Filtr DPF w silnikach Diesla – zasada działania i metody wypalania
Silniki wysokoprężne od lat uchodzą za mniej przyjazne środowisku niż jednostki benzynowe. Aby ograniczyć ilość szkodliwych substancji w spalinach, producenci samochodów stosują w układzie wydechowym filtry DPF, czyli filtry cząstek stałych. Rozwiązanie to było stopniowo udoskonalane, ponieważ pierwsze konstrukcje często sprawiały problemy eksploatacyjne. Obecnie jednym z kluczowych elementów prawidłowej pracy filtra jest jego regularne wypalanie.
Zadaniem filtra DPF jest zatrzymywanie cząstek sadzy powstających w procesie spalania oleju napędowego. Wkład filtra wykonywany jest najczęściej z węglika krzemu, którego porowata struktura skutecznie wyłapuje drobiny sadzy, jednocześnie umożliwiając przepływ oczyszczonych spalin przez układ wydechowy.
Wraz z upływem czasu w filtrze gromadzi się coraz większa ilość sadzy, co prowadzi do ograniczenia drożności układu wydechowego. Aby temu zapobiec, konieczne jest wypalanie DPF, polegające na podniesieniu temperatury wewnątrz filtra do około 500 ℃. W takich warunkach sadza ulega spaleniu i przekształca się w popiół, który zajmuje znacznie mniej miejsca i nie blokuje przepływu spalin. Należy jednak pamiętać, że popiół pozostaje w filtrze, dlatego po dłuższym okresie eksploatacji konieczna może być jego regeneracja lub czyszczenie.
O potrzebie wypalenia filtra cząstek stałych najczęściej informuje odpowiednia kontrolka na desce rozdzielczej. Zdarza się jednak, że usterka czujników uniemożliwia jej uruchomienie, dlatego kierowca powinien zwracać uwagę na zmiany w pracy pojazdu. Objawami zapchanego filtra DPF mogą być między innymi spadek osiągów, opóźniona reakcja na pedał przyspieszenia oraz niestabilna praca silnika.
Użytkowanie samochodu z całkowicie zapchanym filtrem cząstek stałych może doprowadzić do poważnych problemów, w skrajnych przypadkach uniemożliwiając uruchomienie silnika. Z tego względu istotne jest dbanie o prawidłową eksploatację pojazdu wyposażonego w DPF.
Metody wypalania filtra DPF
Usuwanie nagromadzonej sadzy z filtra DPF może odbywać się na kilka sposobów. Najbardziej naturalną metodą jest wypalanie podczas jazdy, natomiast pozostałe rozwiązania stosowane są w warunkach postojowych.
Wypalanie DPF w trakcie jazdy
Najkorzystniejszym sposobem regeneracji filtra cząstek stałych jest jazda na dłuższym odcinku drogi, przy stabilnej prędkości i odpowiednich obrotach silnika. W takich warunkach temperatura spalin osiąga poziom umożliwiający samoistne wypalenie sadzy. Proces ten przebiega automatycznie i zazwyczaj pozostaje niezauważalny dla kierowcy. Problemy z DPF najczęściej dotyczą pojazdów użytkowanych głównie w ruchu miejskim, gdzie silnik nie osiąga odpowiedniej temperatury pracy.
Wypalanie DPF w serwisie
W przypadku samochodów rzadko pokonujących dłuższe trasy możliwe jest przeprowadzenie wymuszonego wypalania filtra w warunkach serwisowych. Proces ten realizowany jest z wykorzystaniem komputera diagnostycznego, który steruje przebiegiem regeneracji. Po rozgrzaniu układu wydechowego paliwo wtryskiwane jest w suwie wydechu, a następnie dopalane bezpośrednio w filtrze DPF. Tego typu procedura powinna być wykonywana wyłącznie przez wykwalifikowany personel, w kontrolowanych warunkach warsztatowych.
Wypalanie DPF na postoju
Regeneracja filtra cząstek stałych na postoju jest możliwa, jednak uznawana za najmniej korzystne rozwiązanie. Wymaga utrzymywania podwyższonych obrotów silnika, zazwyczaj w zakresie 2500–3500 obr./min, co pozwala sterownikowi silnika zainicjować proces wypalania. Z uwagi na wysokie temperatury oraz emisję spalin, procedura ta nie powinna być przeprowadzana w zamkniętych przestrzeniach i powinna mieć charakter wyłącznie awaryjny.
Czas trwania wypalania filtra DPF
Niezależnie od zastosowanej metody, proces wypalania filtra DPF trwa zwykle od 20 do 30 minut. Warunkiem jego rozpoczęcia jest osiągnięcie odpowiedniej temperatury w układzie wydechowym oraz spełnienie parametrów kontrolowanych przez czujniki pojazdu.
Aby zapewnić długą i bezproblemową pracę filtra cząstek stałych, samochody z silnikiem Diesla powinny być regularnie użytkowane na trasach umożliwiających pełne dogrzanie silnika. Wypalanie DPF podczas jazdy pozostaje najbezpieczniejszą i najbardziej zalecaną metodą utrzymania sprawności filtra.
