strona główna Technika motoryzacyjna Filtry cząstek stałych
2014-03-05, ostatnia aktualizacja 2014-03-05 14:38

Filtry cząstek stałych

Fot. Inter Cars, www.a1remapping.co.uk, www.woodward.com, www.huskyinternational.com, www.bing.hr

Fot. Inter Cars, www.a1remapping.co.uk, www.woodward.com, www.huskyinternational.com, www.bing.hr

Wymogi ochrony środowiska naturalnego wymuszają na producentach pojazdów ograniczanie emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Dlatego w układach wydechowych pojawiły się filtry cząstek stałych (DPF).

Czarny dym wydzielany przez samochody, zwłaszcza te wyposażone w silniki Diesla, to zawiesina sadzy, czyli stałych cząstek niedopalonego paliwa. Zawierają one wiele substancji szkodliwych dla naszego zdrowia i środowiska. Zadaniem DPF jest ograniczenie ich emisji w stopniu spełniającym wymagania normy Euro 5.

Zasada działania

Filtr DPF jest metalowym pojemnikiem wypełnionym porowatym materiałem (np. kordierytem), którego poszczególne, mikroskopijne pory przepuszczają gazowe składniki spalin, a zatrzymują stałe cząstki sadzy, zgodnie z załączonym schematem.

Po pewnym czasie sadza gromadząca się w filtrze na tyle ogranicza jego drożność, że trzeba filtr zregenerować, wypalając zawartą w nim sadzę. Potrzebna do tego temperatura 550–600°C powstaje samoczynnie dzięki dostarczaniu zwiększonych dawek paliwa do cylindrów, a proces ten nazywa się samoregeneracją filtra cząstek stałych. Zaczyna się on wtedy, gdy komputerowy sterownik silnika otrzyma sygnał o spadku ciśnienia spalin za filtrem DPF, czyli o rosnącej niedrożności układu wydechowego. Wypalana sadza zamienia się w gaz, głównie dwutlenek węgla.

filtry DPF

Budowa kompletnego filtra cząstek stałych

W trakcie samoregeneracji pojazd powinien poruszać się ze stałą prędkością przez określony czas, którego nie można dowolnie skracać, gdyż powoduje to uszkodzenia filtra wskutek jego gwałtownego schłodzenia (szoku termicznego) i niezupełnego wypalenia sadzy. Dlatego w pojazdach grupy PSA stosowane są specjalne płynne dodatki do paliwa, dozowane automatycznie, proporcjonalnie do jego ilości w zbiorniku. Obniżają one temperaturę wypalania sadzy do 450°C, co korzystnie wpływa na trwałość DPF, gdyż zapobiega powstawaniu w układach wydechowych ekstremalnych warunków termicznych. Płyny takie o nazwie Eolys, produkowane przez firmę Walke, ma w swej ofercie Inter Cars*.

Procedury i procedery regeneracyjne

Regeneracja samoczynna filtra DPF przebiega w dwóch kolejnych fazach. Pierwsza z nich, nazywana powszechnie pasywną, odbywa się w normalnych warunkach jazdy na dłuższych dystansach, kiedy wysoka temperatura spalin pozwala na częściowe, naturalne wypalanie się sadzy. Zaczyna się ona w temperaturze 250°C, chyba że pojazd jest wyposażony w system umożliwiający wypalanie cząstek stałych już w temperaturze ok. 200°C. Mowa tutaj o pojazdach z dostarczanymi do paliwa specjalnymi płynnymi dodatkami DPX42, DPX176 lub Powerflex.

filtry DPF

Filtr DPF zintegrowany z katalizatorem utleniającym

Regeneracja aktywna zaczyna się, kiedy DPF jest wypełniony sadzą w 45%. Komputer, po otrzymaniu informacji o spadku wartości ciśnienia spalin, zwiększa minimalnie dawkę dostarczanego paliwa, aby podwyższyć temperaturę spalin do 600°C, w której wypala się sadza. Proces taki trwa około 20 minut, a przez ten czas pojazd powinien poruszać się ze stałą prędkością. Ten rodzaj regeneracji powtarza się cyklicznie (przeważnie co 600 km), ale w praktyce częstotliwość ta zależy od sposobu użytkowania pojazdu. Wypalanie następuje częściej, gdy pojazd porusza się na krótkich dystansach, w trybie jazdy miejskiej, gdy powstaje więcej sadzy, a temperatura spalin i prędkość pojazdu jest niższa.

