Producenci aut nadal zwykle twierdzą, że filtr cząstek stałych to element, który powinien wystarczyć na całe życie samochodu. Dotyczy to w szczególności tzw. filtrów suchych, bo w przypadku układów mokrych (FAP), wykorzystujących przy wypalaniu zebranej w filtrze sadzy płyn zawierający tlenek ceru, firmy z reguły podają maksymalną trwałość filtra. Czy deklaracje producentów to przesadny optymizm czy celowe wprowadzanie klientów w błąd? Zapewne i jedno, i drugie, choć po kilkunastu latach powszechnego stosowania tego rozwiązania powinni być nieco ostrożniejsi z takimi deklaracjami.
Filtry cząstek stałych rzeczywiście bywają niekiedy trwałe i pracują poprawnie nawet przez kilkaset tys. kilometrów, tyle że tak dzieje się tylko w ściśle określonych warunkach. Z reguły tak długie i bezproblemowe przebiegi zdarzają się w autach eksploatowanych przede wszystkim na długich trasach, których silniki niemal nie stygną, a w dodatku utrzymanych w idealnym stanie i wykorzystujących najwyższej jakości materiały eksploatacyjne. Wystarczy, że zabraknie choćby jednego elementu tej układanki, żeby filtr zawiódł już po kilkudziesięciu tys. km, a w skrajnych przypadkach nawet znacznie wcześniej.
Tym, co najbardziej szkodzi filtrom w sprawnych autach, jest jazda na krótkich odcinkach. Filtr zamontowany w aucie ma – jak na ilość emitowanej przez silnik wysokoprężny sadzy – bardzo ograniczoną pojemność. Żeby nie zatkał się już po krótkim czasie, musi on mieć możliwość samoczynnej regeneracji polegającej na wypalaniu cząstek zatrzymanych przez filtr. Do wypalania sadzy potrzebna jest jednak wysoka temperatura rzędu 600 stopni Celsjusza. W najpopularniejszych tzw. suchych filtrach cząstek stałych osiąga się ją poprzez to, że raz na jakiś czas – kiedy czujniki wykryją, że ciśnienie w układzie wydechowym wzrasta, bo filtr traci drożność – sterownik auta wymusza zwiększone dawkowanie paliwa.
Żeby cykl dopalania przebiegał prawidłowo, auto musi się poruszać z odpowiednio wysoką prędkością przez kilkanaście minut – co w ruchu miejskim jest z reguły niewykonalne. Silnik musi przy tym pracować pod obciążeniem – nie wystarczy np. utrzymywać na postoju 2500 obr./min przez pół godziny, to nic nie da! Niedokończone cykle dopalania skutkują tym, że filtr coraz bardziej się zatyka, a do oleju silnikowego przedostaje się niespalone paliwo. To z kolei tylko pogłębia problem, bo taka mieszanina gorzej smaruje silnik i turbosprężarkę, przez co szybciej się one zużywają, co także skraca żywotność DPF-u.
W filtrach mokrych dopalanie sadzy odbywa się przy temperaturze niższej o ok. 200 stopni, ale potrzebny jest do tego specjalny katalizator w postaci płynu (Eolys lub Infineum) zawierającego tlenek ceru. Dzięki temu dodatkowi nawet w ruchu miejskim łatwiej można uzyskać parametry pracy pozwalające na dopalanie filtra, ale ma on też pewną poważną wadę – w filtrze zbierają się związki ceru, których dopalić się już nie da – po określonym przebiegu (120-200 tys. km w zależności od typu silnika i generacji układu oczyszczania spalin) filtr trzeba wymienić na nowy lub oddać dotychczasowy do mechanicznego czyszczenia; raz na jakiś czas trzeba też uzupełniać zapas płynu.
Problemy z filtrem pojawiają się też nieuchronnie w przypadku wystąpienia jakichkolwiek usterek silnika, które prowadzą do wzrostu zadymienia spalin. Może to być wyeksploatowanie wtryskiwaczy lub ich usterka, awaria turbosprężarki, wadliwie działający EGR czy po prostu postępujące zużycie silnika. Jeśli filtr się zapcha i trzeba go wymienić, bo cykle dopalania powtarzają się nieznośnie często lub też silnik zaczyna regularnie przechodzić w tryb awaryjny, to trzeba liczyć się z tym, że na kolejnym filtrze nie da się przejechać tak samo dużego przebiegu jak na tym, który został zamontowany fabrycznie.
