Filtry cząstek stałych


Kupiłeś używany samochód z filtrem cząstek stałych? Przygotuj się na wydatki.
Filtry cząstek stałych miały chronić nasze płuca przed sadzą, która wywołuje choroby układu oddechowego, układu krążenia, a nawet raka. W praktyce powodują chorobę... portfeli.
Przed zakupem używanego diesla należy sprawdzić, czy ma on filtr cząstek stałych, a jeśli tak – sprawdzić w ASO jego stan.

Założenie konstruktorów filtrów cząstek stałych było bardzo proste – przechwycić sadzę, która wydobywa się z rury wydechowej każdego auta z silnikiem diesla i dopalić ją tak, aby nie stanowiła bezpośredniego zagrożenia dla człowieka. Potrzeba wprowadzenia takiego rozwiązania nie była jedynie kaprysem przewrażliwionych ekologów. Cząstki tworzące widoczną sadzę mają wielkość 100-200 nm i stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia osób mieszkających w dużych aglomeracjach miejskich. Organizm ludzki ma duży kłopot z ich efektywnym wydalaniem, a wdychanie sadzy sprzyja chorobom układu oddechowego i krwionośnego. Może nawet spowodować zmiany nowotworowe.
Pierwsze filtry cząstek pojawiły się w latach osiemdziesiątych, ale „na poważnie” zaistniały dopiero po roku 2000. Początkowo stosowano je głównie w dieslach Peugeota i Citroena. Zwykle było to wyposażenie opcjonalne. Seryjnie montowano je tylko na wybranych rynkach. Od 2010r filtry cząstek mają już praktycznie wszystkie sprzedawane samochody z dieslami. Jednym z ostatnich modeli, który tego urządzenia nie miał, był Ford Mondeo 1,8 TDCi.

Skąd biorą się problemy
Proces automatycznego dopalania sadzy w filtrze cząstek wymaga tego, by silnik przez ok. kilkanaście minut pracował na określonych obrotach (ok. 3000 obr./min.). Na autostradzie lub drodze szybkiego ruchu panują ku temu idealne warunki. W mieście – niestety nie. Na porządku dziennym zdarza się zatem, że kierowca bezwiednie przerywa proces dopalania wyłączając silnik po dojechaniu do celu lub zatrzymując się w korku. W takiej sytuacji w filtrze zaczyna się gromadzić tak dużo sadzy, że wypalenie jej w sposób automatyczny (bezobsługowy) staje się niemożliwe.
Samochód najpierw sygnalizuje stan alarmowy kontrolką na desce rozdzielczej – na tym etapie można jeszcze wykonać wypad za miasto i dopalić zawartość filtra. Jeśli jednak to się nie stanie, filtr przepełni się i konieczna będzie wizyta w serwisie, która zakończy się wypaleniem zawartości filtra na stanowisku serwisowym (silnik unieruchomionego auta pracuje przez kilkanaście minut na wysokich obrotach) lub... wymianą filtra.
W sytuacji, kiedy filtr jest już zużyty, automatyczne wypalenie jego zawartości podczas jazdy w trasie przynosi krótkotrwały efekt. Po przejechaniu 1000 km problem pojawia się ponownie. Za każdym razem interwał między kolejnymi dopaleniami jest krótszy.

Filtr filtrowi nierówny
Poniżej podzieliliśmy filtry cząstek stałych na trzy podstawowe grupy: wymagające dodatków do paliwa, bezobsługowe (suche) oraz bezobsługowe wyposażone we własny wtryskiwacz paliwa. Warto jednak zaznaczyć, że oprócz tego podziału istnieje jeszcze jeden – ze względu na datę produkcji. Z biegiem lat filtry istotnie udoskonalono. Najważniejszą zmianą było powiększenie pojemności filtrów, co wydłużyło okres między kolejnymi procesami dopalania zgromadzonych cząstek. Inne modyfikacje, które można wymienić, to zmiana rodzaju płynu obniżającego temperaturę spalania sadzy (dotyczy to filtrów w autach francuskich) oraz modyfikacje oprogramowania sterującego wypalaniem sadzy.

