Filtry powietrza mokre do Diesla: Zasada działania
- Szczegóły
Filtry cząstek stałych (DPF, FAP, GPF) oraz katalizatory to kluczowe elementy układów wydechowych, mające na celu redukcję emisji spalin w pojazdach. Normy emisji stają się coraz bardziej restrykcyjne, co wymusza stosowanie coraz bardziej zaawansowanych rozwiązań technologicznych.
Rodzaje filtrów cząstek stałych
Filtr cząstek stałych (DPF, FAP, GPF) jest to filtr oczyszczający spaliny ze stałych cząstek sadzy oraz popiołu. Jego głównym zadaniem jest wyłapywanie cząstek powstałych w wyniku spalania paliwa, czyli sadzy. Wyłapana sadza pozostaje w układzie, a następnie zostaje wypalona do postaci popiołu. Niestety, nie zawsze dochodzi do wypalenia zanieczyszczeń, co skutkuje ich gromadzeniem się i zapchaniem filtra.
Można wyróżnić rodzaje filtrów cząstek stałych ze względu na rodzaj silnika pojazdu, w którym są zamontowane. W takim podziale wyróżniamy filtry DPF, FAP, montowane w samochodach z silnikiem diesla oraz filtry GPF w „benzynowcach”.
- DPF (Diesel Particulate Filter) - filtr cząstek stałych przeznaczony do silników wysokoprężnych (Diesla).
- FAP (Filtre à Particules) - filtr cząstek stałych, również przeznaczony do silników Diesla, ale wymagający dodatkowego płynu katalitycznego.
- GPF (Gasoline Particulate Filter) - filtr cząstek stałych stosowany w silnikach benzynowych.
Historia filtrów cząstek stałych
Pierwsze filtry cząstek stałych zostały zamontowane w pojazdach z silnikiem diesla w roku 2000. Początkowo były to filtry FAP, montowane głównie w autach produkcji francuskiej. Przełomowym momentem był rok 2006, kiedy to wprowadzono normę emisji spalin Euro IV.
Wraz z pojawianiem się norm emisji spalin układy wydechowe są coraz mniej emisyjne, a każda norma obliguje producentów do sporych zmian w układzie wydechowym ale również całym pojeździe. Dziś istnieją już normy, które są na tyle restrykcyjne, że trudno stworzyć pojazdy z silnikiem benzynowym czy diesla, które je spełnia.
Przeczytaj także: Zastosowanie Filtrów Powietrza
Filtry GPF zaczęto montować seryjnie od 2018 roku, powodem takiej zmiany było wprowadzenie normy Euro 6.2.
Filtry mokre (FAP) a filtry suche (DPF)
Rodzaje filtrów cząstek stałych można również podzielić na tzw. filtry mokre i suche, mowa tutaj o filtrach montowanych tylko w pojazdach z silnikiem diesla. Filtr mokry nosi nazwę FAP, natomiast suchy to DPF, ich działanie jest trochę inne.
Filtr FAP do swojego działania potrzebuje specjalnego płynu Eolys. Płyn w filtrze FAP powoduje, że temperatura do wypalania, którą musi osiągnąć układ jest zdecydowanie mniejsza niż w filtrze DPF. Eolys zawiera cerynę, czyli tlenek ceru, który wpływa na taki właśnie stan. Mokre filtry zaczęto montować w samochodach francuskich, marki Peugeot oraz Citroen.
W pewnym sensie filtry cząstek stałych DPF i FAP są takie same, jednak jest między nimi mała różnica. Otóż mokry filtr FAP pracuje z dodatkowym płynem katalitycznym, który zmniejsza temperaturę samozapłonu sadzy. Sucha odmiana filtra potrzebuje bardzo wysokiej temperatury do wypalania osadów. Uważa się, że bardziej skomplikowany jest właśnie DPF, gdyż będzie można go skutecznie wypalić poza miastem. Warto również wiedzieć, że FAP montowany jest w pojazdach należących do koncernu PSA i jest on rzadziej spotykany.
