» Filtry cząstek stałych: filtr DPF, filtr FAP, filtr GPF

Filtry cząstek stałych są obecnie obowiązkowym elementem wyposażenia każdego nowego samochodu. Także wiele aut używanych ma na wyposażeniu filtr cząstek stałych. Są trzy rodzaje filtrów cząstek stałych: filtry DPF, filtry FAP i filtry GPF. Czym się różnią od siebie?

Z artykułu dowiesz się:
Jak działają filtry cząstek stałych
Czym różni się DPF, GPF i FAP
Jaki jest okres eksploatacji filtrów cząstek stałych
Jakie są metody ratowania filtrów cząstek stałych, które uległy zapchaniu

Filtr cząstek stałych – co to jest za wynalazek?

Filtr cząstek stałych to podzespół, którego zadaniem jest eliminacja cząstek stałych, czyli sadzy i popiołów o określonej wielkości. W jaki sposób powstają cząstki stałe? Są one produktem ubocznym procesów spalania paliwa (mieszanki paliwowo – powietrznej) w cylindrach silnika samochodu. W starych dieslach emisja sadzy była widoczna gołym okiem – to właśnie charakterystyczny czarny dym, wydobywający się z rury wydechowej.

Kolejne wprowadzane normy emisji spalin Euro ograniczały możliwość emisji cząstek stałych (sadzy i popiołów). Idealnie pokazuje to poniższa tabelka (PM – cząstki stałe, NOX – tlenki azotu).

By Rfeba – Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=113499715

Filtr cząstek stałych ma na celu zatrzymywanie sadzy i popiołów, a następnie ich destrukcję, za pomocą wysokiej temperatury spalin.
-> Każdy filtr cząstek stałych ma wkład ceramiczny, w którym jest mnóstwo mikrokanalików. Wszystkie są zaślepione. Mikrokanaliki mają małe otworki, których średnica uniemożliwia przepuszczenie cząstek stałych. Gazy wylotowe się przedostaną, a cząstki stałe mają utknąć przy otworkach.
-> Wysoka temperatura spalin (500 – 700 st. C) osiągana przy jeździe z większą prędkością może bez trudu wypalić te cząstki
-> Kiedy auto nie osiąga odpowiedniej temperatury spalin (samochód jest eksploatowany na krótkich trasach, jeździ z niską prędkością, auto jeździ tylko po mieście) komputer sterujący pracą jednostki napędowej generuje dodatkowy wtrysk paliwa i zwiększa obroty silnika (może też, np. uruchomić ogrzewanie tylnej szyby, wycieraczkę tylnej szyby itd.

W teorii wszystko zawsze wygląda pięknie. W praktyce okazało się, że filtr cząstek stałych to podzespół bardzo drogi i bardzo kłopotliwy. Na szczęście pojawiły się rozwiązania, znane jako czyszczenie filtra cząstek stałych, albo regeneracja filtra cząstek stałych.

Hatsukari715, Public domain, via Wikimedia Commons

Rodzaje filtrów cząstek stałych: DPF, FAP i GPF

Filtr DPF – co to jest?

To filtr cząstek stałych, tak zwany, suchy.

Zastosowanie: silniki diesla (silniki wysokoprężne)

Działanie: wkład ceramiczny zatrzymuje cząstki stałe. Wysoka temperatura spalin ma na celu ich wypalenie.

Działanie awaryjne: w razie potrzeby, komputer sterujący silnikiem inicjuje wypalanie DPF. Następuje dotrysk paliwa, podnoszone są obroty silnika. Procedura ma na celu podniesienie temperatury spalin. Nie wolno przerwać dopalania, gdyż można uszkodzić filtr i podnieść poziom oleju silnikowego (niespalone paliwo trafi do oleju, co jest bardzo niebezpieczne).

Czas eksploatacji: wg producenta samochodu, powinien wystarczyć na cały okres eksploatacji pojazdu.

Awaria DPF/zapchanie DPF - jak postępować? Wyjechać na trasę i przejechać kilkadziesiąt km z prędkością większą niż 70 km/h.

