Filtr cząstek stałych – czym jest i do czego służy?

Filtr cząstek stałych to jeden z najbardziej kłopotliwych podzespołów, stosowanych we współczesnych samochodach. Największym problemem jest to, że jest to podzespół bardzo drogi. Są jednak rozwiązania warsztatowe, które pozwalają przywrócić mu pełną sprawność.

Co to jest filtr cząstek stałych? Co to jest DPF? Co to jest FAP? Co to jest GPF? Jak wypalać GPF?

Filtr cząstek stałych to część układu wydechowego. Jego zadaniem jest zatrzymywanie i neutralizacja (wypalanie) sadzy i popiołów ze spalin (czyli tzw. cząstek stałych). Skąd w spalinach biorą się cząstki stałe? Powstają one, albowiem żaden silnik spalinowy nie jest w stanie całkowicie spalić mieszanki paliwowo – powietrznej. Wielu naukowców twierdziło, że sadza i popioły, są jedną z przyczyn smogu oraz szeregu chorób układu oddechowego.
Na przestrzeni lat wprowadzano nowe normy emisji spalin Euro (np. Euro5, Euro6), które coraz bardziej ograniczały emisję różnych składników spalin, w tym cząstek stałych (czyli sadzy i popiołów). Dlatego, aby móc spełnić wymagania homologacyjne, zaczęto wprowadzać masowo filtry cząstek stałych. Jak działa DPF w praktyce? Widać to gołym okiem. Współczesne diesle nie kopcą na czarno (chyba, że cierpią na awarie wtrysków itd.).

Najpopularniejszym rozwiązaniem jest filtr cząstek stałych DPF. Przez to często zamiennie używa się określeń „filtr cząstek stałych” i „filtr DPF”. Ale tak naprawdę są trzy rodzaje filtrów cząstek stałych. Jakie? O tym w następnym akapicie.

Rodzaje filtrów cząstek stałych – jaki jest w Twoim samochodzie?

-> Filtr cząstek stałych DPF – tzw. suchy. Stosowany w większości samochodów z silnikami diesla (wysokoprężnymi).
Teoretycznie, ma wystarczyć na całe techniczne życie samochodu.

-> Filtr cząstek stałych FAP – tzw. mokry. Stosowany w samochodach z silnikami diesla i benzynowymi, głównie produkcji francuskiej (Renault, Peugeot – Citroen) a także marek z nimi współpracujących (Mitsubishi, Nissan, Dacia). Mógł być też stosowany tam, gdzie inni producenci korzystali z silników francuskich, albo produkowanych na licencji francuskiej.
-> Filtr cząstek stałych FAP wymaga stosowania specjalnego płynu (tzw. płynu katalitycznego np. Eolys), który obniża poziom samozapłonu sadzy, aby ułatwić jej wypalanie.
-> Filtr cząstek stałych FAP podlega wymianie – czas użytkowania filtra jest określony przez producenta pojazdu.

-> Filtr cząstek stałych GPF – stosowany tylko i wyłącznie w silnikach benzynowych. To „sucha” odmiana filtra DPF, przeznaczona do stosowania w benzyniakach.
Teoretycznie, ma wystarczyć na całe techniczne życie samochodu.

Beef1980!, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Filtr cząstek stałych – budowa. Jak działa filtr cząstek stałych w praktyce?

Filtr cząstek stałych jest zamontowany zaraz za silnikiem, w układzie wydechowym. Może być zamontowany we wnętrzu silnika, ale tak dzieje się w niektórych pojazdach (na szczęście, bo to bardzo komplikuje naprawę i wymianę).
Do filtra cząstek stałych trafiają spaliny z układu wydechowego silnika.

Filtr cząstek stałych ma budowę walca, albo spłaszczonego walca. We wnętrzu filtra znajduje się struktura z ceramiki. W jej wnętrzu zastosowano mnóstwo mikrokanalików, z których połowa jest zaślepiona od strony silnika, a druga połowa od strony układu wydechowego. W kanalikach znajdują się mikrootworki, wyprofilowane tak, aby mogły się przez nie przedostać gazy wylotowe, ale aby cząsteczki sadzy i popiołów nie mogły się przez nie „przecisnąć”.

Beef1980!, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Jak filtr cząstek stałych usuwa zbierające się w nim zanieczyszczenia? W trakcie dynamicznej jazdy temperatura spalin wzrasta – nawet do 600 lub 700 st. Celsjusza. To wystarczy, aby wypalić zalegające w filtrze cząsteczki sadzy i popiołów.