Zasada działania filtra FAP
Filtr FAP (Filtre à Particules), czyli filtr mokry cząstek stałych, to wynalazek francuskich inżynierów, który znalazł szerokie zastosowanie w branży motoryzacyjnej. Zastosowanie tego typu filtra przyczynia się nie tylko dla ochrony środowiska, ale również poprawia efektywność spalania.
Przeczytaj także: Porady dotyczące wyboru filtra do oczyszczacza
Spaliny, transportujące cząstki stałe, są kierowane do wnętrza filtra FAP. Tutaj w trakcie przepływu przez mikroskopijne kanały i labirynty ceramicznej matrycy, cząstki stałe są zatrzymywane. W niektórych filtrach FAP stosuje się warstwy katalityczne, które pokrywają ścianki kanalików wewnątrz wkładu.
Działanie filtra FAP ma bezpośrednie przełożenie na zmniejszenie ilości emitowanych cząstek szkodliwych do atmosfery. Dzięki filtrom FAP pojazdy z silnikiem wysokoprężnym stają się bardziej przyjazne dla otoczenia.
Regeneracja filtra FAP
Przy jakiej temperaturze wypala się FAP? Filtr cząstek stałych FAP wypala się w temperaturze wynoszącej około 400 stopni Celsjusza. Jest to duża różnica w porównaniu do suchego filtra DPF, który oczyszcza się w temperaturze około 650 stopni C. FAP zaś można bez problemu wypalić w mieście, natomiast posiadanie w aucie DPF to uniemożliwia.
W sytuacji, gdy filtr FAP traci swoją efektywność z powodu nagromadzenia sadzy, regeneracja staje się nieodzownym procesem mającym na celu przywrócenie pełnej funkcjonalności filtra. Sam proces regeneracji FAP opiera się na specjalistycznych metodach usuwania nagromadzonej sadzy.
Wyróżniamy trzy sposoby regeneracji filtra cząstek stałych:
Przeczytaj także: Jak działają filtry górnoprzepustowe?
- Pasywna: Zachodzi samoczynnie, gdy spaliny osiągną temperaturę ok. 400-500°C.
- Aktywna: Procesem tym steruje komputer silnika w ten sposób aby temperatura spalin osiągneła wartości ponad 500 stopni nawet jeżeli nie jedziemy po autostradzie.
- Wymuszona: Ten typ regeneracji może wykonać tylko serwis wymuszając ją za pomocą urządzenia diagnostycznego.
Czujniki w filtrach cząstek stałych
Praca filtrów cząstek stałych nadzorowana jest przez kilka niezależnych czujników. Ich rodzaj oraz umiejscowienie w układzie zależy od marki pojazdu. Są to najważniejsze sensory w całym układzie oczyszczania spalin.
Możemy wyróżnić dwa rodzaje czujników, w pierwszym przypadku mierzą tylko ciśnienie przed filtrem, porównując je do ciśnienia wzorcowego zapisanego w sterowniku silnika, natomiast w drugim przypadku dokonują sprawdzenia ciśnienia przed filtrem i za filtrem DPF i je porównują. Są to tensometryczne czujniki ciśnienia, które działają w oparciu o układ tensometrycznego pomiaru odkształcenia membrany.
Sensory temperatury spalin w systemach oczyszczania spalin mają za zadnie kontrolować temperaturę spalin podczas procesów regeneracji filtra DPF’a. Sterownik silnika zbiera informacje z czujników i odpowiednio kontroluje akcją regeneracji filtra, ustala tryb regeneracji, ilość wtryskiwanego paliwa ściśle w oparciu o dane dostarczone z czujników.
Problemy z filtrami cząstek stałych
Objawy zapychania się filtra DPF,FAP:
- Ograniczenie mocy , co objawia się spadkiem prędkości maksymalnej.
- Zdecydowane pogorszenie przyspieszeń na niskich biegach /opóźniona reakcja na pedał gazu / zwiększenie tzw. turbo dziury.
