DPF – co to jest i za co odpowiada?

Diesel Particulate Filter, w skrócie DPF, występuje w układach wydechowych silników wysokoprężnych. To jeden z elementów pojazdu, które spełniają doniosłą rolę w zakresie ochrony środowiska przed szkodliwymi substancjami jakie zawierają spaliny. Jego struktura sprawia, że może zatrzymywać naprawdę duże ilości sadzy. Aby jednak filtr DPF działał bez zarzutu, wymaga od użytkownika sporo uwagi i rozwagi.

Często to właśnie filtr cząstek stałych staje się przyczyną regularnych problemów z silnikiem i wymaga kosztownych zabiegów regeneracyjnych. Podpowiadamy, jak dbać o kondycję filtra cząstek DPF na co dzień i co zrobić, jeśli zauważymy pierwsze objawy jego zapchania.

Czym jest filtr DPF (Diesel Particulate Filter)?

Powiedzieliśmy już, że filtr ten umiejscowiony jest w układzie wydechowym każdego diesla, który zjechał z taśmy produkcyjnej już po wprowadzeniu do obiegu normy EURO 4. Zaczęła ona powszechnie obowiązywać w 2006 roku.

Najważniejszą funkcją DPF jest zatrzymywanie cząstek stałych, które powstają w wyniku spalania paliwa, a następnie wydostają się z silnika. DPF odpowiada także za wypalanie sadzy (niespalonego węgla) jeszcze wewnątrz filtra cząstek stałych. Wiele z substancji występujących w nieprzefiltrowanym gazie jest odpowiedzialnych za powstawanie smogu. Można zatem sobie wyobrazić, jak wyglądałaby jakość naszego powietrza bez obowiązku montowania w silnikach diesla filtrów cząstek stałych.

Więcej przeczytasz tutaj: Norma emisji spalin EURO 4 - co warto wiedzieć?

Czy usuwanie DPF z samochodu jest dopuszczalne?

Ze względów ekologicznych montowanie w silnikach wysokoprężnych filtrów cząstek stałych jest obowiązkiem każdego producenta takich samochodów. Oczywiście jak każdy element samochodu DPF można usunąć, jednak należy mieć świadomość, że demontaż filtra jest niezgodny z prawem.

Porównaj ceny OC i AC

Co więcej, można za to zostać surowo ukaranym - grzywną do 5 tysięcy złotych oraz zatrzymaniem dowodu rejestracyjnego. Taki fakt może jednak wyjść jaw w trakcie okresowego badania w stacji kontroli pojazdów. Samochód nie przejdzie wówczas pozytywnie takiego przeglądu.

Gdzie znajduje się filtr DPF i jak wygląda?

Filtr cząstek stałych to urządzenie wyglądem przypominające katalizator lub tłumik. Znajduje się w stalowej puszce odpornej nawet na bardzo wysoką temperaturę spalin. Składa się z ceramicznego wkładu z równoległymi kanałami, a każdy z nich jest zamknięty tylko z jednej strony. To właśnie tędy przedostają się spaliny.

Obudowa filtra DPF ma chronić go przed uszkodzeniami mechanicznymi i pozwala zamocować urządzenie w układzie oczyszczania spalin. Sam filtr natomiast może dzięki temu bez przeszkód filtrować zanieczyszczenia.

Filtr DPF zlokalizowany jest w układzie wydechowym między katalizatorem utleniającym a katalizatorem SCR albo tłumikiem. Co ważne, nie w każdym silniku diesla DPF będzie wyglądał tak samo. Filtry cząstek stałych to urządzenia często dedykowane do konkretnych modeli samochodów.

Poza montażem samego DPF w układzie wydechowym należy umieścić inne, współpracujące z filtrem elementy jak:

• sondę lambda,
• czujniki temperatury spalin,
• czujniki ciśnienia.

Jak działa filtr cząstek stałych DPF?

Spaliny muszą przedostać się przez filtr cząstek stałych za pośrednictwem wspomnianych kanałów. Ich ścianki mają porowatą strukturę, jednak pory te są znacznie mniejsze niż cząstki sadzy. Dzięki temu drobiny zanieczyszczeń mogą zostać zatrzymane we wnętrzu filtra.

W trakcie spalania paliwa DPF rozgrzewa się do bardzo wysokiej temperatury, a w efekcie znajdujące się tam cząstki stałe sadzy ulegają tzw. wypaleniu. Ten proces zachodzi w trakcie każdej jazdy samochodem. 