Nie zawsze użytkownik ma świadomość, ze właśnie rozpoczął się proces regeneracji aktywnej i gwałtownie go przerywa, wyłączając przedwcześnie silnik po dojeździe do celu. Powoduje to gwałtowne schłodzenie filtra i jego nieodwracalne zniszczenie. Nie wszystkie pojazdy są bowiem wyposażone w kontrolkę informującą o rozpoczęciu regeneracji. Dlatego też producenci zalecają "przewietrzanie" pojazdu raz lub dwa razy w miesiącu, czyli jazdę przez 30 minut z prędkością około 90 km/h, co pozwala wytworzyć wystarczające warunki do regeneracji DPF.

filtry DPF

System samoczynnej okresowej regeneracji filtra DPF

Jeżeli samoczynna regeneracja nie przynosi pożądanego efektu, należy udać się do serwisu, który może wypalić sadzę w trybie serwisowym, bądź dokonać wymiany DPF, co jednak jest na tyle kosztowne, że wielu użytkowników filtrów decyduje się raczej na ich usuwanie w warsztatach świadczących takie usługi. Jest to proceder coraz bardziej powszechny i przez to niepokojący. Ograniczać go powinny jednak nie tylko zaostrzone kontrole emisji spalin, lecz także obniżka cen DPF na rynku wtórnym, gdyż teraz kosztami tego rodzaju ochrony środowiska obciążony jest tylko użytkownik pojazdu. Relatywnie bardziej przystępne warunki zakupów oferują niezależni dostawcy części motoryzacyjnych**.

Zalecenia eksploatacyjne

Aby żywotność DPF była jak najdłuższa, należy:

  • przynajmniej raz w miesiącu przebyć dłuższy dystans ze stałą (większą) prędkością, umożliwiającą odbycie procesu regeneracji;
  • nie przerywać rozpoczętego procesu regeneracji aktywnej;
  • kontrolować wymagany poziom dodatku obniżającego temperaturę wypalania sadzy, jeżeli pojazd jest w taki system wyposażony (zbyt niski poziom powoduje blokadę filtra);
  • kontrolować szczelność układu wydechowego oraz drożność jego przewodów, gdyż ich zatkanie system sterujący uzna za wypełnienie DPF;
  • sprawdzać prawidłowość działania układu wtryskowego silnika.

Producenci twierdzą, iż przestrzeganie powyższych zasad zapewnia długotrwałe i prawidłowe działanie DPF nawet (w warunkach optymalnych) do 150 000 km przebiegu pojazdu.

filtry DPF

Komplet montażowy filtra DPF dostępnego na rynku wtórnym

Przy wymianie DPF należy wykasować z pamięci komputerowej jednostki sterującej wszystkie błędy powstałe wskutek zablokowania sadzą filtra wymontowanego. Jeżeli się tego nie zrobi, system potraktuje nowy DPF jak zablokowany i zainicjuje regenerację aktywną. Jej skutkiem może być całkowita blokada nowego DPF i jego nieodwracalne zniszczenie po przejechaniu przez samochód zaledwie 300 km.

* Płyny Eolys są obecnie dostępne w trzech wariantach:

  • DPX 42 w opakowaniach 4,5 litra i 1 litr – zastosowanie w pojazdach do 03.11.2002, indeksy WALK80500 i WALK80600;
  • DPX 176 w opakowaniach 3 i 1 litr – zastosowanie w pojazdach od 04.11.2002, indeksy WALK80501 i WALK80601;
  • Powerflex w opakowaniach 3 i 1 litr – zastosowanie w pojazdach po 2010 roku, indeksy WALK80602 i WALK80603.

** Do oferty Inter Cars SA wprowadzono filtry cząstek stałych firmy BM Catalyst, które są również umieszczone w TecDoc. Dostępnych jest aktualnie 48 referencji. Wszystkie indeksy zaczynają się na BM...

Przykładowy indeks: BM11010 (DPF CITROEN C8 2.0 HDI), cena detal. netto 955,42 zł



Fryderyk Smoliński
Specjalista ds. produktu, Inter Cars



Wasi dostawcy

Podobne

Polecane