A jak działa filtr FAP? W tym przypadku zastosowano dodatkowy wtryskiwacz i zbiornik płynu katalitycznego. Płyn katalityczny jest stopniowo dawkowany do filtra FAP i obniża temperaturę samozapłonu spalin o ok. 100 st. Celsjusza. Co to daje? Teoretycznie, dzięki temu filtr FAP może się oczyścić z sadzy w niższej temperaturze spalin, jaka jest charakterystyczna dla jazdy miejskiej albo jazdy na krótszych trasach.

Zapchany DPF – objawy. Zapchany FAP – objawy

W teorii wszystko wygląda pięknie. W praktyce już tak pięknie nie jest.
Nie bez powodu na filtr cząstek stałych mówi się „przekleństwo silników diesla”. Nie bez powodu określa się go najbardziej kłopotliwym podzespołem.

Dlaczego nie narzeka się na filtry GPF? Bo są stosowane od niedawna. Poza tym temperatura spalin w silnikach benzynowych jest wyższa niż w dieslach, co sprawia, że (teoretycznie – znów) powinny się one znacznie łatwiej oczyszczać ze spalin.

Wróćmy do standardowych filtrów DPF i FAP.
Jakie objawy daje zapchany DPF?
To znaczne osłabienie auta (utrata mocy silnika), utrata drożności przez układ wydechowy, większe zużycie paliwa, wyczuwalna woń spalin z silnika, zapalona kontrolka na desce rozdzielczej.
W sytuacji zapchania filtra, komputer sterujący pracą jednostki napędowej inicjuje często procedurę wypalania filtra DPF. To dodatkowy wtrysk paliwa i zwiększanie obrotów silnika.
W niektórych autach pojawiał się problem. Niespalone paliwo rozrzedzało olej silnikowy. Objawem był podnoszący się poziom oleju silnikowego. Groziło to zatarciem silnika.

Michael KR, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Czyszczenie DPF. Jak wypalać DPF?

Najprostsza metoda to wyjazd za miasto, najlepiej na drogę szybkiego ruchu albo autostradę. 40 minut dynamicznej jazdy poza miastem (z prędkością powyżej 70km/h) powinno oczyścić filtr z zalegających w nim zanieczyszczeń (na skutek znaczącego podniesienia się temperatury spalin podczas dynamicznej jazdy).
Jeśli to nie pomoże, to są na szczęście metody regeneracji filtra, które można przeprowadzić w warsztacie.

Pierwsza metoda to wypalanie serwisowe. Odradzamy, bo nie zawsze działa i może doprowadzić do zapalenia filtra DPF. Są inne, skuteczne rozwiązania.

Pierwsze, to czyszczenie DPF za pomocą specjalnego środka czyszczącego.
Na początek warto spróbować metody bez demontażu filtra DPF. Mechanik odkręca filtr ciśnienia różnicowego, wprowadza do środka sondę i wprowadza specjalny płyn czyszczący. Po ok. pół godzinie filtr jest płukany. Czujnik jest montowany i uruchamia się silnik.

Drugie rozwiązanie to czyszczenie DPF w ten sam sposób, ale po demontażu. DPF jest czyszczony w specjalnej maszynie, z użyciem specjalnego środka chemicznego. Używa się środka i wody do płukania. Po kilku godzinach takiego „prania” filtr odzyskuje do 99 proc. sprawności (czyli praktycznie, jest jak nowy).

Trzecie rozwiązanie to demontaż filtra DPF i jego wypalanie w piecu indukcyjnym. Trwa to wiele godzin, ale również przywraca do 99 proc. sprawności filtra.

Rozwiązaniem jest również wymiana filtra na nowy. Jednak jest to bardzo droga operacja (od 4 do kilkunastu tys. zł).
Warto pamiętać o tym, że w przypadku filtrów FAP, producent zaleca ich wymianę po pewnym czasie i przebiegu. Nie oznacza to jednak, że nie można ich ratować za pomocą powyższych sposób.

W Twoim aucie zapchał się filtr cząstek stałych? Nie martw się – nie musisz wydawać wielkiej sumy pieniędzy na nowy

Skuteczna regeneracja filtra DPF pozwoli Ci na zaoszczędzenie mnóstwa pieniędzy.
Skorzystaj z FIXMYCAR i znajdź warsztat samochodowy, który profesjonalnie zregeneruje filtr cząstek stałych w Twoim samochodzie.