Filtr cząstek stałych to jedno z tych urządzeń we współczesnym samochodzie z silnikiem Diesla, które budzi największą grozę. Nie turbosprężarka, nie koło dwumasowe czy wtryskiwacze, tylko właśnie filtr cząstek stałych jest nierzadko najdroższy. Czy naprawdę jest potrzebny i czy da się z nim żyć?

 

O filtrach cząstek stałych (FAP/DPF) często mówi się, że są niepotrzebnym wymysłem ekologów albo tych producentów samochodów, którzy chcą więcej zarobić na nieświadomym kliencie. Tymczasem za obecność filtrów cząstek stałych w samochodach jesteśmy odpowiedzialni my sami. Gdyby pozostawić silniki Diesla tam, gdzie powinny się znajdować (statki, maszyny budowlane czy rolnicze, autobusy, ciężarówki itp.), DPF nie byłby naszym problemem. Jednak to my, klienci koncernów samochodowych, zapragnęliśmy mieć auta napędzane silnikami wysokoprężnymi, które są szybkie i oszczędne. To nam spodobały się diesle, które współcześnie przeczą same sobie: nierzadko są szybsze od silników benzynowych, a przy tym spalają mniej paliwa. Ekolodzy nie są winni temu, że przy okazji nieoczyszczone spaliny silników Diesla są o wiele bardziej trujące niż benzynowych.

Filtry cząstek stałych spełniają dwie zasadnicze funkcje. Pierwszą jest zatrzymywanie cząstek stałych wydobywających się z silnika, a drugą ich wypalanie wewnątrz filtra. Dzięki wypalaniu cząstek filtr ma znacznie dłuższą trwałość, niż gdyby ten proces nie zachodził. Właśnie przez brak wypalania jest tak wiele problemów z eksploatacją tego urządzenia.

FAP (z fr. filtre à particules) i DPF (z ang. diesel particulate filter) to dwa najpopularniejsze skróty używane zamiennie jako nazwa filtra cząstek stałych. Jest to zasadniczo proste urządzenie stanowiące część układu wydechowego, zamontowane za katalizatorem. Puszka, w której znajduje się DPF, wykonana jest zwykle z wysokiej jakości stali nierdzewnej. Wewnątrz niej jest już ceramiczny korpus filtra. Wnętrze korpusu to bardzo zagęszczone kanały, ustawione równolegle względem siebie, tworzące siatkę. Kanały są zamknięte z jednej strony, naprzemiennie od strony dolotowej i wylotowej. Dzięki temu spaliny są zmuszone do przebijania się przez ścianki kanałów wlotowych, by przedostać się do wylotowych, zostawiając na ściankach cząstki sadzy.

Ściany kanałów zrobione są z węglika krzemu pokrytego tlenkiem glinu i tlenkiem ceru, a na nich osadzone są cząstki platyny. Platyna to materiał bardzo drogi i niestety niszczy się pod wpływem wysokiej temperatury, stąd biorą się czasami abstrakcyjne ceny filtrów cząstek stałych. Firma Bosch zaprojektowała nieco inny filtr, w którym zamiast ceramiki użyto spieków metalowych. Według deklaracji producenta ma on wytrzymać tyle co całe auto.

 

 

 

 

 

 

 

Poza samym filtrem potrzebna jest jeszcze odpowiednia aparaturanim zarządzająca. Silnik musi „wiedzieć”, co się dzieje wewnątrz filtra, by móc odpowiednio zarządzać procesem wypalania sadzy. Dlatego stosuje się czujniki temperatury przed i za filtrem oraz szerokopasmową sondę lambda, która informuje o jakości spalin wydobywających się z DPF. Za filtrem umieszcza się również czujnik ciśnienia wskazujący stopień napełnienia filtra sadzą.