Budowa DPF filtra cząstek stałych

Budowa DPF i innych filtrów cząstek stałych takich jak FAP, GPF na pierwszy rzut oka wygląda trywialnie, lecz to tylko złudzenie. Co to jest DPF ? Zasada działania DPF.

W skrócie filtr cząstek stałych zbudowany jest z naprzemiennych kanałów dolotowych oraz wylotowych, których zadaniem jest wychwytywania szkodliwych cząstek stałych.

Emitowane cząstki stałe są często tak małe, że bez trudu przedostają się do naszego organizmu poprzez układ oddechowy, czy też krwionośny.

  • PM 10 cząsteczki mniejsze niż 10 mikrometrów (< 10μm)
  • PM 2.5 cząsteczki mniejsze niż 2.5 mikrometra (< 2.5 μm) -> cząsteczki przenikają do krwiobiegu powodując jego zaburzenia.

Poziom zapchania filtra cząstek stałych jest kontrolowany zazwyczaj przez czujnik różnicy ciśneń oraz komunikowany przez kontrolkę DPF.

 

filtr dpf budowa

 

Szczegółowa budowa filtra cząstek stałych DPF

Na pierwszy rzut oka filtr DPF przypomina zwykłą 'puszkę'. Niestety jest to złudzenie. Wewnątrz tej puszki, która jest tylko obudową filtra cząstek stałych znajdziemy monolit o skomplikowanej budowie.

Monolit DPF zbudowany jest z węglika krzemu (droższe wersje) lub kordierytu (zazwyczaj zamienniki, mniejsza temperatura topnienia). Na rynku istnieją również wkłady filtrów DPF zbudowane z metalu. Budowa wkładu DPF jest podobna do wkładów katalizatorów z tą różnicą, że w filtrach DPF kanały są rozlokowane naprzemiennie. Ścianki filtra DPF są porowate.

Cena filtra cząstek stałych jest wysoka ze względu na wykonanie powłoki katalitycznej kanałów. W celu wychwytywania szkodliwych substancji stosuje się drogie domieszkowane pierwiastki takie jak platyna, złoto.

Jest to powód, dla którego nie powinno się czyścić filtrów DPF domowymi sposobami lub na niecertyfikowanych maszynach. Niestety podczas takich zabiegów zazwyczaj powłoka katalityczna z DPF ulega całkowitemu uszkodzeniu (usunięcie pierwiastków platyny/złota żrącymi 'specyfikami').  Monolit takiego filtra DPF zazwyczaj ulega szybkiemu zniszczeniu lub nie odfiltrowywuje należycie cząstek stałych przez co nie spełnia norm emisji spalin.

 

filtr DPF budowa

 

Gdzie akumuluje się sadza i inne zanieczyszczenia w filtrach DPF ?

Filtr cząstek stałych jest zbudowany z naprzemiennych kanałów dolotowych i wylotowych. Spaliny wpadają do filtra cząstek stałych kanałami dolotowymi. Następnie dochodzi do odflitrowania cząstek stałych, sadzy, oleju, popiołu podczas przebjiania się spalin przez ścianki łączące kanały dolotowe z wylotowymi. Na konću przez kanały wylotowe wydostają się pozostałości.

 

zapchany DPF

 

Funkcje monolitu oraz powłoki katalitycznej filtra cząstek stałych

Monolit w filtrze DPF odpowiedzialny jest za filtrację penetracyjną. Cząstki stałe osadzają się w porach monolitu filtrów cząstek stałych. Wraz ze wzrostem ilości sadzy przepustowość porów maleje. Jakie są objawy zapchanego DPF'a ? W przypadku osiągnięcia wysokiego zapchania DPF zachęcamy do jego regeneracji. W naszym serwisie wyokonujemy czyszczenie DPF na profesjonalnej maszynie hydrodynamicznej w konkurencyjnej cenie.

Powłoka katalityczna stanowi podłoże dla metali szlachetnych typu platyna, złoto i zapobiega nieporządanym reakcją w układzie monolitu.

Izolacja monolitu DPF

Monolit filtra cząstek stałych jest odizolowany od obudowy DPF matą ceramiczną zapewniającą izolację termiczną oraz ochronę przed drganiami  i wstrząsami pojazdu.

 

zapchany dpf

Zapchany DPF, detale świadczące o zatkanym filtrze cząstek stałych DPF

Zapchany DPF , usterka coraz częściej występująca z pojazdach .Podczas eksploatacji samochodu z wbudowanym filtrem cząstek stałych może dojść do zapchania DPF zanieczyszczeniami takimi jak sadza, popiół, olej. Objawy zazwyczaj nie są wyraźne, a ich bagatelizacja często skutkuje uszkodzeniem innych podzespołów auta lub samego filtra DPF.

