Rodzaje filtrów cząstek stałych

Wyśrubowane normy emisji wymusiły na producentach aut stosowanie coraz to bardziej wymyślnych systemów, które mają za zadanie oczyścić spaliny. Jednym z urządzeń do tego stworzonych jest filtr cząstek stałych.

Najczęściej stosowane określenia na tego rodzaju filtry to DPF (z angielskiego Diesel Particulate Filter) oraz FAP (z francuskiego Filtre à Particules). Budowa filtra jak i jego działanie jest praktycznie takie same u wszystkich producentów. Jest to ceramiczny korpus zbudowany z węgliku krzemu. Całość poprzecinana jest dużą ilością równolegle przebiegających rurek, które są na przemian zaczopowane. Jeden zamknięty z przodu (kanał wlotowy), drugi zaślepiony z tyłu (kanał wylotowy). Taka konstrukcja ma za zadanie wymusić przepływ spalin dłuższą drogą i spowodować osiadanie cząsteczek sadzy na porowatych ściankach filtra.

JAK PRZEBIEGA WYPALANIE DPF

 

Niby wszystko jasne, ale jest jeden zasadniczy szkopuł. Jeśli zostawić filtr sam sobie, to zatka się po przejechaniu kilkuset kilometrów. Niezbędne są działania, które mają na celu oczyścić DPF. I właśnie podejściem do tej czynności różnią się od siebie poszczególni producenci. Czyszczenie filtra odbywa się poprzez utlenienia cząsteczek sadzy ( spalenia ich w wysokiej temperaturze).

 

 

Generalnie rozróżniamy dwa typy filtrów cząstek stałych. Filtr suchy i filtr mokry. Obydwa rodzaje filtrów, oczyszczane są we współpracy z całym szeregiem czujników kontrolujących stan zatkania urządzenia oraz z komputerem zarządzającym jednostką spalinową.

W DPF-ie suchym niezbędna jest bardzo wysoka temperatura ( 350°C-650°C ) aby niechciane nieczystości zmieniły się w dwutlenek węgla i dwutlenek azotu. Sadzy z filtra suchego pozbyć się możemy na dwa sposoby. A w zasadzie na trzy. Pierwszy to regeneracja pasywna. Zachodzi w warunkach dużego obciążenia silnika ( np. szybka jazda po autostradzie ) bez ingerencji sterownika. W takich warunkach spaliny same z siebie osiągają wysoką temperaturę ( 350 °C – 500 °C ), niemożliwą do wygenerowania podczas krótkich dystansów ( jazda miejska – 150 °C ).

Drugi sposób to angażowanie całej elektroniki aby sztucznie zwiększyć temperaturę spalin ( 600°C – 650 °C ). Odbywa się to między innymi poprzez opóźnienie kąta wtrysku i dokonywanie wtrysku dodatkowego oraz zwiększenie ciśnienia doładowania aby kierowca nie odczuł spadków mocy. Aktywna regeneracja odbywa się zazwyczaj co 200 – 600 km bez wiedzy kierowcy.

Trzeci sposób to wizyta w serwisie gdzie DPF zostanie wypalony za pomocą specjalnego urządzenia zewnętrznego.

 

 

MOKRY FILTR CZĄSTEK STAŁYCH

Mokry filtr cząstek stałych (np. koncern PSA) charakteryzuje się innym podejściem do spalania sadzy. Zamiast podnosić temperaturę do 600 stopni Celsjusza, wtryskuje się specjalny płyn na bazie tlenku ceru, który ma za zadanie obniżyć ciepło spalania sadzy do ok. 450°C oraz skrócić czas regeneracji filtra do możliwego minimum. Pojemnik mieści przeważnie 5 litrów płynu i wystarcza na przejechanie od 80 do 240 tys. km. Po tym czasie na desce rozdzielczej wyświetla się odpowiednia ikona i należy udać się do serwisu celem uzupełnienia płynu.

