Filtr cząstek stałych jest dodatkowym elementem, zmniejszającym emisję sadzy (będącej nośnikiem rakotwórczych węglowodorów aromatycznych) do atmosfery.

W celu spełnienia restrykcyjnych wymagań, zapisanych w normie Euro 5 (wprowadzonej w 2009 roku), producenci pojazdów musieli podjąć szereg działań, w tym wprowadzić dodatkowy element zmniejszający emisję cząstek stałych, występujący w układzie wydechowym. Tym elementem jest filtr cząstek stałych.

Rozróżniamy dwa rodzaje filtrów cząstek stałych:

  • filtr cząstek stałych do silników wysokoprężnych z dodatkiem do paliwa (tzw. filtr mokry)
  • filtr cząstek stałych bez dodatków (tzw. filtr suchy)

Obydwa rodzaje filtrów mają zbliżoną budowę oraz zasadę działania, z tą różnicą, iż filtr mokry wymaga stosowania specjalnego dodatku do paliwa, obniżającego temperaturę spalania sadzy w filtrze.

Filtr cząstek stałych składa się z korpusu ceramicznego (węglik krzemu) o strukturze makro komórkowej znajdującego się w metalowej obudowie. Korpus ten jest podzielony na bardzo dużą liczbę równolegle przebiegających kanalików, które są zamknięte na przemian. Tworzą one kanały wlotowe i wylotowe, które oddzielone są od siebie ścianami filtra. Sadza, wydobywająca się z silnika sukcesywnie osadza się na ścianach filtra i zatyka go. W celu jej usunięcia, niezbędna jest regeneracja filtra, polegająca na jej wypaleniu. Minimalna temperatura spalin, konieczna do uzyskania w celu wypalenia filtra cząstek stałych to ok. 550°C. Warunek ten jest trudny do spełnienia, gdyż przykładowo podczas jazdy miejskiej, temperatura spalin wynosi ok. 150°C. W celu uaktywnienia procesu regeneracji filtra, stosowane są pewne zabiegi, polegające na obniżeniu temperatury koniecznej do efektywnego wypalenia – dozowanie dodatku do paliwa w postaci tlenku ceru (występuje w systemie z “mokrym” filtrem) oraz sztucznym podniesieniu temperatury spalin, poprzez dodatkowy dotrysk paliwa.

Lampka kontrolna filtra cząstek stałych DPF informuje o zbyt dużym zapełnieniu filtra lub o zbyt niskim poziomie dodatku do paliwa (w przypadku filtrów “mokrych”). Podczas długotrwałej jazdy na krótkich odcinkach nie ma możliwości podniesienia temperatury spalin w wystarczającym stopniu. Przy zbyt dużym zapełnieniu filtr może się zapchać, co spowoduje przejście silnika w tryb awaryjny i gwałtowne zmniejszenie mocy. Aby temu zapobiec, po pojawieniu się takiej kontrolki na zestawie wskaźników należy odbyć jazdę z wyższą prędkością, przez kilkanaście minut, w celu podwyższenia temperatury spalin do wartości koniecznej do regeneracji filtra DPF.

Lampka kontrolna układu żarzenia zaświeca się w chwili, gdy jazda regeneracyjna, wykonywana przez kierowcę nie przynosi oczekiwanego rezultatu oraz zostanie przekroczona ustalona przez system wartość graniczna zapełnienia filtra cząstek stałych sadzą. Po zaświeceniu się takiej kontrolki konieczna jest wizyta w serwisie, celem ustalenia przyczyny zatykania się filtra oraz aktywowania procedury regeneracji wymuszonej testerem diagnostycznym.

Do skutecznego oczyszczania spalin z sadzy nie wystarczy zamontowanie samego filtra. Po kilkuset kilometrach uległby on całkowitemu zapchaniu. Niezbędny jest nadzór nad pracą filtra. Rolę takiego nadzorcy przejmuje sterownik silnika (lub sterownik dodatku do paliwa w przypadku filtrów “mokrych”). Aby proces zarządzania funkcjonowaniem filtra mógł przebiegać prawidłowo, konieczne jest zastosowanie dodatkowych elementów i czujników, które na bieżąco informują sterownik o aktualnym stanie pracy filtra.

Czujnik temperatury przed filtrem cząstek stałych DPF ma za zadanie przesłać informację o temperaturze spalin przed filtrem DPF do sterownika. Sygnał ten jest wykorzystywany do obliczania zapełnienia filtra, zarządzania procesem regeneracji filtra oraz do ochrony filtra cząstek stałych przed zbyt wysoką temperaturą spalin. W przypadku jego niesprawności konieczna będzie wizyta w warsztacie. Czujnik temperatury za filtrem służy do sterowania dawką wtrysku dla wtrysku uzupełniającego przy hamowaniu silnikiem, a czujnik temperatury przed turbosprężarką do uzyskania odpowiedniej temperatury, niezbędnej do procesu regeneracji filtra DPF. W przypadku braku sygnału któregokolwiek z tych czujników, niezbędna będzie wizyta w warsztacie.

Aby filtr cząstek stałych nie został zapchany oraz mógł spełniać swoją rolę, musi być okresowo uwalniany z cząstek sadzy. W procesie regeneracji, przy stworzeniu specjalnych warunków, cząstki sadzy zostają utleniane (spalane). W większości przypadków proces ten jest niezauważalny przez kierowcę.

Sterownik silnika tworzy mapę zawartości sadzy w filtrze cząstek stałych w oparciu o sygnały z czujnika ciśnienia i czujników temperatury oraz w zależności od warunków użytkowania pojazdu. Na podstawie stylu jazdy i zapisanej historii warunków jazdy sterownik definiuje najlepszy moment do rozpoczęcia regeneracji filtra.

Bierna regeneracja filtra ma miejsce, gdy cząstki sadzy są spalane bez ingerencji układu sterowania silnikiem. Przykładowo umiejscowienie filtra blisko silnika powoduje, że podczas jazdy na autostradzie możliwe jest uzyskanie temperatury spalin w granicach 350°C-500°C. Taka temperatura spowoduje wypalanie sadzy w filtrze DPF.

Aktywna regeneracja filtra cząstek stałych ma miejsce w przypadku celowego podwyższenia temperatury spalin, na skutek odpowiedniego sterowania przez sterownik. Gdy pojazd przemieszcza się głównie w mieście, przy nieznacznym obciążeniu silnika, osiągane są zbyt niskie temperatury dla biernej regeneracji. Taką sytuację rozpoznaje sterownik silnika i uruchamia proces regeneracji aktywnej, który przeciętnie trwa ok. 10 minut. Temperatura spalin jest sztucznie podwyższana do ok. 600°C-650°C, co umożliwia utlenienie sadzy do dwutlenku węgla i zapobiega nadmiernemu zapełnieniu się nią filtra DPF.

W zasadzie we wszystkich przypadkach nasz serwis jest w stanie odzyskać pełną sprawność praktycznie każdego filtra. Wystarczy dostarczyć nam pojazd z niezdemontowanym filtrem w celu ustalenia przyczyny jego przepełnienia oraz jej usunięcia.

Serdecznie zapraszam do skorzystania z naszej oferty usług.

Cena: 850 zł

Skontaktuj się z nami