W zależności od prawidłowego działania innych podzespołów takich jak silnik, turbosprężarka, wtryski, filtr egr, odma, świece do zapchania DPF może dojść wcześniej lub później.

kontrolka DPF zapchany

Jakie są objawy zapchania filtra cząstek stałych DPF, FAP, GPF oraz katalizatorów SCR ?

Poniżej w zwięzły sposób postaramy się opisać typowe oznaki zatkanego filtra cząstek stałych. Jeżeli, któryś z objawów pasuje do zachowania twojego samochodu zapraszamy do kontaktu w celu diagnozy oraz ewentualnej regeneracji DPF profesjonalną metodą hydrodynamiczną.

1. Świecąca kontrolka DPF. Niestety zazwyczaj zapalona kontrolka DPF oznacza zapchanie filtra cząstek stałych w znacznym stopniu. Jedynym wyjściem w tej sytuacji jest wymiana filtra DPF na nowy lub regeneracja DPF. Koszt profesjonalnego czyszczenia DPF w naszym serwisie to zaledwie kilka % ceny nowego filtra cząstek stałych.

2. Wypalanie filtra cząstek stałych, częstsze niż standardowo dla danego modelu samochodu. Próba regeneracji przez wypalanie DPF automatycznie wysterowywana przez komputer/sterownik (regeneracja aktywna) samochodu. Temperatura we wnętrzu filtra DPF zwiększa się nawet do 650°C w przypadku regeneracji aktywnej filtra cząstek stałych.
Sygnalizacja wypalania DPF komunikatem. Nie w każdym aucie procedura wypalania filtra cząstek stałych jest sygnalizowana. Proces wypalania można rozpoznać poprzez nagłe zwiększenie obrotów na biegu jałowym, załączenie ogrzewania szyb, załączenie wentylatora w celu zwiększenia obciążenia silnika. Możemy zaobserwować również chwilowe zwiększone zużycia paliwa.

3. Spadek mocy auta. W przypadku zapchanego DPF, FAP, GPF oraz katalizatorów SCR  zauważalny jest ewidentny spadek mocy samochodu. Zapchany DPF na krytycznym poziomie, może doprowadzić do przejścia w stan awaryjny i ograniczenia drastycznie mocy pojazdu.

4. Zwiększone zużycie paliwa.

5. Błędy podczas kontroli diagnostycznej wskazujące na problem z filtrem DPF. np:
P2463  Filtr cząstek stałych – zbyt duże nagromadzenie (błąd zapchania)
P2002 Filtr cząstek stałych – za mała skuteczność (błąd zapchania)

zapchany DPF

Zapchany DPF popiołem i możliwość jego oczyszczenia.

Podczas prawidłowego, bezawaryjnego użytkowania filtra DPF z czasem zapycha się on popiołem. Oznaki zatkanego filtra DPF popiołem zaczynają się pojawiać zazwyczaj przy przebiegu około 200 000 km w zależności od stylu jazdy oraz marki samochodu. Popiół jest efektem spalania oleju oraz w bardzo małych ilościach sadzy. Pochodzi on również z dodatków smarnych, pierwiastków śladowych w paliwie oraz zużycia silnika i produktów korozji. Stan zapchania DPF popiołem możemy ocenić podczas kontroli diagnostycznej.
Uwaga!!! Popiołu nie da się usunąć z DPF podczas wypalania ze względu na budowę filtra cząstek stałych, która jest opisana tutaj ! Logiczne wyjaśnienie ...
Popiół topi się w wysokich temperaturach (w większości przypadków > 1200°C) do postaci żużlu. W filtrze DPF podczas wypalania DPF maksymalne temperatury dochodzą do 650°C, zatem nie ma możliwości stopienia popiołu podczas wypalania. Żużlu z pewnością w ten sposób również nie zdołamy usunąć z filtra.
Sposób na usunięcie popiołu jest tylko jeden. Należy zdemontować filtr cząstek stałych i poddać go regeneracji.
W naszym serwisie regenerujemy filtry cząstek stałych na najnowocześniejszej certyfikowanej maszynie z zużyciem tylko oryginalnych detergentów. Przywracamy 99% sprawności filtra. Regeneracja DPF odbywa się w bezpieczny sposób dla monolitu. Zapewniamy darmowy odbiór, dostawę oraz gwarancję w zamian za niską konkurencyjną cenę. Więcej o sposobie czyszczenia DPF w naszym serwisie można przeczytaj tutaj.
Zatkany DPF sadzą.
Sadza powstaje podczas niepełnego spalania paliwa. Zazwyczaj zapchanie sadzą oznacza inną awarię. Zapchanie sadzą po awarii w wielu przypadkach jest na tyle duże iz wymaga regeneracji DPF.
Zanieczyszczenia olejem silnikowym powstałe w wyniku nieszczelnego układu dolotowego ( np. awaria turbosprężarki ). Olej dostaje się do wkładu filtra cząstek stałych( monolitu ) gdzie ulega procesowi spiekania. Wydajność zapchanego filtra DPF olejem jest bardzo mała. W celu usunięcia awarii wymagane jest czyszczenie filtra cząstek stałych.