 

FILTRY CZĄSTEK W JEDNOSTKACH BENZYNOWYCH

Od 1 września 2017 r. zgodnie z zarządzeniem KE nowe regulacje rozszerzają testy samochodów o emisję cząstek stałych. Co to oznacza w praktyce? VW już rozpoczął procedurę wdrażania filtrów GPF do benzynowych jednostek. Rozwiązanie będzie stosować większość. Jest najtańsze, ale czy dla kierowców?
Dotyczy to nowych aut, uspokajamy iż jeżdżącym już samochodom z jednostkami benzynowymi nikt takiego filtra nie będzie kazał montować. Natomiast już za rok wszystkie nowe samochody sprzedawane przez potężne koncerny taki filtr raczej będą posiadać (od września 2018 roku przepis obejmuje wszystkie nowe auta z salonów).

 

Zgodnie z zapowiedziami komisarz ds. rynku wewnętrznego i przemysłu Elżbiety Bieńkowskiej producenci samochodów już teraz powinni zacząć projektować pojazdy z niższą emisją cząstek stałych i wprowadzać w samochodach benzynowych filtry, które są już powszechnie stosowane w pojazdach z silnikami Diesla.

Należy podkreślić, że Bruksela nie narzuca producentom sposobu ograniczenia cząstek w celu wypełnienia limitów podczas testów w ruchu drogowym. W praktyce jednak wszystkie nowe samochody benzynowe będą posiadały właśnie taki filtr, ponieważ jest to najtańsze i najszybsze konstrukcyjnie rozwiązanie dla producentów. Niestety jak pokazuje praktyka, to jest kłopotliwe rozwiązanie dla właścicieli samochodów. Według stowarzyszenia producentów samochodów ACEA, nie ma innej możliwości spełnienia nowych norm emisji w tak krótkim czasie aniżeli poprzez montaż GPF.

KE wzięła pod lupę także sposób wykonywania takich testów i przegłosowała trzeci pakiet ds. prawdziwej emisji pojazdów w ruchu (real driving emissions RDE). Z uwagi na fakt, że największe zanieczyszczenia są emitowane podczas krótkich przejazdów na nierozgrzanym silniku, to pojazdy będą sprawdzane w szerszym zakresie warunków drogowych.

 

Komentarze

Najnowsze


  

Testy

więcej >>

pOPULARNE

Rodzaje filtrów cząstek stałych
Rodzaje filtrów cząstek stałych
Rodzaje filtrów cząstek stałych

Wyśrubowane normy emisji wymusiły na producentach aut stosowanie coraz to bardziej wymyślnych systemów, które mają za zadanie oczyścić spaliny. Jednym z urządzeń do tego stworzonych jest filtr cząstek stałych.

Najczęściej stosowane określenia na tego rodzaju filtry to DPF (z angielskiego Diesel Particulate Filter) oraz FAP (z francuskiego Filtre à Particules). Budowa filtra jak i jego działanie jest praktycznie takie same u wszystkich producentów. Jest to ceramiczny korpus zbudowany z węgliku krzemu. Całość poprzecinana jest dużą ilością równolegle przebiegających rurek, które są na przemian zaczopowane. Jeden zamknięty z przodu (kanał wlotowy), drugi zaślepiony z tyłu (kanał wylotowy). Taka konstrukcja ma za zadanie wymusić przepływ spalin dłuższą drogą i spowodować osiadanie cząsteczek sadzy na porowatych ściankach filtra.

JAK PRZEBIEGA WYPALANIE DPF

 

Niby wszystko jasne, ale jest jeden zasadniczy szkopuł. Jeśli zostawić filtr sam sobie, to zatka się po przejechaniu kilkuset kilometrów. Niezbędne są działania, które mają na celu oczyścić DPF. I właśnie podejściem do tej czynności różnią się od siebie poszczególni producenci. Czyszczenie filtra odbywa się poprzez utlenienia cząsteczek sadzy ( spalenia ich w wysokiej temperaturze).

 

 

Generalnie rozróżniamy dwa typy filtrów cząstek stałych. Filtr suchy i filtr mokry. Obydwa rodzaje filtrów, oczyszczane są we współpracy z całym szeregiem czujników kontrolujących stan zatkania urządzenia oraz z komputerem zarządzającym jednostką spalinową.