Problem
Podczas procedury wypalania zawartości filtra, sterownik silnika zmienia fazy wtrysku paliwa. Do komór spalania dostaje się go więcej niż zwykle (dodatkowe dawki są podawane w fazie wydechu). Powoduje to wzrost temperatury w filtrze i dopalenie zgromadzonej sadzy. Niestety, część z tego nadmiarowego paliwa spływa po tulejach cylindrowych do miski olejowej i rozrzedza olej, pogarszając jego właściwości smarne. Jeśli filtr jest w dobrym stanie, a samochód eksploatowany jest w cyklu mieszanym, nic złego się nie dzieje, ponieważ ilość paliwa dostającego się do oleju jest stosunkowo niewielka. Jeśli filtr jest zużyty, a auto jeździ tylko w mieście, olej rozrzedza się do tego stopnia, że może dojść do zatarcia silnika. To najpoważniejszy efekt uboczny działania filtra cząstek stałych. Nic dziwnego, że tego typu informacje skutecznie straszą kierowców i gruntują przekonanie, że filtr cząstek stałych został wymyślony w dobrej wierze, ale jego konstrukcja utrudnia normalną eksploatację auta.
Bardzo szybko zaowocowało to „rozwiązaniem” problemu: po zakupie auta z filtrem należy go usunąć i zmodyfikować oprogramowanie sterujące silnikiem tak, aby „zapomniało” że filtr kiedykolwiek był zamontowany.
To przedsięwzięcie skutecznie rozwiązuje wszelkie wydechowe utrapienia, kosztuje mniej niż nowy filtr, ale ma jedną wadę – jest nielegalne (samochód traci homologację).
Sam demontaż odbywa się w majestacie prawa, ale eksploatacja auta z przeróbkami, które naruszyły warunki określone w homologacji – już nie. Diagnosta, który stwierdzi takie niedozwolone zmiany, nie powinien podbić przeglądu rejestracyjnego, a policjant podczas kontroli drogowej zatrzyma dowód rejestracyjny.

Wymagania eksploatacyjne
Użytkownik samochodu wyposażonego w filtr cząstek stałych musi przestrzegać określonych zaleceń eksploatacyjnych. Oprócz wspomnianych okazjonalnych wyjazdów za miasto, trzeba także stosować wysokiej klasy, niskopopiołowy olej silnikowy (popiół ze spalania dodatków zwykłego oleju szybko blokuje porowatą strukturę filtra, co prowadzi do jego zatkania). Niektórzy producenci oznaczają go specjalnym symbolem (np. Low SAPS, co oznacza Low Sulphated Ash, Phosphorus, Sulphur, czyli niską zawartość popiołów siarczanowych, fosforu i siarki), ale kupujący nie musi się tym sugerować. Najważniejsza jest klasyfikacja produktów według międzynarodowej normy ACEA. Olej niskopopiołowy powinien spełniać normę ACEA C1, lub C2, lub C3, lub C4.
Oleju w klasie C1 wymagają przeważnie silniki Forda i Mazdy, w klasie C2 – Citroena i Peugeota, a w klasie C3 – BMW, Mercedes, Renault i VW.

I co dalej?
Sprawa filtrów utknęła w martwym punkcie. Normy czystości spalin są obecnie tak wyśrubowane, że bez filtra ani rusz (może z wyjątkiem hybryd i diesli z instalacją LPG). Z filtrem też źle, ponieważ jest drogi i awaryjny. Nadzieja w tym, że nowsze konstrukcje filtrów sprawiać będą mniej kłopotów.
Z problemami zmagają się głównie użytkownicy starszych samochodów, w których zastosowano stare, małe filtry, mają już zużyty układ wtryskowy lub nawet cały silnik. Auta wyposażone w filtry cząstek wraz z wiekiem sprawiają coraz więcej problemów. Jeśli silnik jest zużyty, wymiana filtra nic nie daje.
Najnowsze auta z filtrami cząstek jakoś sobie radzą, choć i tak sprzedawcy samochodów mówią jednym głosem: jeśli pojazd będzie jeździł na dalszych trasach, problemów z filtrem nie będzie. Jeśli będzie poruszać się głównie w mieście, lepiej kupić mniejszy, oszczędny model benzynowy, zwłaszcza że ceny benzyny i oleju napędowego są porównywalne.


Rodzaje filtrów
Filtry cząstek można podzielić według wielu kategorii. Poniżej prezentujemy trzy najbardziej popularne rodzaje filtrów.
Wymagające dodatku
Filtry te są wykorzystywane najczęściej w samochodach 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 nazywany 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.