To dlatego, że im bardziej zużyty silnik, tym więcej emituje on sadzy. Aby jednak uniknąć tego, że nowy DPF zatka się tuż po zamontowaniu, warto bardzo dokładnie sprawdzić silnik – w końcu kilka tysięcy złotych (tyle zwykle kosztuje nowy DPF) piechotą nie chodzi. Na pocieszenie: nie każdy zatkany filtr wymaga wymiany.
Na rynku dostępne są coraz skuteczniejsze preparaty do czyszczenia filtrów, funkcjonuje też coraz więcej firm zajmujących się profesjonalnym czyszczeniem wymontowanych filtrów – ich zabiegi są dosyć skuteczne, choć po czyszczeniu filtr nie staje się nowy.
Naszym zdaniem
Trwałość filtra cząstek stałych zależy od tego, w jakich warunkach musi on pracować. Jeżeli silnik jest sprawny i eksploatowany rozsądnie, czyli użytkownik nie oszczędza na jakości paliwa i oleju, nie jeździ zbyt flegmatycznie i nie stoi ciągle w miejskich korkach, to DPF może przeżyć nawet kilkaset tys. km. Jeśli jednak cokolwiek w silniku lub w jego osprzęcie się zepsuje i użytkownik nie zareaguje natychmiast, filtr długo nie pociągnie. Jak to mówią: jak dbasz, tak masz.
Każdy nowy diesel musi mieć filtr zatrzymujący cząstki stałe. To część kosztowna, a przy niewłaściwym traktowaniu bardzo nietrwała. Wyjaśniamy, co może jej zaszkodzić.
Filtr cząstek stałych ma za zadanie zatrzymywanie zawartych w spalinach cząstek sadzy i popiołu. Głównym elementem filtra jest blok ceramiczny z wąskimi kanalikami o porowatych ściankach, w których osadzają się zanieczyszczenia. Ze względu na jego ograniczoną pojemność musi on być jednak regularnie oczyszczany, kiedy na podstawie sygnałów z czujników przed i za filtrem elektronika uzna, że jest on już zapchany. W tym celu albo filtr musi zostać podgrzany poprzez chwilowe zwiększenie dawki paliwa, albo też do oleju napędowego dawkowany jest dodatek ułatwiający wypalanie sadzy. Niestety, nie wszystkie osady da się wypalić; to dlatego po jakimś czasie filtr trzeba jednak wymienić lub poddać regeneracji.
Jeśli silnik jest niesprawny, filtr zatyka się w zastraszającym tempie. Nie zawsze da się go oczyścić.
Zużyte wtryskiwacze powodują znaczny wzrost zadymienia spalin – czyli silnik podczas pracy wytwarza więcej sadzy. W autach z filtrem cząstek stałych problem ten trudno zauważyć od razu, bo filtr do pewnego momentu zatrzymuje wspomnianą sadzę, więc dymienia nie widać. Wcześniej mogą się pojawić inne symptomy, np. utrudniony rozruch, spadek osiągów, gorsza kultura pracy czy też zapalenia kontrolki „check engine” oraz przechodzenie silnika w tryb awaryjny. Uwaga! Lejące wtryski nie mogą też m.in. wypalić dziury w tłokach!
Trwałość wtryskiwaczy CR to ok. 150 tys. km, ale bardzo dużo zależy od jakości tankowanego paliwa.
Auta z DPF-em powinny być zasilane olejem napędowym o niskiej zawartości siarki –paliwo sprzedawane na stacjach w większości krajów europejskich spełnia te wymogi, ale w przypadku np. oleju opałowego czy też paliw z „nieoficjalnego” importu ze Wschodu nie jest to już oczywiste. Biopaliw też lepiej nie używać – wprawdzie emisja cząstek stałych jest mniejsza, ale proces dopalania może być zakłócony.
