Wykorzystujemy ciasteczka (ang. cookies) w celu gromadzenia informacji związanych z korzystaniem ze strony. Stosowane przez nas pliki typu cookies umożliwiają: utrzymanie sesji Klienta (także po zalogowaniu), dzięki której Klient nie musi na każdej podstronie serwisu ponownie się logować oraz dostosowanie serwisu do potrzeb odwiedzających oraz innych osób korzystających z serwisu; tworzenie statystyk oglądalności podstron serwisu, personalizacji przekazów marketingowych,
zapewnienie bezpieczeństwa i niezawodności działania serwisu. Możesz wyłączyć ten mechanizm w dowolnym momencie w ustawieniach przeglądarki. Więcej tutaj.
Coraz bardziej restrykcyjne normy emisji spalin sprawiły, że konstruktorzy silników zasilanych olejem napędowym stanęli przed nie lada wyzwaniem. Musieli bowiem znaleźć sposób na znaczne ograniczenie ilości szkodliwych substancji uwalnianych do środowiska podczas pracy jednostek wysokoprężnych. Rozwiązaniem okazały się filtry cząstek stałych.
Trochę historii
Pierwsze filtry cząstek stałych trafiły do samochodów osobowych w połowie lat osiemdziesiątych dwudziestego wieku. To właśnie wtedy takie urządzenie
zastosowano w wysokoprężnej wersji Mercedesa klasy S typu W126, przeznaczonej na rynek USA. Nowatorskie rozwiązanie nie do końca jednak spełniło oczekiwania i po niedługim czasie zrezygnowano z niego. Kilkanaście lat później do pomysłu powrócił francuski koncern PSA Peugeot-Citroen, który w 2000 roku zastosował filtr cząstek stałych w Peugeocie 607 2.2 HDi. Urządzenie szybko zaczęło zyskiwać na popularności, a od 2009 roku, po wejściu w życie normy Euro 5, nie może się bez niego obejść żaden nowy samochód z silnikiem Diesla, sprzedawany na terenie Europy.
Jak to działa?
Budowa filtra cząstek stałych nie jest zbyt skomplikowana. Mówiąc kolokwialnie, to po prostu metalowa puszka, w której znajduje się porowaty wkład ceramiczny. Całość
umieszczona jest najczęściej w przedniej części układu wydechowego, na drodze przepływu spalin. Zadanie filtra polega na wychwyceniu, a następnie wypaleniu cząstek stałych (sadzy), powstających w wyniku spalania oleju napędowego. Wypalanie sadzy odbywa się cyklicznie, w momencie, gdy filtr jest napełniony w odpowiednim stopniu. Za kontrolowanie stopnia napełnienia filtra odpowiadają czujniki ciśnienia spalin, umieszczone przed i za urządzeniem. Jeżeli różnica ciśnień osiągnie graniczną wartość informacja o tym zostaje przekazana sterownikowi silnika, który w takiej sytuacji inicjuje proces wypalania sadzy. Regeneracja filtra zachodzi najłatwiej w trakcie jazdy pozamiejskiej, gdy silnik pracuje pod dużym obciążeniem. Sprawa komplikuje się podczas jazdy miejskiej. W takich warunkach dużo trudniej jest osiągnąć temperaturę spalin, wymaganą do oczyszczenia filtra. Problem ten rozwiązano na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest obniżenie temperatury zapłonu sadzy, natomiast drugim - sztuczne podwyższenie temperatury spalin do poziomu umożliwiającego regenerację filtra.
FAP kontra DPF
Producenci samochodów stosują dwa rodzaje filtrów cząstek stałych: FAP i DPF. Różnią się one sposobem oczyszczania z sadzy. Filtry FAP (z fr. filtre a particules), zwane filtrami mokrymi, to domena francuskiego koncernu PSA. Są to urządzenia obsługowe, ponieważ do prawidłowej pracy wymagają regularnego uzupełniania specjalnego płynu, który obniża temperaturę zapłonu sadzy. Płyn ten znajduje się w kilkulitrowym zbiorniku umieszczonym obok baku paliwa i jest automatycznie dodawany do oleju napędowego podczas tankowania. Procesem steruje komputer, który na podstawie wzrostu ilości paliwa decyduje o tym, ile płynu należy dolać, aby zachować odpowiednie proporcje. Dodatek w oleju napędowym sprawia, że zapłon i wypalenie sadzy w filtrze zachodzi już w temperaturze około 300°C. Obniżenie temperatury wypalania cząstek stałych sprawia, że nie ma tutaj konieczności sztucznego podwyższania temperatury gazów wydechowych do wartości umożliwiającej zapłon sadzy (ma to znaczenie podczas jazdy miejskiej). Zupełnie inaczej jest natomiast w przypadku filtrów DPF (z ang. diesel particulate filter), zwanych też filtrami suchymi. W założeniu miały one być bardziej przyjazne i mniej problematyczne niż filtry mokre. DPF, w przeciwieństwie do FAP-u, jest urządzeniem bezobsługowym i nie wymaga żadnego dodatku do paliwa. Aby doszło tutaj do zapłonu sadzy temperatura gazów wydechowych musi wynosić około 550-600°C. W warunkach jazdy pozamiejskiej, przy znacznym obciążeniu silnika, takie wartości osiągane są bez większych problemów. Jednak w mieście, przy stosunkowo niewielkim obciążeniu jednostki napędowej, konieczne jest sztuczne podniesienie temperatury spalin do wymaganego poziomu. Realizuje się to poprzez wtrysk zwiększonej ilości paliwa (w efekcie jego część spala się jeszcze w układzie wydechowym) oraz samoczynne włączenie pokładowych odbiorników prądu.
