Filtr cząstek stałych – przed czym mnie chroni?

Filtr cząstek stałych to jedno z tych urządzeń we współczesnym samochodzie, które budzi pewne obawy. A obecnie można kupić także auto z silnikiem benzynowym i takim filtrem.

Do czego jest potrzebny, przed czym nas chroni?
Duża popularność samochodów z silnikami Diesla sprawiła, że w dużych miastach zrobiło się gęsto od spalin. I to tych najgorszych, z cząstkami stałymi,których najwięcej wytwarzają silniki zasilane olejem napędowym. Niestety, cząstki stałe (sadza) są niezwykle trujące. Co gorsza, cząstki stałe są tak małe, że bez trudu dostają się do naszego układu oddechowego, a nawet krwionośnego.
 

W miastach, po których jeździ dużo pojazdów z silnikami Diesla, znacząco wzrasta ryzyko zachorowania na raka, ponieważ cząstki stałe są silnie rakotwórcze. Dlatego powinniśmy dziękować twórcom normy emisji spalin Euro 4 (ograniczyła ona ilość cząstek sadzy pięciokrotnie).
 

Filtry cząstek stałych zaczęli stosować na szerszą skalę najpierw Francuzi. Jeszcze w latach 90. można było kupić auto z silnikiem HDi wyposażonym opcjonalnie w FAP. 

Radykalnie sytuację zmieniła norma Euro 4, wprowadzona w 2005 roku. Wymusiła ona stosowanie filtrów, choć niektórzy producenci tego uniknęli. Po wprowadzeniu normy Euro 5 (2009 rok) nie było już możliwości nieużywania filtrów.

Obecnie najnowsza norma Euro 6d-temp sprawia, że filtr cząstek stałych (GPF) jest już montowany na dużą skalę w silnikach benzynowych, zwłaszcza wyposażonych w bezpośredni wtrysk paliwa.
Cząstki stałe silników Diesla są mieszaniną sadzy i rozpuszczonej frakcji organicznej, a także niespalonych węglowodorów. Duża emisja sadzy następuje podczas rozruchu silnika i jego pracy w niskiej temperaturze. Każde mocniejsze otwarcie przepustnicy to również większa emisja sadzy, zwłaszcza na niskich obrotach, gdy do silnika zostaje podana większa dawka paliwa.

Do czego służy filtr cząstek stałych?

Filtry cząstek stałych spełniają dwie zasadnicze funkcje. Pierwszą jest zatrzymywanie cząstek stałych wydobywających się z silnika, a drugą ich wypalanie wewnątrz filtra. Dzięki wypalaniu cząstek, filtr ma dłuższą trwałość, niż gdyby ten proces nie zachodził. Właśnie przez brak wypalania jest tak wiele problemów z eksploatacją tego urządzenia.

FAP (z fr. filtre à particules) i DPF (z ang. diesel particulate filter) to dwa najpopularniejsze skróty używane zamiennie jako nazwa filtra cząstek stałych. Obecnie jest to także GPF, czyli gasoline particulate filter.

Jest to zasadniczo proste urządzenie stanowiące część układu wydechowego, zamontowane za katalizatorem. Puszka, w której znajduje się filtr, wykonana jest zwykle z wysokiej jakości stali nierdzewnej. Wewnątrz niej jest już ceramiczny korpus filtra. Wnętrze korpusu to bardzo zagęszczone kanały, ustawione równolegle względem siebie, tworzące siatkę. Kanały są zamknięte z jednej strony, naprzemiennie od strony dolotowej i wylotowej. Dzięki temu spaliny są zmuszone do przebijania się przez ścianki kanałów wlotowych, by przedostać się do wylotowych, zostawiając na ściankach cząstki sadzy.
 

Ściany kanałów zrobione są z węglika krzemu pokrytego tlenkiem glinu i tlenkiem ceru, a na nich osadzone są cząstki platyny. Platyna to materiał bardzo drogi i niestety niszczy się pod wpływem wysokiej temperatury, stąd biorą się czasami abstrakcyjne ceny filtrów cząstek stałych. Firma Bosch zaprojektowała nieco inny filtr, w którym zamiast ceramiki użyto spieków metalowych. Według deklaracji producenta ma on wytrzymać tyle, co całe auto.

Poza samym filtrem potrzebna jest jeszcze odpowiednia aparatura nim zarządzająca. Sterownik silnika otrzymuje informację o tym, co się dzieje wewnątrz filtra, by móc odpowiednio zarządzać procesem wypalania sadzy. Dlatego stosuje się czujniki temperatury przed i za filtrem oraz szerokopasmową sondę lambda, która informuje o jakości spalin wydobywających się z filtra. Za filtrem umieszcza się również czujnik ciśnienia wskazujący stopień napełnienia filtra sadzą.

Page header nr.3

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit,

sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim ad minima veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam, nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur? Quis autem vel eum iure reprehenderit qui in ea voluptate velit esse quam nihil molestiae consequatur, vel illum qui dolorem eum fugiat quo voluptas nulla pariatur?

Page header nr.8

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam est, qui dolorem

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim ad minima veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam, nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur? Quis autem vel eum iure reprehenderit qui in ea voluptate velit esse quam nihil molestiae consequatur, vel illum qui dolorem eum fugiat quo voluptas nulla pariatur?