Czyszczenie DPF – najskuteczniejsze metody:
- wprowadzanie środka czyszczącego przez wykręcony czujnik ciśnienia różnicowego,
- demontaż filtra i czyszczenie wodą oraz środkiem czyszczącym w specjalnej maszynie,
- demontaż filtra i wielogodzinne wypalanie w piecu indukcyjnym

Filtr FAP – co to jest?

To filtr cząstek stałych, tak zwany, mokry. Stosowany przede wszystkim przez producentów francuskich i wszędzie tam, gdzie były montowane francuskie silniki (Mitsubishi, Dacia, Nissan i inne).
Zastosowanie FAP: silniki diesla (silniki wysokoprężne) i silniki benzynowe.

Jak działa filtr FAP: wkład ceramiczny zatrzymuje cząstki stałe. Wysoka temperatura spalin ma na celu ich wypalenie. Stosowany jest dodatkowy układ wtryskowy ze zbiornikiem i wtryskiwaczem. W zbiorniku znajduje się płyn katalityczny. Płyn ma na celu obniżenie temperatury samozapłonu spalin o ok. 100 st. C, co przynajmniej teoretycznie, powinno pomóc łatwiej usuwać cząstki stałe z filtra (przy niższej temperaturze spalin, a zatem np. podczas jazdy na krótkich trasach i po mieście. Płyn uzupełnia się, gdy pojawi się kontrolka ostrzegawcza. Płyn jest dość drogi, ale uzupełnia się go rzadko.

Działanie awaryjne: w razie potrzeby, komputer sterujący silnikiem inicjuje wypalanie FAP. Następuje dotrysk paliwa, podnoszone są obroty silnika. Procedura ma na celu podniesienie temperatury spalin. Nie wolno przerwać dopalania, gdyż można uszkodzić filtr i podnieść poziom oleju silnikowego (niespalone paliwo trafi do oleju, co jest bardzo niebezpieczne).

Czas eksploatacji: producent określa czas i przebieg, po jakim filtr FAP powinien zostać wymieniony na nowy.

Awaria FAP/zapchanie FAP – jak postępować? Wyjechać na trasę i przejechać kilkadziesiąt km z prędkością większą niż 70 km/h.

Czyszczenie filtra cząstek stałych FAP – najskuteczniejsze metody:
- wprowadzanie środka czyszczącego przez wykręcony czujnik ciśnienia różnicowego,
- demontaż filtra i czyszczenie wodą oraz środkiem czyszczącym w specjalnej maszynie,
- demontaż filtra i wielogodzinne wypalanie w piecu indukcyjnym

Filtr GPF – co to jest?

To filtr cząstek stałych, tak zwany, suchy.
Zastosowanie filtra GPF: silniki benzynowe

Działanie GPF – jak działa filtr GPF: wkład ceramiczny zatrzymuje cząstki stałe. Wysoka temperatura spalin ma na celu ich wypalenie.

Działanie awaryjne: w razie potrzeby, komputer sterujący silnikiem inicjuje wypalanie filtra.
Działanie takie może być niepotrzebne, albowiem spaliny w silnikach benzynowych osiągają bardzo duże temperatury. Teoretycznie zatem (na razie auta są zbyt krótko na drogach, żeby używać pewników) filtry GPF nie powinny się zapychać podczas jazdy w mieście i na krótkich trasach.

Czas eksploatacji: teoretycznie, na cały okres eksploatacji pojazdu.

Awaria filtra GPF/zapchanie GPF – jak postępować? Wyjechać na trasę i przejechać kilkadziesiąt km z prędkością większą niż 70 km/h.

Czyszczenie GPF – najskuteczniejsze metody:
- wprowadzanie środka czyszczącego przez wykręcony czujnik ciśnienia różnicowego,
- demontaż filtra i czyszczenie wodą oraz środkiem czyszczącym w specjalnej maszynie,
- demontaż filtra i wielogodzinne wypalanie w piecu indukcyjnym

Przeczytaj również: wcześniejsze artykuły na temat filtrów cząstek stałych
-> Filtr cząstek stałych FAP – co to jest? Jak obsługiwać?

-> Filtr cząstek stałych DPF – problemy i sposób na naprawę filtra