Filtr cząstek stałych zatyka się też w benzyniakach. Mechanik wyjaśnia powód

Dziś to element standardowego wyposażenia większości nowoczesnych aut z silnikiem benzynowym w Europie. Początkowo montowano go tylko w wybranych modelach marek premium, ale z czasem stał się powszechny. I choć w założeniu ma pracować niezauważalnie, część kierowców ma z nim szereg problemów.

GPF, czyli Gasoline Particulate Filter, opiera się na sprawdzonej technologii ściany przepływowej, znanej z filtrów DPF w dieslach. Ma podobną, plastrową strukturę, ale wykonuje się go z ceramiki o mikrostrukturze dobranej specjalnie pod spaliny wytwarzane przez jednostki benzynowe. Porowatość tego materiału bywa większa niż w filtrze DPF, bo musi on wychwytywać drobniejsze cząstki, takie jak PM2,5, których w spalinach jednostki benzynowej jest szczególnie dużo.

Skąd w ogóle sadza w benzynie? Winowajcą jest bezpośredni wtrysk paliwa. W klasycznym silniku benzynowym paliwo rozpylane jest w kolektorze dolotowym, gdzie zdąży wymieszać się z powietrzem i częściowo odparować, zanim trafi do komory spalania. W silnikach z bezpośrednim wtryskiem, pracujących pod ciśnieniem od 200 do 350 bar, paliwo wtryskiwane jest wprost do cylindra. Część kropel nie może odparować, więc dochodzi do lokalnego przesycenia mieszanki i niepełnego spalania, a w efekcie powstaje spora ilość sadzy - czasem większa niż w niektórych dieslach. Dlatego wraz z normami Euro 6c i 6d producenci zaczęli montować filtry cząstek w autach z tym typem wtrysku. Nowy filtr powinien wychwytywać ponad 95 proc. cząstek stałych ze spalin.

Wypalanie sadzy w DPF zaczyna się w okolicach 550-600 stopni Celsjusza, natomiast GPF potrzebuje do tego około 650 stopni, a przy szczytowych obciążeniach jego temperatura potrafi przekroczyć nawet 1100 stopni C. Stąd wymóg wysokiej odporności na szok termiczny - filtr musi znosić gwałtowne nagrzewanie w mroźne dni bez uszkodzeń.

Najważniejsza różnica dotyczy jednak samego oczyszczania. Diesel rozgrzewa się wolniej i jego DPF wymaga regularnej regeneracji. Silnik benzynowy nagrzewa układ wydechowy szybciej, więc GPF w dużej mierze czyści się samoczynnie, bez ingerencji kierowcy i - w teorii - bez ryzyka zatkania.

Filtr nie rozgrzewa się dostatecznie podczas krótkich, miejskich przejazdów, więc proces wypalania w ogóle się nie uruchamia. Sadza się gromadzi, a z czasem pojawiają się pierwsze problemy.

Najczęstszy to zapalona kontrolka check engine, zwykle z kodami błędów P0420 lub P244A, które wskazują na spadki ciśnienia i problem z czujnikiem różnicy ciśnień. Do tego dochodzi wyraźny spadek mocy przy mocno zapchanym filtrze, rosnące zużycie paliwa wskutek nieprawidłowej regeneracji oraz wrażenie "duszenia się" silnika. Sam czujnik różnicy ciśnień też bywa źródłem kłopotów - gdy działa niepoprawnie, system błędnie ocenia stan filtra.

Kierowcy czasem trafiają do warszatu z zapaloną lampką check engine, czasem też wyraźną utratą mocy, przekonani, że to poważna awaria silnika. Czasem okazuje się, że winowajcą jest właśnie zapchany GPF, głównie w autach eksploatowanych na krótkich dystansach. Kristian Iwaczuk z z Kris Autoserwis w Bukowcu k. Łodzi mówi też, "przyczyną może być przestawiony rozrząd przez co filtr może się mocno zapychać. Auto nie utrzymyje wtedy wolnych obrotów i ma ograniczoną moc przez wrażliwy bezpośredni wtrysk. GPF wypala się w temp 600 stopni C przy autostradowej jeździe, w mieście jest to praktycznie niemozliwe".

Wypalanie GPF to spalanie nagromadzonej sadzy w wysokiej temperaturze, bez udziału kierowcy. Regeneracja pasywna uruchamia się przy temperaturze co najmniej 600-650 stopni Celsjusza - podczas przyspieszania albo hamowania silnikiem, gdy paliwo nie jest wtryskiwane. Sadza zamienia się wtedy w dwutlenek węgla i wodę, a kanały filtra się oczyszczają. Aktywna regeneracja w silniku benzynowym jest rzadka, między innymi z powodu ryzyka wzrostu emisji tlenków azotu, a o potrzebie oczyszczenia system dowiaduje się właśnie z czujnika różnicy ciśnień.