W niektórych modelach diesli zachodzi dodatkowe dopalanie cząstek stałych, za co odpowiada sterownik silnika - ECU (Electronic Control Unit). 

Czujniki temperatury spalin

Wiesz już, jak działa filtr DPF, jednak wspomnieliśmy o kilku elementach, które towarzyszą jego pracy. To m.in. czujniki ciśnień oraz czujniki temperatury spalin. Te ostatnie są istotne przy procesach regeneracji filtra. Informację z czujników trafiają do sterownika silnika, gdzie są dokładnie analizowane. 

Jak się obchodzić z filtrem DPF? Pielęgnacja

Każdy użytkownik silnika wysokoprężnego musi liczyć się z koniecznością pielęgnacji i konserwacji filtra DPF. Czyszczenie można przeprowadzić na wielu stacjach obsługi pojazdów. Wiąże się to jednak z koniecznością demontażu urządzenia. 

Jak dbać o kondycję filtra cząstek stałych na co dzień?

Tak naprawdę umiejętna technika jazdy dieslem i tryb użytkowania  powinny zminimalizować ryzyko kłopotów z filtrem DPF. Co to znaczy?

Pamiętajmy, że auta z silnikami diesla stworzone są do długodystansowych tras. Uwielbiają dłuższą jazdę ze stałą prędkością - to idealne warunki do samoistnego wypalania się filtra DPF. 

Jeśli więc potrzebujesz samochodu do użytku w typowo miejskich warunkach, gdzie przestoje w korkach i podjeżdżanie na krótkich odcinkach to standard - wybieraj raczej spośród silników benzynowych. W takich warunkach w dieslu kontrolka DPF zapali się szybciej niż myślisz. Na krótkich i przerywanych trasach silnik diesla nie jest w stanie rozgrzać się na tyle, aby doszło do wypalenia zanieczyszczeń.

Inne czynności w ramach profilaktyki filtra cząstek stałych to:

• tankowanie paliwa wysokiej jakości,
• regularna wymiana oleju,
• sprawdzanie kondycji turbosprężarki (uszkodzona doprowadzi do wydostania się oleju do układu dolotowego i wydechowego),
• sprawdzanie zaworu regulacji spalin,
• niezwłoczne reagowanie na kontrolkę DPF na desce rozdzielczej.

Jak sprawdzić stan filtra DPF?

Do sprawdzenia kondycji filtra DPF konieczny jest odpowiedni sprzęt diagnostyczny. Zwykle taka weryfikacja odbywa się na stacji kontroli pojazdów. Jak fachowcy oceniają proces wypalania cząstek stałych?

Sprawdzają ciśnienie spalin przed filtrem DPF, a następnie za nim. Porównują wyniki i na podstawie obliczeń orzekają, czy proces wypalania przebiega zgodnie z normą.

Zapchany DPF - co to znaczy?

Jeśli wykorzystujesz silnik diesla do krótkich tras, podjeżdżania i częściej przestajesz w korkach niż cieszysz się regularną jazdą, silnik nie osiąga mocy i temperatury, która pozwala na proces właściwego wypalania zanieczyszczeń. 

W efekcie dochodzi do zatrzymywania sadzy we wnętrzu urządzenia, a z czasem jego zapchania, co powoduje jego dysfunkcję. Nie tylko wpływa to na pracę silnika, ale i poziom produkowanych przez niego szkodliwych substancji.  To sytuacja, w której jak najszybciej powinieneś udać się do stacji obsługi pojazdów. 

Jak objawia się zapchany filtr DPF?

Użytkownicy aut z silnikami diesla raczej nie mają problemu ze zdiagnozowaniem problemów z DPF. Objawy zapchanego filtra są dość charakterystyczne. To m.in. :

• spadek mocy silnika,
• falujące obroty,
• opóźniona reakcja auta na pedał gazu,
• czasem przejście auta w tryb awaryjny,
• większe zużycie paliwa,
• wydostający się na zewnątrz zapach spalin.

Powszechnie mówi się o wymianie filtra DPF co ok. 120 tysięcy kilometrów. Jeśli jednak eksploatacja pojazdu jest prawidłowa, a kierowca czuwa nad kondycją poszczególnych części układu wydechowego, DPF może przetrwać co najmniej dwa razy tyle.

Na czym polega wypalanie filtra DPF?

