Z dużym uproszczeniem można powiedzieć, że cząstki stałe to po prostu cząsteczki sadzy, które powstają w wyniku niecałkowitego spalania oleju napędowego. Podczas przyspieszania normalny diesel wypuszcza z wydechu czarny dym. Jeśli jednak ma filtr cząstek stałych, sadza zostaje w filtrze. Jednak sama sadza, która jest tylko grupą atomów węgla, nie byłaby aż tak groźna, aby ją koniecznie filtrować. Problem w tym, że przywierają do niej węglowodory, popioły, związki siarki i opiłki metalu, a te – wdychane z powietrzem – są groźne dla człowieka. Wymiary cząstki stałej najczęściej nie przekraczają 0,1 mikrometra, więc bardzo łatwo dostają się do płuc i mogą wywołać raka. Zresztą nie tylko silnik spalinowy jest sprawcą ich powstawania. Tworzą się one również na skutek ścierania opon, klocków hamulcowych, pracy sprzęgła itp. Powstają również w sposób naturalny. Uwaga: w komputerze samochodu zapisane są dane, na podstawie których można dowiedzieć, się jaki jest stan napełnienia filtra. Pomimo starań inżynierów nie udało się zupełnie ograniczyć powstawania cząstek sadzy w wyniku pracy silnika Diesla. Silniki benzynowe też emitują sadzę, ale jest to poziom kilkakrotnie mniejszy. Dotychczas obowiązująca norma Euro 4 zezwalała jeszcze na taką emisję cząstek stałych, że duża część aut z silnikami Diesla spełniała ją bez stosowania specjalnych filtrów. Jednak wchodząca niebawem norma Euro 5 jest na tyle rygorystyczna, że niemal wszystkie silniki o zapłonie samoczynnym będą musiały mieć takie urządzenie. Można się jednak zastanawiać, co to wszystko ma wspólnego z użytkownikami samochodów? Przecież co chwila wprowadzane są nowe rozwiązania techniczne, o których przeciętny kierowca nie ma zielonego pojęcia i tak naprawdę wiedza taka nie jest mu potrzebna. Jeśli niezbędny jest jeden filtr więcej, to w czym problem? Niestety, skuteczne wyeliminowanie cząstek stałych ze spalin nie jest łatwe. Można je wychwycić, ale szybko dochodzi do zapchania filtra i pogorszenia przepływu spalin. Gdyby sadzy nie usuwać z filtra, po miesiącu używania auta trzeba by wymieniać go na nowy. Rozwiązaniem okazało się okresowe oczyszczanie filtra przez dopalenie nagromadzonej w nim sadzy (nazywa się to procesem regeneracji filtra). Teoretycznie sadzę można spalić do dwutlenku węgla. Tyle tylko że to też nie jest takie proste, bo do spalenia sadzy potrzeba co najmniej 600ºC. Taka temperatura w układzie wydechowym występuje bardzo rzadko. Właściwie oczyszczenie filtra z sadzy możliwe byłoby tylko przy pełnym obciążeniu silnika, np. podczas jazdy z maksymalną prędkością po autostradzie. Oczywiście, inżynierowie poradzili sobie również z tym, niestety, przy okazji obciążyli użytkownika sporymi niedogodnościami. Jedno z rozwiązań polega na tym, że paliwo jest wzbogacane dodatkiem obniżającym temperaturę wypalania sadzy. Zbiornik z tą substancją uzupełniamy co kilkadziesiąt tys. km, jednak substancja czynna w nim zawarta pozostaje w filtrze. Zatyka go z czasem, jednak dzieje się to powoli. Inna opcja przewiduje, że gdy filtr jest pełny, układ paliwowy dostarcza większej ilości paliwa, które dopala się w filtrze, podgrzewając go. Pech – część paliwa spływa też po ściankach cylindra do miski olejowej, rozrzedzając olej silnikowy. Ale filtr się oczyszcza. Najwięcej problemów z filtrem cząstek stałych mają użytkownicy Peugeotów i Citroënów. W nich wprowadzono je najwcześniej. Kolejni producenci mieli więcej czasu na ich dopracowanie i eliminację niektórych wad