Gdy filtr jest już mocno zatkany, w serwisie można go wypalić na przeznaczonym do tego stanowisku. Warto natomiast wiedzieć, czego robić nie należy - GPF-a nie czyści się tak jak DPF-a, czyli metodą hydropneumatyczną z użyciem wody i sprężonego powietrza. Kanały GPF są znacznie cieńsze i delikatniejsze, a materiał, choć odporny na wysokie temperatury spalania, nie jest przystosowany do kontaktu z cieczą pod ciśnieniem. Silne impulsy wody i powietrza mogą uszkodzić ceramiczną strukturę, a nawet jeśli filtr wygląda po myciu na cały, może stracić przepustowość lub nabawić się mikropęknięć.

Z założenia GPF ma przetrwać tyle, co całe auto. Co więcej, filtr z wiekiem nie tyle się zużywa, ile poprawia skuteczność, bo wraz z przebiegiem rośnie jego zdolność wychwytywania cząstek. W niektórych miastach spaliny takiego auta potrafią być czystsze pod względem cząstek stałych niż otaczające je powietrze.

W praktyce wiele zależy od stylu użytkowania samochodu, a najważniejsze dla jego stanu jest to, czy filtr ma szansę się regenerować.

Obowiązek montażu GPF objął nowe auta z bezpośrednim wtryskiem benzyny od września 2018 roku, wraz z zaostrzeniem norm. Filtr znajdziemy dziś głównie w nowoczesnych, doładowanych silnikach benzynowych z wtryskiem bezpośrednim.

Zobacz również:

---

Eksploatacja

Olej silnikowy pachnie spalinami. Mechanik radzi, co robić

Szymon Piaskowski

Na liście modeli z GPF są między innymi silniki Mercedesa (rodziny M264 i M260), jednostki TSI i TFSI grupy Volkswagena od około 2017 roku, w tym w Golfie, Passacie czy Tiguanie, benzynowe konstrukcje BMW z serii B48 i B58, silniki 1.2 PureTech Peugeota i Citroena, jednostki T-GDi Hyundaia i Kii o pojemności od 1.0 do 1.6, a także silniki Toyoty, jak 2.0 Dynamic Force.

Ceny zależą od modelu auta i stopnia skomplikowania pracy, ale orientacyjnie diagnostyka filtra zaczyna się od około 100 zł, a samo wypalanie lub regeneracja od około 250 zł. Fizyczne usunięcie filtra to wydatek rzędu 600-800 zł, przeprogramowanie sterownika po jego demontażu kolejne 500-700 zł, a pełna dezaktywacja układu kontroli GPF od około 1 tys. do 1,3 tys. zł.

Wymiana filtra na nowy jest najdroższą opcją i - w zależności od modelu - potrafi kosztować od 3 do ponad 6 tys. zł. Tańszym rozwiązaniem jest zakup filtra po regeneracji - od 1,5 tys. zł.

Skoro filtr obniża moc i tłumi dźwięk wydechu, część kierowców kusi, by się go pozbyć. Technicznie GPF da się usunąć i przeprogramować sterownik tak, by nie kontrolował jego obecności. Problem w tym, że wiąże się to z konsekwencjami. W wielu krajach demontaż filtra w aucie poruszającym się po drogach publicznych jest nielegalny - dopuszczalny wyłącznie w pojazdach użytkowanych poza ruchem drogowym, na przykład na torze. Auto pozbawione GPF nie spełnia norm emisji i nie powinno przejść badania technicznego. To sytuacja analogiczna do wycięcia katalizatora.

Usunięcie GPF to ingerencja w układ, który ma auto dopuszczone do ruchu, więc samochód z wyciętym filtrem może nie przejść badania technicznego. Do tego dochodzą błędy, najczęściej w postaci kontrolki "check engine", które będą się pojawiać ze względu na wykrycie przez ECU nieprawidłowych wartości ciśnienia czy temperatury. Istnieją sposoby na "oszukanie" jednostki sterującej, ale grozi to awariami (spadkiem mocy, przejściem silnika w tryb awaryjny), a z pewnością utratą gwarancji.

Chcesz częściej widzieć treści Interia Motoryzacja w Google?Dodaj nas do ulubionych źródeł, otwiera się w nowym oknie