Wypalanie DPF, czyli oczyszczanie jego układu, może przebiegać samoistnie lub w sposób kontrolowany. To proces usuwania nadmiaru sadzy, która zgromadziła się w środku. Można to zrobić na trzy sposoby.

1. Pasywne wypalanie filtra DPF

Filtry DPF mogą oczyszczać się same i dzieje się to podczas dłużej, jednostajnej jazdy. Na takiej trasie temperatura gazów spalinowych jest wystarczająco wysoka, aby wyeliminować ich cząstki.  Proces ten zachodzi samoczynnie bez żadnej ingerencji kierowcy. 

2. Aktywna regeneracja filtra DPF

Ta metoda może zostać wymuszona komunikatem ze strony komputera pokładowego. Jeśli informuje on kierowcę o konieczności wypalenia filtra cząstek stałych, a do stacji diagnostycznej jest nie po drodze, jedyną opcją jest podniesienie prędkości obrotowej silnika.

Chodzi o utrzymanie ich na postoju na poziomie na poziomie 2500-3500 obr./min. W efekcie sterownik powinien zainicjować wypalanie i dostarczenie dawki paliwa w suwie wydechu (momencie wypchnięcia spalin z cylindra silnika).

3. Wymuszona regeneracja filtra DPF

Jest to proces uruchamiany ręcznie za pomocą sterownika. Zwiększa on dawki paliwa, a tym samym prędkość obrotową silnika. To tzw. wymuszone wypalanie DPF. Taką procedurę przeprowadza się w warunkach serwisowych z użyciem komputera.

Jak dokładnie przebiega?

1. Komputer wymusza rozgrzanie silnika.
2. Po osiągnięciu wysokiej temperatury paliwo jest dostarczane do komory spalania wtryskiem bezpośrednim.
3. Paliwo nie zostaje spalone w komorze, a zamiast tego zassane do układu wydechowego.
4. Przez kolektor wydechowy paliwo trafia do filtra DPF, gdzie znajdujące się w nim cząstki sadzy  zostają wypalone.

Proces spalania zachodzi tu w innej części cyklu pracy silnika, dlatego powinien być w pełni kontrolowany przez fachowców. Taki ryb regeneracji uznaje się za szkodliwy dla silnika, dlatego należy taką decyzję podejmować w ostateczności. 

Wodna regeneracja filtra DPF

Istnieje jeszcze jeden, mniej inwazyjny sposób na regenerację DPF. Metoda hydronamiczna polega na:

1. Demontażu filtra z pojazdu.
2. Analizie jego kondycji i składu.
3. Czyszczeniu filtra w specjalnej maszynie.
4. Suszeniu filtra i jego pielęgnacji specjalistycznymi środkami.

Takie potraktowanie filtra cząstek stałych pozwala wypłukać z niego te resztki sadzy i popiołu, których trudno się pozbyć przy klasycznym wypalaniu.

Filtr cząstek stałych a inne filtry w samochodzie

Warto wiedzieć, że filtr cząstek stałych to nie jedyne urządzenie tego typu, które można znaleźć w samochodzie. DPF jest filtrem suchym, ale obok niego funkcjonują także filtry FAP (filtry mokre). Choć działają na podobnej zasadzie, to jednak przetwarzają inne substancje niż DPF.

Filtr FAP wyposażony jest w zbiornik z płynem katalitycznym, wtrysk oraz pompę. Te elementy umożliwiają obniżenie temperatury spalania do ok. 400 stopni. To urządzenie również ma za zadanie zatrzymywać i spalać sadzę w silnikach diesla.

Od DPF bardziej będzie się różnić filtr GPF (Gasoline Particulate Filter). To urządzenie przeznaczone dla silników benzynowych z wtryskiem bezpośrednim. Proces wypalania sadzy zachodzi tu nieco inaczej. Dokonaliśmy krótkiego porównania.

Wiesz już jak działa filtr cząstek stałych i kiedy zachodzi ryzyko jego zapchania. Powinieneś pamiętać, że ignorowanie problemu z DPF może prowadzić do poważnych uszkodzeń silnika. Niestety awaria w wyniki takiego zaniedbania może być kosztowna, nawet najlepsze ubezpieczenie samochodu jej nie obejmie.

Porównaj ceny OC i AC

Jeśli jesteś właścicielem diesla lub planujesz zakup auta z tym napędem, nie zapominaj o DPF! Nie tylko unikniesz niepotrzebnych wydatków, ale także realnie przyczynisz się do ochrony środowiska i własnego zdrowia!