pierwszych rozwiazań FAP-a, który po raz pierwszy został zamontowany w 2000 r. w silniku 2.2 HDI, m.in. w Peugeocie 406, 607 i Citroënie C5. Uwaga: jeśli kupujesz auto z filtrem, sprawdź, czy za chwilę nie będziesz musiał go wymienić. Są dwa rodzaje utrudnień w eksploatacji związanych z zastosowaniem filtra cząstek stałych. Po pierwsze, rośnie koszt eksploatacji wynikający z okresowej wymiany filtra, częstszej zmiany oleju i wyższego zużycia paliwa. Po drugie, komplikuje się życie kierowcy. Gdy filtr wymaga oczyszczenia, musimy wyjechać z miasta i przez kilkanaście kilometrów jechać ze stałą prędkością. Myślicie, że to żart? Więcej oleju w silniku z powodu filtra cząstek stałych? Problemy z naprawą aut zdarzają się nie tylko w Polsce. Oto przypadek, jakim zajęli nasi koledzy z niemieckiego „Auto Bilda”. „Na przeglądzie mojego BMW X3 2.0 D (pierwsza rejestracja w czerwcu 2006 r., przebieg 45 tys. km) okazało się, że w silniku jest o 2 litry oleju za dużo. W ASO wymieniono olej, próbka została wysłana do Monachium w celu analizy. Serwis poinformował mnie, że usunął usterkę. Podobno silnik był niewłaściwie ustawiony i w związku z tym w czasie wypalania filtra cząstek stałych paliwo dostawało się do oleju (informacje te warsztat otrzymał z centrali firmy w Monachium, ponieważ jego pracownicy nie byli w stanie sami uporać się z problemem). Wymieniono oprogramowanie silnika. Po 3 tygodniach w czasie kontroli w ASO BMW w silniku stwierdzono znowu za dużo oleju. Tym razem nie wysłano próbki do analizy. Warsztat twierdzi, że dla niego sprawa jest zamknięta. Nie wiemy, do kogo się zgłosić po pomoc. Ioannis Tsantoulis, Norymberga Odpowiedź BMW Podwyższona ilość oleju w silniku to prawdopodobnie efekt niezakończonych procesów regeneracji filtra cząstek stałych. W związku ze zmianą oprogramowania w tym aucie nie powinno w przyszłości do tego dochodzić. Ponieważ mimo wszystko w silniku znalazło się wiecej oleju, wymieniono też pompę paliwa na koszt BMW. Mamy nadzieję, że udało się wyeliminować problem. Gdyby jednak w ciągu następnego roku doszło do uszkodzenia silnika, uwzględnimy historię naprawy przy podejmowaniu decyzji o przejęciu części kosztów. Wymiana filtra FAP sposobem na wszystkie usterki? Nieszczęściem wielu właścicieli aut z filtrem cząstek stałych (zwłaszcza z FAP-em) jest słaba wiedza mechaników na temat jego działania. Często każą go wymieniać, gdy nie jest to konieczne, a przyczyna usterki i tak okazuje się inna. Przekonał się o tym właściciel Citroëna C4 2.0 HDI FAP, który miał problem ze spadkiem mocy. Diagnoza: zapchany filtr, trzeba go wymienić za 3800 zł! Właściciel postanowił poszukać pomocy w naszej redakcji.– Od chwili kupna mojego auta miałem z nim same problemy. Każdy mechanik miał inną opinię na temat usterki – mówi Adam Jarosiewicz. Szukajmy prawdziwej przyczyny Po zapoznaniu się ze sprawą wydało nam się dziwne, że filtr, który powinien wystarczyć na 160 tys. km, trzeba wymienić już przy 104 tys. km. Udaliśmy się więc do ASO Citroëna, do którego mamy zaufanie. Zdolny mechanik błyskawicznie odrzucił tezę o zapchanym filtrze, zwracając uwagę na to, że nie działa czujnik różnicy ciśnień i zawór EGR. Dodatkowo odkryto problem z wiązką elektryczną, która może być przyczyną niesprawności w układzie FAP. Gdyby wcześniej wymieniono filtr, właściciel straciłby pieniądze. Tak to wymyślili producenci samochodów
