Filtr cząstek stałych GPF (Gasoline Particulate Filter) to młodszy brat filtra cząstek stałych DPF, montowanego w samochodach z silnikami diesla. Czym różni się filtr GPF od filtra DPF? Jakie problemy może generować filtr cząstek stałych GPF?
Wprowadzenie normy emisji spalin Euro 6 spowodowało konieczność montowania w samochodach z silnikami benzynowymi filtrów cząstek stałych. Stało się tak dlatego, że norma emisji spalin Euro 6 po raz pierwszy w historii norm emisji, wprowadziła ograniczenia dla emisji cząstek stałych w silnikach benzynowych.
Drugim powodem wprowadzenia filtrów cząstek stałych w silnikach benzynowych była zmiana procedur testowych, pozwalających na uzyskanie homologacji przez samochód. W 2017 roku procedury WTLP zastąpiły NEDC.
Filtr cząstek stałych w silniku benzynowym GPF
Filtr cząstek stałych GPF ma taką samą budowę, jak standardowy filtr cząstek stałych DPF. To metalowa puszka, zamontowana pod samochodem, na rurze wydechowej. Przed i za puszką znajdują się czujniki temperatury spalin oraz czujniki ciśnienia spalin.
W środku filtra cząstek stałych umieszczono wkład ceramiczny. Wkład zawiera tysiące mikrokanalików. Kanaliki te są zaślepione z jednej strony. Część kanalików jest zaślepiona od strony silnika, a część od strony tłumika i rury wydechowej. Każdy kanalik pokryty jest platyną i innymi, specjalnymi metalami. W kanalikach znajdują się mikrootwory, o określonej średnicy. Zatrzymują one cząstki sadzy o określonej wielkości. Tak działa każdy filtr cząstek stałych – DPF i GPF.
Filtr cząstek stałych GPF ma również wersję „mokrą”, czyli FAP. Działa to tak samo, jak we francuskich filtrach cząstek stałych FAP, stosowanych w dieslach. Do filtra dawkowany jest płyn katalityczny, który ma za zadanie obniżyć temperaturę samozapłonu spalin o mniej więcej 100 stopni Celsjusza. Dzięki temu sadza powinna zostać szybko wypalona.
Jak usuwa się sadzę w filtra cząstek stałych GPF? Tu jest duża różnica w stosunku do filtrów cząstek stałych, stosowanych w dieslach. Filtr cząstek stałych GPF oczyszcza się z sadzy tylko w trakcie regeneracji pasywnej. W silniku benzynowym jest to bardzo łatwe. Dzieje się tak dlatego, że już przy prędkości obrotowej ok. 2500 obr. / min, temperatura spalin powinna osiągnąć wartość 600 stopni Celsjusza. A to wystarczy, aby wypalić całą zebraną sadzę.
Filtr cząstek stałych GPF nie ma możliwości oczyszczania się w trakcie regeneracji aktywnej.
To rozwiązanie, stosowane tylko w dieslach. Polega ono na tym, że w trakcie regeneracji aktywnej, wtryskiwane są dodatkowe dawki paliwa. Komputer sterujący pracą silnika zwiększa obroty jednostki napędowej i obciąża instalację elektryczną. Może na przykład uruchomić wycieraczkę tylnej szyby i ogrzewanie tylnej szyby.
Filtr GPF – czy będzie tak samo kłopotliwy jak filtr DPF?
Można przyjąć bardzo optymistycznie, że filtr GPF może służyć dłużej, niż typowy DPF. Ale… Konieczne jest stosowanie specjalnych olejów silnikowych – niskopopiołowych low saps. Trzeba utrzymywać stan techniczny auta na jak najwyższym poziomie. Na przyspieszone zapychanie filtra GPF wpływ ma wiele czynników – agresywna jazda, z przyspieszaniem z niskich obrotów, problemy z wtryskiwaczami, problemy z przepływomierzem powietrza, wtryskiwaczami i turbosprężarką…