Typowe problemy z filtrami cząstek
Poziom oleju podniósł się ponad maksimum
Przyczyna: sterownik podejmuje wielokrotne próby dopalenia sadzy przez zwiększanie dawek paliwa. Każda próba kończy się niepowodzeniem, ponieważ sadzy jest zbyt dużo, lub auto jedzie w niesprzyjających warunkach. Nadmiar paliwa spływa po tulejach cylindrowych i dostaje się do miski olejowej. Uwaga ta dotyczy głównie filtrów suchych, czyli pracujących bez dodatku płynu.
Rozwiązanie: umożliwić auto dopalenie sadzy (jazda na drodze szybkiego ruchu lub wizyta w serwisie). Niezwłocznie należy również wymienić olej.
Zapala się kontrolka filtra
Przyczyna: pojemność robocza filtra została całkowicie zajęta. Sterownik ostrzega kierowcę, że jeśli niezwłocznie nie uda się na przejażdżkę za miasto celem dopalenia zawartości filtra, silnik wejdzie w tryb awaryjny i konieczna będzie wizyta w ASO.
Rozwiązanie: jak najszybciej należy udać się na trasę szybkiego ruchu i zgodnie z instrukcją obsługi przez określony czas jechać utrzymując określoną prędkość obrotową silnika. Jak pokazuje praktyka – wyjazd można opóźnić o dzień lub dwa. Po dłuższym czasie filtr zapcha się tak bardzo, że konieczna będzie wizyta w serwisie.
Zabrakło dodatku do paliwa
Przyczyna: płyn został zużyty lub wyciekł.
Rozwiązanie: niezwłocznie należy udać się do serwisu i uzupełnić płyn. Dopuszczalne jest uzupełnienie wyłącznie płynami, które są wskazane jako właściwe w instrukcji obsługi samochodu.

O tym pamiętaj, jeśli masz auto z filtrem cząstek
Nie dodawaj gazu na niskich obrotach
Powód: przyśpieszanie w takich warunkach wiąże się z wtryśnięciem maksymalnej dawki paliwa, co generuje dużą ilość sadzy.
Rób wycieczki za miasto
Powód: przynajmniej raz w miesiącu filtr musi mieć warunki do wypalenia zgromadzonej w nim sadzy. Warunki te zachodzą tylko podczas jazdy „w trasie”.
Nie dodawaj dodatków do paliwa
Powód: przypadkowo możesz zmienić właściwości paliwa. Wielu producentów samochodów zwraca na to uwagę w instrukcjach obsługi.
Stosuj wyłącznie oleje niskopopiołowe
Powód: podczas pracy silnika zawsze spala się niewielka ilość oleju. Oleje niskopopiołowe spalają się bardziej dokładnie i nie generują sadzy.
Auta z FAP-em tankuj do pełna
Powód: po tankowaniu sterownik dawkuje do zbiornika odpowiednią porcję płynu Eolys (lub jego odpowiednika). Auto „wyczuwa” ile paliwa zostało wlane, ale małe dolewki mogą go zmylić.

Te usterki silnika niszczą filtr cząstek
Rozszczelnienie układu dolotowego
Podczas przyśpieszania silnik emituje ponadprzeciętną ilość sadzy.
Zużycie układu wtryskowego
Paliwo jest źle rozpylone, co zaburza proces spalania i generuje ponadprzeciętną ilość sadzy.
Zużycie układu turbodoładowania
Do komory spalania dostaje się olej silnikowy, który niedopalony zatyka filtr.
Zużycie pierścieni tłokowych
Do komory spalania dostaje się olej silnikowy, a później niedostatecznie spalony wpada do filtra i zatyka go.

Naprawy filtrów
Regeneracja
Regeneracja filtra cząstek stałych polega na oczyszczeniu go z sadzy (przez wypalenie jego zawartości, oczyszczenie chemiczne lub wymianę wkładu). W dwóch pierwszych przypadkach regeneracja nie gwarantuje przywrócenia 100% sprawności filtra. Zawsze będzie on miał nieco mniejszą żywotność niż fabrycznie nowy, ale jest to 2-3 razy tańsze niż nowy filtr cząstek stałych. Ceny filtrów regenerowanych wynoszą ok. 1000 zł, a nowych od 2500 do 8000 zł (w zależności od modelu auta).
Wymiana
Ta radykalna procedura na pewien czas oddala problemy z filtrem. Ale jeśli silnik samochodu jest już zużyty, żywotność zamontowanego filtra będzie niższa niż żywotność filtra fabrycznego. Na rynku dostępne są filtry nowe, oraz regenerowane w warunkach fabrycznych lub zbliżonych do fabrycznych, na które jest udzielana gwarancja. Można także kupić filtr używany z auta po wypadku.
Usunięcie
Usunięcie filtra cząstek stałych polega na usunięciu wkładu filtrującego oraz wprowadzeniu zmian w oprogramowaniu sterującym silnika. Jeśli zostanie wykonane dobrze, definitywnie rozwiązuje wszelkie problemy z filtrem. Niestety, eksploatacja takiego samochodu jest nielegalna, ponieważ silnik po przeróbce nie spełnia już norm określonych w homologacji.


- źródło: motor