposób czynny i bierny.
Regeneracja bierna polega na stałym spalaniu cząsteczek sadzy bez udziału ukałdu sterowania silnikiem. Filtr montowany jest blisko silnika, gdzie temperatura wzrasta do 350-500 stopni Celsjusza, co stwarza warunki na regularne spalanie się cząsteczek sadzy.
W ruchu miejskim temperatura spalin nie sięga wystarczająco wysoko, by cząsteczki sadzy mogły ulec spaleniu, co powoduje nawarstwianie się sadzy w filtrze. Układ sterowania silnikiem rozpoznaje ładunek sadzy w filtrze na podstawie sygnałów wysyłanych przez miernik masy powietrza oraz czujnika temperatury i czujnika ciśnienia spalin. Kiedy filtr jest odpowiednio wypełniony sterownik silnika włącza aktywną regenerację filtra.
W szeroko stosowanych dzisiaj zasobnikowych układach wtryskowych Common Rail aktywna regeneracja filtra polega na zastosowaniu bardzo późnego wytrysku paliwa. Taki dodatkowy wtrysk paliwa sprawia że temperatura spalin wzrasta do ok. 600 stopni Celsjusza, wtedy sadza zostaje w filtrze spalona. W przypadku gdy samochód pokonywał długie trasy z dużą prędkością filtr cząstek stałych regenerowany jest na okrągło poprzez proces regeneracji biernej, o której pisaliśmy wcześniej. W przypadku kiedy auto wykorzystywane jest na krótszych trasach, przy małych prędkościach oraz w niskich temperaturach, filtr może ulec zapchaniu cząsteczkami sadzy, ponieważ nie dochodzi do pełnej regeneracji filtra.
Jak w takich sytuacjach nie dopuścić do pełnego zablokowania filtra albo nawet jego uszkodzenia?
W zestawie wskaźników jest lampka sygnalizacyjna filtra cząstek stałych, kiedy się zapali, kierowca powinien przeprowadzić tak zwaną jazdę regeneracyjną w zgodzie z wymaganiami producenta w tym temacie. Taki komunikat nie może być zignorowany, kierując się wskazówkami producenta, najlepiej zrobić długą trasę zachowując określone wskazane prędkości. W innym przypadku konieczna będzie wizyta w serwisie i dopalenie filtra w warsztacie, co wiąże się również z wymianą oleju oraz dodatkowymi kosztami.
Model samochodu i sposób eksploatacji mają wpływ na to kiedy zaczną się pojawiać problemy z filtrem. Nie powinniśmy zwlekać z tymi procedurami aby zapobiec całkowitemu zapchaniu filtra cząstek stałych, ponieważ wtedy silnik zaczyna pracować w trybie awaryjnym a filtr wymagać będzie wymiany na nowy. Istnieje również ryzyko tak zwanego przytarcia albo nawet zatarcia silnika.
Podziel się tym artykułem, może być przydatny Twoim znajomym na fb.
Możesz zostawić także swój komentarz.