Działanie i rodzaje DPF-ów
Filtry cząstek można podzielić według kilku kategorii. Jak działają ich najbardziej popularne rodzaje?
Zasada działania filtrów cząstek stałych polega na wychwytywaniu i gromadzeniu ich, a następnie okresowym spalaniu. Naturalne spalanie cząstek następuje w temperaturze ok. 550°C. Ponieważ temperatura spalin wynosi ok. 150°C , trzeba albo ją chwilowo podnieść, albo dzięki specjalnym dodatkom obniżyć temperaturę spalania sadzy. Uzyskuje się to następującymi metodami:
- metoda wtórnego wtrysku w fazie rozprężenia, co powoduje dopalanie w cylindrze i zwiększa temperaturę spalin.
- metoda dodatkowego dopalenia dzięki katalizatorowi utleniającemu umieszczonemu przed filtrem, który przetwarza niespalone węglowodory pochodzące z wtórnego wtrysku.
- metoda dodawania do paliwa substancji, która obniża naturalną temperaturę spalania sadzy. Przykładem może być np. płyn Eolys, który zawiera cerynę.
Eolys jest przechowywany w dodatkowym zbiorniku umieszczonym w pobliżu zbiornika paliwa. Jest wtryskiwany proporcjonalnie do objętości paliwa. Przykładowo przy pełnym wypełnieniu zbiornika paliwa (60 l) system wtryskuje 37,5 ml roztworu. Zbiornik preparatu Eolys o pojemności 5 l jest wystarczający dla przebiegu rzędu 80 tys. km.
Sterownik rozpoznaje stan zapełnienia filtra m.in. mierząc różnicę ciśnień spalin na wlocie do filtra i na wylocie. Służą do tego charakterystyczne rurki, które prowadzą do czujnika różnicowego.
Rodzaje filtrów
Filtry cząstek można podzielić według wielu kategorii. Poniżej prezentujemy trzy najbardziej popularne rodzaje filtrów.
Wymagające dodatku
Filtry te są wykorzystywane najczęściej w autach francuskich (stąd w mowie potocznej nazywa się je FAP-ami). Wyróżnia je to, że ich eksploatacja wymaga wzbogacania paliwa dodatkiem, który obniża temperaturę spalania sadzy. Dodatek znajduje się w specjalnym zbiorniczku i jest dozowany do baku automatycznie w odpowiedniej proporcji w zależności od ilości zatankowanego paliwa. Rozwiązanie to stosowano przez krótki okres w VW Passatach.
Suche
Filtry te nie wymagają wzbogacania paliwa - są zabudowane tuż za turbosprężarką oraz za katalizatorem tlenków azotu (potocznie nazywamy je DPF-ami). Z tego rozwiązania korzystają producenci niemieccy i japońscy.
Z dodatkowym wtryskiwaczem
W nielicznych silnikach (np. Renault 1.5 dCi oraz Toyota D-CAT) producenci zastosowali filtry cząstek, które mają zainstalowany własny wtryskiwacz paliwa. W chwili kiedy filtr jest zapełniony, wtryskiwacz dawkuje paliwo niezbędne do wypalenia sadzy.
Jacek Ambrozik
