Jak działa sprawny filtr DPF?

Gdyby samochodowy filtr cząstek stałych miał być wystarczający na cały okres eksploatacji pojazdu, to nie zmieściłby się pod samochodem. Cały trik polega więc na tym, żeby filtr DPF sam się regenerował. W dużym uproszczeniu działa to tak, że w układzie wydechowym znajdują się czujniki monitorujące na bieżąco jego przepustowość. Jeśli ciśnienie przed filtrem DPF wzrasta ponad określony poziom, oznacza to, że kanaliki filtra DPF są już w znacznym stopniu wypełnione sadzą. W takiej sytuacji sterownik silnika zmienia nastawy pracy jednostki w taki sposób, żeby doprowadzić do znacznego wzrostu temperatury w filtrze DPF. Ma to pozwolić na wypalenie zgromadzonej sadzy. Odbywa się to m.in. tak, że do cylindrów trafia dodatkowa porcja paliwa.

Niestety, ta metoda automatycznej regeneracji filtra DPF ma istotne ograniczenia. Przede wszystkim wymaga czasu i pracy silnika pod odpowiednim obciążeniem. Podczas jednostajnej szybkiej jazdy na autostradzie działa to nieźle. Jednak już w miejskich korkach i na krótkich trasach procesu często nie daje się ukończyć. Efekt? Filtr DPF zatyka się coraz bardziej. Do oleju silnikowego dostaje się nadmiar paliwa niedopalonego podczas rozpoczętego procesu regeneracji filtra DPF. Wrażliwe elementy silnika są coraz gorzej smarowane, a jednocześnie pracują pod nadmiernym obciążeniem. Dlaczego? Bo zatkany filtr cząstek stałych powoduje, że np. na wirnik turbosprężarki oddziałują znacznie większe siły, a turbosprężarka i głowica są narażone na działanie nadmiernych temperatur. Prawdziwa reakcja łańcuchowa! Oczywiście, w sytuacji, kiedy jest już naprawdę źle, na alarm zwykle bije elektronika pokładowa. Zapala się kontrolka „check engine” lub wprost kontrolka awarii filtra DPF, silnik przechodzi w tryb awaryjny, ograniczający osiągi.

Filtr DPF ma ograniczoną pojemność i żywotność.

Budowa filtra cząstek stałych oparta jest na jego stalowej obudowie i ceramicznym wkładzie. Składa się on z naprzemiennie ułożonych, jednostronnie zaślepionych kanalików. Choć kanaliki nie są drożne z jednej strony, to wpadające do filtra DPF gazy, przenikają przez ich porowate ściany i wydostają się kanałami wylotowymi z filtra DPF. Sęk w tym, że przez mikropory w kanalikach nie jest w stanie przedostać się sadza. Kumuluje się ona zatem w kanalikach. Jeśli filtr DPF zostanie rozgrzany do odpowiednio wysokiej temperatury (zazwyczaj ok. 550 °C), to cząstki sadzy ulegną spaleniu. Zmniejszy się tym samym poziom napełnienia filtra DPF. Problem polega na tym, że po spalonej sadzy pozostaje charakterystyczny, rudy popiół.

Choć popiół zajmuje mniej przestrzeni, to gromadzi się on dalej w kanalikach i powoli, razem z niedopaloną sadzą, zaczyna zapychać filtr DPF. Dlatego niezależnie od stylu jazdy, filtr DPF prędzej czy później i tak ulegnie zapchaniu.

Wtedy będzie trzeba rozważyć 3 opcje rozwiązania tego problemu:

– wymiana filtra DPF na nowy (bardzo wysoki koszt),

– usunięcie filtra DPF (od 2018 roku jest to czyn karalny)

– regeneracja filtra DPF - rekomendowany ze względów ekonomicznych