Kontrolka DPF

Kontrolka DPF świeci , dlaczego kontrolka filtra cząstek stałych jest taka ważna i o czym informuje ?

Niestety świecąca kontrolka DPF jest najczęstszym sygnałem świadczącym o zapchanym filtrze cząstek stałych DPF.
  • Czy świecąca kontrolka DPF oznacza konieczność wymiany filtra cząstek stałych ?
  • Czy może właśnie włączyło się jego wypalanie ?
  • Czy DPF jest zapchany ?
odpowiedzi poniżej...

Kontrolka DPF

Krótko co to jest DPF i kontrolka DPF

DPF (Diesel Particulate Filter) jest to filtr cząstek stałych z najbardziej zaawansowaną budową pośród wszystkich filtrów stosowanych w samochodach. Budowa DPF na pierwszy rzut oka nie jest skomplikowana, lecz tak jak zazwyczaj pozory mylą.
Do budowy monolitu filtra DPF zazwyczaj używa się węglika krzemu (droższe wersje) lub kordierytu (zazwyczaj zamienniki). Spotyka się również filtry zbudowane z metalu.

 

filtr dpf budowa

 

Wysoki koszt filtra DPF spowodowany jest zastosowaniem drogich materiałów takich jak platyna, złoto które są domieszkowane w celu wychwytywania cząstek stałych.
Dlatego też NIE POWINNO się czyścić filtrów DPF domowymi sposobami lub za pomocą niecertyfikowanych maszyn, które często usuwają domieszkowane materiały z filtra cząstek stałych powodując jego nieprawidłowe działanie lub całkowite uszkodzenie. Więcej o metodach regeneracji DPF tutaj.

 

DPF platyna

 

Kontrolka DPF świeci dlaczego ?

Nowoczesne samochody z silnikami Diesla oraz Benzynowymi (GPF) posiadają masę sensorów aby spełniać określone normy oraz zagwarantować komfort jazdy. Takie również czujniki zostały zamontowane w filtrach cząstek stałych.
- czujnik różnicy ciśnień DPF, zazwyczaj tensometryczne sensory porównujące ciśnienie przed i za filtrem.
- czujnik temperatury filtra cząstek stałych, kontrola temperatury spalin, sprawdzanie temperatury podczas wypalania. Zazwyczaj stosuje się od 1 do 4 czujników temperatury (standardowo 2 czujniki temperatury spalin).

 

Świecąca Kontrolka DPF symbolizuje zazwyczaj zbyt wysoką różnicę ciśnień w filtrze cząstek stałych. Oznacza to w 95% zapchany filtr DPF. O tym, jak rozpoznać zapchany DPF więcej tutaj.

 

czujnik dpf świeci

 

Świeci kontrolka DPF co robić ?

Dzięki sensorom sterownik może spróbować samoczynnie wykonać aktywne lub pasywne czyszczenie DPF bez ingerencji z zewnątrz. Sterownik profilaktycznie co jakiś czas wysterowuje wypalanie filtra cząstek, które niestety często już nie wystarcza (zazwyczaj co 300 - 1400 km w zależności od modelu oraz trybu jazdy). W przypadku kiedy filtr cząstek stałych jest coraz bardziej zapchany można zauważyć coraz częstsze wypalanie DPF.

 

DPF zapchany

 

Sposoby na usunięcie błędu DPF
Aby na stałe usunąć błąd związany z zapchanym DPF komunikowany przez świecącą kontrolkę DPF jak każdy się z pewnością domyśla musimy usunąć jego przyczynę. Sposobów ne regenerację filtra jest kilka. Niestety wiele z metod nie czyści filtra DPF'a doraźnie, leczy tylko maskuje jego zapchanie na krótki czas. Np. Wypalanie serwisowe usuwa tylko sadzę (nie zawsze w pełni), zaś popiół ciągle pozostaje w filtrze. Niestety częste wypalanie serwisowe, które zwiększa znacząco temperaturę filtra DPF może uszkodzić jego monolit.

 

Przykładowe zdjęcie uszkodzonego (przepalonego) monolitu od strony wylotowej, które prawdopodobnie powstało na skutek zbyt częstego wypalania serwisowego poniżej.

 

uszkodzony DPF

 

Naszym zdaniem aktualnie najlepszą metodą regeneracji DPF jest metoda hydrodynamiczna, którą stosujemy.
Przywraca ona do 99% sprawności filtra DPF bez rozcinania obudowy oraz naruszenia struktury monolitu.
W naszym serwisie regeneracja DPF odbywa się na profesjonalnej certyfikowanej maszynie hydrodynamicznej z przepływem turbulentnym. Stosujemy tylko i wyłącznie oryginalne detergenty do czyszczenia DPF przebadane laboratoryjnie.

Blog o motoryzacji i regeneracji DPF adrenalinemotorsport.pl.