Przejdź do treści

Co to jest DPF (filtr cząstek stałych)?

  • Leksykon
  • 4 min read
DPF in C9.3 engine Caterpillar D7E Crawler Tractor

Czym jest filtr DPF?

Filtr cząstek stałych (DPF) jest elementem układu wydechowego w silnikach wysokoprężnych, spełniającym normy Euro4 lub nowsze normy Euro5, Euro6 w UE oraz normy emisji Tier 4 i Tier 4 Final w USA. Jest on znacznie rzadziej instalowany w silnikach benzynowych (GPF).

Głównym zadaniem DPF jest filtrowanie cząst ek stałych występujących w paliwie podczas procesu spalania. Spaliny są filtrowane, a cząstki stałe są wychwytywane przez filtr. DPF zapobiega w ten sposób przedostawaniu się zanieczyszczeń do atmosfery.

Co to są cząstki stałe?

Cząstki stałe (PM) składa się z cząstek stałych i kropelek cieczy w powietrzu. Jednym z przykładów jest oczywiście emisja, która jest powodowana przez wszystkie pojazdy i rzeczy takie jak kominy przemysłowe. Istnieją różne rodzaje i rozmiary cząstek stałych.

Nasze rozwiązanie zwraca uwagę tylko na mniejsze, które pochodzą na przykład ze spalania paliw kopalnych olej napędowy w ciężarówkach PM jest również podzielony na kategorie pierwotne lub wtórne. Pierwotne PM to zanieczyszczenia emitowane bezpośrednio z tłumika lub komina. Wtórne PM powstają głównie w wyniku reakcji chemicznych

Jak działa filtr DPF?

Istnieją również dwa rodzaje filtrów DPF, które należy rozróżnić. Te, które są przeznaczone do jednorazowego użytku i należy je wymienić po zużyciu, oraz te, które są wielokrotnego użytku. Filtry DPF wielokrotnego użytku spalają nagromadzoną sadzę z ich powierzchni, albo za pomocą pewnego rodzaju katalizatora, albo po prostu poprzez użycie paliwa do spalenia w bardzo wysokiej temperaturze nagromadzonych cząstek stałych z powierzchni filtra cząstek stałych.

Proces ten nazywany jest regeneracją filtra, regeneracją lub wypaleniem filtra. Czujnik temperatury spalin jest odpowiedzialny za kontrolowanie procesów regeneracji spalin zachodzących w filtrze DPF. W skład systemu wchodzi również sterownik silnika (ECU), który z kolei odpowiada za analizę informacji przesyłanych przez czujniki temperatury. Chroni również proces regeneracji filtra. Odbywa się to poprzez regulację ilości wtryskiwanego paliwa.

Czujniki temperatury

Konstrukcja czujnika nie jest skomplikowana, a w środku obudowy znajduje się jedynie termistor (najczęściej NTC lub PTC). Ujemny współczynnik temperaturowy to element półprzewodnikowy, którego rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury. W przypadku dodatniego współczynnika temperatury występuje zjawisko odwrotne.

Regeneracja filtra wymaga wysokich temperatur przez długi okres czasu. Oznacza to, że regeneracja filtra ma miejsce, gdy wysokie obroty lub wysokie obroty na minutę są utrzymywane przez długi czas. Na przykład, gdy pojazd jedzie autostradą. W przypadku ciężkiego sprzętu warunki te są niemożliwe do spełnienia, dlatego maszyny z silnikami o dużej mocy wymagają tak zwanej regeneracji zaparkowanej. Podczas postojowej regeneracji obroty maszyny gwałtownie wzrastają na czas niezbędny do wypalenia całej sadzy z filtra.

Oczywiście to rozwiązanie nie jest idealne, wymaga przestoju maszyny lub tak zwanego „trybu utykania„, co więcej proces wypala sadzę z filtra, ale i tak pozostawia popiół w procesie. Rozwiązaniem tego problemu może być instalacja emulatora DPF.

Podsumowanie

Filtry cząstek stałych mają za zadanie pochłaniać zanieczyszczenia na jak największej powierzchni. Po pewnym okresie użytkowania wydajność filtra DPF spada. Jeśli wydajność filtra cząstek stałych spadnie poniżej określonych norm, ECU przeprowadza regenerację filtra. Wiąże się to ze znacznym zwiększeniem temperatury w układzie wydechowym w celu wypalenia nagromadzonych zanieczyszczeń.

Jednym z najważniejszych aspektów jest dbałość o rodzaj paliwa wlewanego do maszyny. Najważniejszą rzeczą jest to, że musi być wysokiej jakości. Ważne jest również utrzymywanie silnika w odpowiednim stanie. Kierowcy nie przejmują się niewłaściwą kompresją lub zwiększonym zużyciem oleju, co powoduje zatykanie filtra DPF. Co to oznacza? Wysokie koszty naprawy, które są konsekwencją zaniedbania, zwłaszcza jeśli poruszana jest kwestia usunięcia usterki.