O filtrech pevných částic jsme psali již mnohokrát, nicméně tato tématika je stále aktuální. Proto si v dnešním článku znovu společně s firmou Turbo-Tec popíšeme funkci DPF, proč ho moderní auta musí mít, jeho regeneraci nebo čištění.

Filtr pevných částic
Filtry pevných částic jsou běžnou součástí automobilů, které musí splňovat emisní normy Euro 6. Je tomu především proto, že neexistuje jiná možnost, jak dosáhnout snížení množství a velikosti pevných částic produkovaných vznětovým motorem. Přestože první filtry pevných částic (DPF) byly použity již před 15 lety, stále se vedou debaty o správné údržbě a opravě těchto částí výfukových systémů.

Proč je DPF nezbytný?
V zásadě se dá odpovědět naprosto jednoduše – protože je povinný! Pokud bychom to však měli rozvést, tak důvodem nutnosti užití DPF jsou normy stanovující limitní hodnoty škodlivin ve výfukových exhalacích benzinových a naftových motorů. Jelikož naftové motory produkují i za naprosto ideálních podmínek takové množství škodlivin, které limity překračují, je nutné použít filtr, který dokáže množství produkovaných částic snížit pod limitní množství. Filtry pevných částic se pak používají i u benzínových motorů s přímým vstřikováním paliva, aby splňovaly normy Euro 6c, které vešly v platnost 1. září 2017. Samozřejmě, pokud výrobce dokáže vyvinout benzinový motor s přímým vstřikováním, který tyto normy splňuje, není nutné filtr ve vozidle užívat.

DPF jako příčina nebo důsledek?
Můžeme říct, že filtr jako takový nebývá příčinou problémů na vozidle. DPF funguje vždy správně, jestliže jsou dodrženy potřebné operační podmínky. V takovém případě by neměl nastat jediný problém po celou životnost filtru, která samozřejmě není nekonečná. Jestliže se tedy objeví problém s filtrem pevných částic, je to většinou důsledek závady na jiné části vozidla, která činnost filtru ovlivňuje. Může se jednat o problémy, které vznikají již při výrobě vozu, nedodržování správných podmínek užívání vozidla, ignorování signalizačních kontrolek, užívání nevhodných aditiv, mechanické poškození atd.

Co tedy filtr pevných částic zadržuje?
DPF filtruje prakticky vše, co není v plynném nebo kapalném stavu. Filtr tedy odděluje saze, zbytky motorového oleje, kovy obsažené v kapalném katalyzátoru (cer, železo), kovové částice vznikající samotným filtrováním a částice, které projdou sacím systémem.

Proč má každý filtr omezenou životnost i za ideálních pracovních podmínek?
Životnost filtru samozřejmě není nekonečná. Po určité době se filtr zaplní a výfukové plyny se tlačí zpět do motoru, což může vést ke snížení jeho výkonu, poškození některých jeho částí nebo může dojít k jeho celkovému selhání.

Během regenerace filtru na vozidle dochází k přeměně hořlavých (oxidovatelných) materiálů do plynného stavu a ty pak mohou pronikat filtrační vložkou. Filtr však může být po čase naplněn materiálem, který nelze přeměnit do plynného stavu. Jedná se především o saze z motorového oleje, zbytky usazené katalytické kapaliny a kovové částice.

Jak probíhá regenerace DPF?
Regenerací chápeme oxidaci nanesených spalovaných materiálů v pevném stavu, které se mění v oxid uhličitý nebo vodní páru. V takovém stavu mohou materiály projít dále filtrem a ten se tak vyčistí. Aby proběhl regeneračně oxidační proces, musí být splněny dvě podmínky – je nutné zajistit dostatečný přísun kyslíku a potřebnou teplotu pro aktivaci oxidace.

Kyslík se nachází u naftových motorů ve výfukovém systému díky vysokému poměru vzduchu a paliva. Požadovaná teplota pro aktivaci regenerace je 600 °C, což může být dosaženo pouze jízdou na dálnici a mimo město. Při jízdě ve městě se podaří dosáhnout teploty pouze okolo 300 °C.

Je nutné však poznamenat, že filtr nebude nikdy regenerován do původního stavu, jelikož ve filtru zůstávají nespalitelné částice, které se s přibývajícími kilometry usazují a zaplňují filtr.

Jak zkontrolovat, zda DPF pracuje správně?
Stav filtru pevných částic je velice jednoduché zkontrolovat. Stačí prohlédnout ústí výfuku. Pokud je ústí čisté, DPF pracuje správně. Pokud jsou však přítomny nečistoty a saze, pravděpodobně nastal problém s DPF nebo filtr dosáhl konce své životnosti.

Čištění nebo koupě nového?
Na tuto otázku neexistuje jednoznačná odpověď, protože záleží na stavu filtru. Nejdříve je nutné zjistit, zda není filtr nějakým způsobem poškozený nebo zda není roztavená jeho vložka.

V případě, že je filtr nepoškozený, je potřeba zvolit vhodnou metodu čištění. Čištění filtru je nutné provést v uzavřeném cyklu, protože částice opouštějící filtr nesmí vniknout do kanalizace z důvodu vysoce usaditelných materiálů a nespálených uhlovodíků. Rovněž je velice důležité mít na paměti, že je potřeba zachovat integritu filtru. Z tohoto důvodu se musí k čištění používat takové materiály a prostředky, které nepoškodí keramickou vložku a zvolit takovou metodu čištění, při které nevzniká riziko mechanického poškození filtru (nebo je to riziko minimální).

Nejužívanější metodou čištění s vysokým stupněm účinnosti je protiproudové čištění vodou po namáčení filtru. Během tzv. namáčení by neměly být používány kyselé chemické látky, protože některé filtry (především filtry pro normy Euro5 a Euro6) jsou zároveň katalyzátory a katalytické prvky mohou být kyselými sloučeninami degradovány.

Po namáčení následuje protiproudé čištění. Kapalina je vpouštěna do uzavřeného systému pod nízkým tlakem. Ta se v cyklech vypouští z filtru, aby se spolu s ní odplavily saze a popel z DPF. Délka čištění závisí na velikosti filtru a míře jeho ucpání. Po čištění přichází na řadu sušení, kdy se odstraňuje zbývající voda a chemické prostředky použité během fáze namáčení filtru. Tyto chemické prostředky mohou být hořlavé.

Dokumentace o čištění
Při výběru společnosti, která bude čištění provádět, je vhodné myslet i na poskytovanou záruku a to, zda provádí měření stavu filtru před a po čištění včetně dokumentace tohoto stavu.