- DPF - Stosowany przez wielu producentów filtr cząstek stałych DPF do wypalenia sadzy nie potrzebuje dodatku obniżającego temperaturę jej spalania. Jego funkcję przejęła specjalna warstwa katalityczna pokrywająca ścianki wkładu filtrującego. Zaletą tego rozwiązania jest długa żywotność filtra (teoretycznie równa żywotności auta) wynikająca z mniejszej ilości osadzających się w nim popiołów. Oczywiście, w tym systemie też okresowo wypala się sadzę w filtrze. FAP - Koncern PSA stosuje rozwiązanie, które umożliwia dopalanie sadzyw filtrze cząstek stałych (FAP) dzięki zastosowaniu dodatku do paliwa obniżającego temperaturę jej spalania. Ten specjalny płyn dozowany jest do zbiornika paliwa przy każdym tankowaniu. Proces wypalania odbywa się średnio co kilkaset kilometrów, a filtr FAP wymaga wymiany co 80, 120 lub 160 tys. km (w zależności od typu). Podobny system stosowany jest w najnowszych autach Forda. D-Cat - W nowoczesnych dieslach D-CAT stosowanych w autach Toyoty filtr cząstek stałych jest elementem większego układu utrzymującego bardzo niską emisję spalin. W tym przypadku również nie przewiduje się jego okresowej wymiany, a oczyszczanie (regeneracja) możliwe jest dzięki wtryskowi paliwa do kolektora wydechowego, które spalając się, podnosi temperaturę wydechu, umożliwiającą wypalenie zebranych w filtrze cząstek sadzy.
Proszę, zmień styl jazdy!Gdy filtr cząstek stałych jest już zapchany sadzą, włącza się funkcja dopalania jej. Układ paliwowy dostarcza więcej paliwa, elektronika robi wszystko, aby zwiększyć (oczywiście do bezpiecznego poziomu) temperaturę w wydechu. To wszystko jednak na nic, jeśli mamy pecha: na drogach panuje np. przedświąteczne poruszenie i podróżując autem, głównie stoimy w korku. W takiej sytuacji auto sobie samo nie radzi z nadmiarem sadzy, a na desce rozdzielczej włącza się żółta kontrolka: daj mi szansę! Instrukcja obsługi (np. VW Tourana) każe w takiej sytuacji jechać przez 15 minut ze stałą prędkością co najmniej 60 km/h na 4. lub 5. biegu. Nie po drodze ci za miasto? Masz ochotę zignorować natrętną lampkę? Bój się! Instrukcja lojalnie uprzedza: „Zignorowanie zaświeconej lampki kontrolnej i uzupełniającego napisu ostrzeżenia może doprowadzić do spowodowania obrażeń ciała (!!!) lub uszkodzenia samochodu”. Znamy i taki przypadek, gdy sympatyczny, współczujący mechanik podpowiedział właścicielowi Opla Vectry najodpowiedniejsze rozwiązanie: „Kup Pan sobie do jazdy po mieście Opla Corsę, co się Pan będziesz męczył”. Czysta bezczelność? Niestety, nie! Mechanik jest niewinny, a podpowiadziane rozwiązanie właściwe. Mając auto z zatykającym się filtrem cząstek stałych, albo „przegonimy je” co jakiś czas poza miastem, albo będziemy mieli z nim ciągłe problemy. Warto dodać, że podczas dopalania sadzy rośnie zauważalnie zużycie paliwa nawet o połowę. Nie dopalisz, to dopłacisz! Cuda przy dystrybutorze„Mnie podwyżki nie dotyczą. Tankuję zawsze za 50 zł” – mówił nasz znajomy w czasach, gdy szybko rosły ceny paliw. Jeśli tankujecie po kilka litrów i macie auto z filtrem FAP, pora zmienić przyzwyczajenia. Każde otwarcie wlewu Wasze auto rejestruje, a jeśli korek pozostał odkręcony przez dłużej niż 5 s, sterownik stwierdza, że tankujemy. Po zatankowaniu następuje pomiar poziomu paliwa oraz stwierdzenie, ile „doszło”. Następnie do baku wtryskiwana jest odpowiednia ilość dodatku ułatwiającego spalanie sadzy w filtrze. Jeśli zatankowaliśmy mniej niż ok. 7 litrów, układ tego nie zauważy i nie doda „dopalacza”. W efekcie nie tylko „zgłupieje” komputer pokładowy, lecz także dojdzie do szybszego zatkania filtra.