Większość awarii turbosprężarek objawia się tym, że silnik zaczyna kopcić – dotyczy to zarówno błahostek, takich jak np. pęknięty czy zsunięty przewód turbiny, jak i poważnych uszkodzeń, w tym zatarć, rozerwania wirników czy uszkodzenia uszczelnień, w wyniku którego turbina wypuszcza olej do komór spalania. Jeśli turbosprężarka głośno pracuje, jest z zewnątrz zapocona, a z przewodów do intercoolera kapie olej, to nie ma co zwlekać – trzeba ją wymienić lub oddać do regeneracji, zanim „zabije” DPF. Co ciekawe – ryzyko działa tu w obie strony. Zatkany filtr DPF może doprowadzić do uszkodzenia lub przedwczesnego zużycia turbosprężarki, nie ma co zwlekać z jego wymianą.
Jeśli doszło do awarii turbosprężarki, to filtr cząstek stałych można w zasadzie w ciemno oddać do regeneracji – dopalanie w aucie nie pomoże.
Silniki z filtrami cząstek stałych wymagają stosowania olejów średnio- lub niskopopiołowych, tzw. midSAPS lub lowSAPS, w zależności od wymagań producenta. Zwykłe oleje zawierają dodatki uszlachetniające, których pozostałości po spalaniu osadzają się w filtrach cząstek stałych. Druga strona medalu jest taka, że oleje bezpieczne dla filtrów i pozbawione tych dodatków mają często gorsze właściwości smarne, więc jeśli producent auta zaleca stosowanie olejów midSAPS, to nie ma sensu używać oleju lowSAPS.
Im starszy i bardziej wyeksploatowany diesel, tym większe kłęby dymu (czyli sadzy) z wydechu – to powszechnie znana zależność. Powodów jest kilka: zbyt niska kompresja, przedmuchy i przedostawanie się oleju przez zużyte lub zapieczone pierścienie tłokowe do komór spalania, do tego dochodzi postępujące wraz z przebiegiem wyeksploatowanie układu wtryskowego czy turbosprężarki. Warto wiedzieć, że powodem znacznie przyspieszonego zatykania się filtra cząstek stałych są też zużyte wałki rozrządu, które powodują, że do komór spalania trafia zbyt mało powietrza. Dlatego przed zamontowaniem nowego filtra cząstek stałych warto dokładnie sprawdzić kondycję silnika, m.in. sprawdzić jego kompresję i stan wałków.
Zużyte wałki rozrządu czy zapieczone pierścienie tłokowe zwiększają emisję sadzy.
Jeśli filtr powietrza jest zatkany, silnik dymi bardziej, bo do komór spalania trafia za mało powietrza. Przy modnych teraz długich okresach międzyprzeglądowych, jeśli auto jeździ po zakurzonych drogach, ryzyko, że filtr się zapcha przed kolejną wizytą w serwisie, jest naprawdę duże. Czynnikiem, który w wielu silnikach pogłębia problem, jest wadliwie skonstruowane lub po prostu zepsute odpowietrzenie skrzyni korbowej. Powoduje ono, że z odmy olejowej do dolotu wdmuchiwane jest powietrze przemieszane z drobinami oleju, które zaklejają filtr. Do tego oleju przyklejają się drobinki kurzu i przepustowość filtra spada w zastraszającym tempie.
Zawór recyrkulacji spalin służy do tego, żeby część gazów wydechowych kierować znów do cylindrów po to, aby obniżyć temperaturę spalania. Robi się to w takim celu, żeby ograniczyć emisję szkodliwych tlenków azotu, które powstają w wysokich temperaturach. Niestety, im mniej tlenu trafia do komór spalania i im niższa jest jego temperatura, tym więcej powstaje przy tym sadzy. To dlatego zawory EGR skonstruowane są tak, żeby otwierały się tylko przy określonych warunkach pracy silnika. Niestety, zawory często psują się lub blokują je osadzające się na nich nagary, a niedomykający się EGR nie tylko powoduje, że silnik słabnie, ale też dymi znacznie bardziej niż powinien, zatykając filtr DPF.