W DPF-ie suchym niezbędna jest bardzo wysoka temperatura ( 350°C-650°C ) aby niechciane nieczystości zmieniły się w dwutlenek węgla i dwutlenek azotu. Sadzy z filtra suchego pozbyć się możemy na dwa sposoby. A w zasadzie na trzy. Pierwszy to regeneracja pasywna. Zachodzi w warunkach dużego obciążenia silnika ( np. szybka jazda po autostradzie ) bez ingerencji sterownika. W takich warunkach spaliny same z siebie osiągają wysoką temperaturę ( 350 °C – 500 °C ), niemożliwą do wygenerowania podczas krótkich dystansów ( jazda miejska – 150 °C ).

Drugi sposób to angażowanie całej elektroniki aby sztucznie zwiększyć temperaturę spalin ( 600°C – 650 °C ). Odbywa się to między innymi poprzez opóźnienie kąta wtrysku i dokonywanie wtrysku dodatkowego oraz zwiększenie ciśnienia doładowania aby kierowca nie odczuł spadków mocy. Aktywna regeneracja odbywa się zazwyczaj co 200 – 600 km bez wiedzy kierowcy.

Trzeci sposób to wizyta w serwisie gdzie DPF zostanie wypalony za pomocą specjalnego urządzenia zewnętrznego.

 

 

MOKRY FILTR CZĄSTEK STAŁYCH

Mokry filtr cząstek stałych (np. koncern PSA) charakteryzuje się innym podejściem do spalania sadzy. Zamiast podnosić temperaturę do 600 stopni Celsjusza, wtryskuje się specjalny płyn na bazie tlenku ceru, który ma za zadanie obniżyć ciepło spalania sadzy do ok. 450°C oraz skrócić czas regeneracji filtra do możliwego minimum. Pojemnik mieści przeważnie 5 litrów płynu i wystarcza na przejechanie od 80 do 240 tys. km. Po tym czasie na desce rozdzielczej wyświetla się odpowiednia ikona i należy udać się do serwisu celem uzupełnienia płynu.

 

FILTRY CZĄSTEK W JEDNOSTKACH BENZYNOWYCH

Od 1 września 2017 r. zgodnie z zarządzeniem KE nowe regulacje rozszerzają testy samochodów o emisję cząstek stałych. Co to oznacza w praktyce? VW już rozpoczął procedurę wdrażania filtrów GPF do benzynowych jednostek. Rozwiązanie będzie stosować większość. Jest najtańsze, ale czy dla kierowców?
Dotyczy to nowych aut, uspokajamy iż jeżdżącym już samochodom z jednostkami benzynowymi nikt takiego filtra nie będzie kazał montować. Natomiast już za rok wszystkie nowe samochody sprzedawane przez potężne koncerny taki filtr raczej będą posiadać (od września 2018 roku przepis obejmuje wszystkie nowe auta z salonów).

 

Zgodnie z zapowiedziami komisarz ds. rynku wewnętrznego i przemysłu Elżbiety Bieńkowskiej producenci samochodów już teraz powinni zacząć projektować pojazdy z niższą emisją cząstek stałych i wprowadzać w samochodach benzynowych filtry, które są już powszechnie stosowane w pojazdach z silnikami Diesla.

Należy podkreślić, że Bruksela nie narzuca producentom sposobu ograniczenia cząstek w celu wypełnienia limitów podczas testów w ruchu drogowym. W praktyce jednak wszystkie nowe samochody benzynowe będą posiadały właśnie taki filtr, ponieważ jest to najtańsze i najszybsze konstrukcyjnie rozwiązanie dla producentów. Niestety jak pokazuje praktyka, to jest kłopotliwe rozwiązanie dla właścicieli samochodów. Według stowarzyszenia producentów samochodów ACEA, nie ma innej możliwości spełnienia nowych norm emisji w tak krótkim czasie aniżeli poprzez montaż GPF.

KE wzięła pod lupę także sposób wykonywania takich testów i przegłosowała trzeci pakiet ds. prawdziwej emisji pojazdów w ruchu (real driving emissions RDE). Z uwagi na fakt, że największe zanieczyszczenia są emitowane podczas krótkich przejazdów na nierozgrzanym silniku, to pojazdy będą sprawdzane w szerszym zakresie warunków drogowych.