- Częste przechodzenie samochodu w tzw. tryb serwisowy czyli utrata mocy ,ograniczenie prędkości obrotowej silnika ,zapalenie się kontrolki Check Engine.
Głównym wrogiem filtra DPF jest jazda na krótkich dystansach, zwłaszcza w ruchu miejskim. Samochód, który większość czasu spędza w korkach i na krótkich odcinkach, po prostu nie ma szansy osiągnąć odpowiednio wysokiej temperatury spalin, która jest niezbędna do przeprowadzenia regeneracji pasywnej. W efekcie sadza gromadzi się w filtrze, a sterownik silnika często nie jest w stanie skutecznie zainicjować regeneracji aktywnej, co prowadzi do szybkiego zapychania się DPF.
Jak dbać o filtr FAP/DPF?
Aby zagwarantować efektywną pracę filtra FAP i utrzymać go w optymalnym stanie, należy przestrzegać kilku zasad:
- Unikać jazdy na krótkich dystansach.
- Regularnie monitorować poziom płynu katalitycznego (w filtrach FAP) i uzupełniać go zgodnie z zaleceniami producenta.
- Tankować paliwo dobrej jakości.
- Regularnie wykonywać przeglądy techniczne.
- Delikatnie operować gazem na niskich obrotach.
- Unikać tankowania na niefirmowych stacjach benzynowych.
- Nie używać biopaliw.
- Stosować dobre oleje o niskiej zawartości siarki ,fosforu,potasu czyli tzw:Low SAPS.
- Zmieniać olej nie rzadziej niż co 10-12 tys. km.
- Co jakiś czas przejechać kilka kilometrów na większych obciążeniach czyli np. na autostradzie 3-4 bieg ok. 3000 obr/min w celu oczyszczenia filtra .
- Przestrzegać zasad użytkowania samochodu zawartych w instrukcji obsługi.
- Utrzymywać samochód w nienagannym stanie technicznym.
Czyszczenie i regeneracja filtrów DPF/FAP
Zapchany filtr cząstek stałych nie zawsze oznacza konieczność wymiany. W większości przypadków wystarczy profesjonalne czyszczenie, które przywraca drożność i pozwala uniknąć zbędnych wydatków.
Metody czyszczenia DPF/FAP:
- Czyszczenie hydrodynamiczne - najskuteczniejsza i najczęściej wybierana metoda.
- Czyszczenie chemiczne - wykonywane przy użyciu specjalnych preparatów.
- Regeneracja wymuszona (wypalanie serwisowe) - mechanik inicjuje proces wypalania sadzy przy pomocy sprzętu diagnostycznego.
- Czyszczenie termiczne - filtr umieszcza się w specjalnym piecu, gdzie w wysokiej temperaturze wypalane są resztki sadzy i popiołu.
Usuwanie filtra DPF/FAP
Usuwanie DPF jest zabronione i niezgodne z prawem. Pojazd pozbawiony filtra nie przejdzie kontroli pojazdów ani badania technicznego na stacji diagnostycznej. Jazda bez filtra DPF jest nielegalna.
Mandat: Za usunięcie filtra DPF grozi mandat w wysokości do 5000 zł.
Zamiast szukać „szybkich rozwiązań”, lepiej zdecydować się na czyszczenie lub profesjonalną regenerację.
Podsumowanie
Filtry cząstek stałych, w tym filtry mokre FAP, są kluczowymi elementami nowoczesnych silników Diesla, mającymi na celu redukcję emisji szkodliwych substancji. Zrozumienie ich zasady działania, dbałość o regularną regenerację oraz unikanie czynników prowadzących do zapychania się filtra, pozwala na długotrwałe i bezproblemowe użytkowanie pojazdu. W przypadku problemów z filtrem, warto skorzystać z profesjonalnych metod czyszczenia lub regeneracji, zamiast decydować się na nielegalne i szkodliwe dla środowiska usuwanie filtra.
tags: #filtry #powietrza #mokre #do #diesla #zasada