Jeśli w silniku przepali się uszczelka pod głowicą, do komór spalania dostaje się płyn chłodzący, często zmieszany z olejem silnikowym. Jednym z pierwszych objawów takiej usterki są tumany gęstego dymu wymieszanego z parą, które wydostają się z wydechu. Warto wiedzieć, że przypominająca majonez breja (emulsja oleju silnikowego z chłodziwem) zbiera się nie tylko w skrzyni korbowej i w układzie chłodzenia, ale też trafia do filtra cząstek stałych. Niestety, mechanicy zwykle nie pamiętają o tym, żeby przy okazji naprawy tak uszkodzonego silnika oddać DPF do profesjonalnego czyszczenia – efekt jest z reguły taki, że po wyjechaniu
z serwisu cykle dopalania filtra stają się coraz częstsze, a elektronika pokładowa alarmuje, że jest on zatkany.
Jeśli na desce rozdzielczej zapala się kontrolka informująca o tym, że rozpoczęło się dopalanie sadzy w filtrze cząstek stałych, to lepiej nie przerywać jazdy, nawet jeśli dojechaliśmy do celu – warto wręcz wyjechać na trasę i solidnie „przegonić” auto, żeby filtr skutecznie wyczyścił się z zalegającej w nim sadzy. Niestety, coraz częściej proces dopalania odbywa się „w tajemnicy” przed kierowcą, nie informuje o nim żadna kontrolka! Warto więc być czujnym – głośniejsza niż zwykle praca silnika, wyraźnie podwyższone wolne obroty, gwałtowny wzrost spalania chwilowego – to typowe objawy trwającego procesu regeneracji filtra.
Niesprawny przepływomierz może powodować, że do sterownika docierają błędne informacje o ilości zasysanego do silnika powietrza. Pół biedy, jeśli „przepływka” popsuje się całkiem i nie podaje żadnego sygnału lub podaje wartości tak abstrakcyjne, że sterownik je automatycznie odrzuca – w takiej sytuacji silnik przechodzi w tryb awaryjny, a sterownik używa przybliżonych, w miarę bezpiecznych wartości. Jeśli jednak wskazania czujnika są błędne, elektronika może błędnie wyliczać dawki paliwa.
Nowoczesny diesel z bezpośrednim wtryskiem zapala nawet bez sprawnych świec żarowych, więc ich usterkę łatwo można zignorować. Lepiej jednak tego nie robić, bo w takim przypadku przez pierwszych kilka kilometrów jazdy emisja sadzy jest wyraźnie podwyższona. Uwaga! W wielu nowych silnikach świece mają wbudowane czujniki ciśnienia w cylindrze.
W nowoczesnym dieslu podniesienie mocy o kilkadziesiąt procent to z technicznego punktu widzenia niewielki problem – wystarczy skorygować dawkę paliwa i ciśnienie doładowania. Niestety, takie zabiegi mają często dosyć poważne skutki uboczne. Diesle po intensywnym tuningu przy ostrzejszym przyspieszaniu często dymią na czarno, co siłą rzeczy musi skracać trwałość filtrów. Zresztą wielu tunerów zaczyna prace nad podwyższeniem mocy silnika od wymontowania filtra, co sprawia, że taka przeróbka staje się nielegalna. To jednak absolutnie nie znaczy, że każdy program tuningowy musi być dla filtra zabójczy – rozsądnie napisana mapa wtrysku i np. zmiany dotyczące działania zaworu recyrkulacji spalin mogą nawet znacząco obniżyć zadymienie spalin, a więc przedłużyć życie filtra.
Najniebezpieczniejsze są tanie boksy tuningowe – tu z emisją spalin dzieją się czasem cuda, a silnik pracuje często z takimi parametrami, które są dla niego po prostu groźne.
Trwałość filtra cząstek stałych zależy od tego, w jakich warunkach musi on pracować. Jeżeli silnik jest sprawny i eksploatowany rozsądnie, czyli użytkownik nie oszczędza na jakości paliwa i oleju, nie jeździ zbyt flegmatycznie i nie stoi ciągle w miejskich korkach, to DPF może przeżyć nawet kilkaset tys. km. Jeśli jednak cokolwiek w silniku lub w jego osprzęcie się zepsuje i użytkownik nie zareaguje natychmiast, filtr długo nie pociągnie. Jak to mówią: jak dbasz, tak masz.