V minulém díle jsme se zabývali filtry pevných částic z hlediska obecného popisu. Nyní se podrobněji podíváme na podmínky jejich regenerace a s tím související problémy, s nimiž se řada majitelů dieselů potýká. Při provozu vozidla se částicový filtr zanáší sazemi. Ostatně k tomu byl určen. Že je třeba saze jednou za čas vypálit ví dnes už každý, kdo se zajímá o auta.
Jak jsme psali minule, jedním z určujících faktorů je údaj ze snímače diferenčních tlaků. Je-li filtr prázdný, je tlakový rozdíl mezi vstupem a výstupem minimální. Jak se filtr zaplňuje, tlakový spád se zvětšuje. Druhým vstupním údajem, z něhož řídící jednotka usoudí, že je filtr potřeba vypálit, je počet kilometrů, případně motohodin od posledního regenerace. V tomto případě mluvíme o takzvaném aktivním vypalování sazí.
Oxidační katalyzátor v roli zapalovače
V první fázi musí vzrůst teplota výfukových plynů na 400 stupňů. K tomu dojde zpožděním vstřiku dávky paliva a zároveň zvýšením zátěže motoru. Třeba rozběhnutím ventilátoru chladiče. Následně začne fáze takzvaných post-vstřiků, kdy je nafta vstřikována až na konci expanzního zdvihu. To už je teplota ve spalovacím prostoru relativně nízká, takže nafta se nevznítí tady, nýbrž je strhávána výfukovými plyny. A právě v tuto chvíli vstupuje do hry oxidační katalyzátor.
„Je to právě funkčnost oxidačního katalyzátoru, která je pro aktivní regeneraci filtru pevných částic klíčová,“ vysvětluje Libor Fleischhans z firmy IHR Technika, která se už přes 20 let zabývá diagnostikou motorových vozidel. A dodává: „Kapky vstřikované nafty totiž nejprve dopadnou na oxidační katalyzátor, který je umístěný před filtrem pevných částic. Během několika málo sekund dojde ke zvýšení teploty o 150 až 300 stupňů oproti teplotě výfukových plynů.“ Oxidační katalyzátor tak tady funguje vlastně jako hořák.
Teplota za oxidačním katalyzátorem dosahuje ve fázi aktivní regenerace hodnot zhruba 650 až 750 stupňů. „Samotné saze se ale zapalují při teplotě asi 550 stupňů,“ vysvětluje Fleischhans. Regenerace ovšem ukončením post-vstřiků nekončí. „Ty totiž trvají jen asi 2 až 5 sekund a poté ustanou,“ dodává Libor Fleischhans. Smyslem je co možná nejpřesnější dávkování. Pokud bude nafty příliš, hrozí přibývání oleje v motoru, který je v tu chvíli ředěný naftou.
Po ukončení post-vstřiků následuje druhá fáze regenerace
A po ní nastává samovolné dohořívání sazí. „V této fázi dochází k exotermickému hoření,“ vysvětluje Fleischhans. V danou chvíli řídicí jednotka sleduje míru poklesu tlaku před filtrem a za ním. Pokud bychom to chtěli k něčemu přirovnat, pak je to jako kdybyste zapalovali dřevěné uhlí na grilu. To také musíte nejprve zapálit. Třeba vhodným tekutým podpalovačem. V okamžiku, kdy už uhlí žhne, stačí jen teplotu regulovat mírou přísunu vzduchu do uhlí.
Motor při regeneraci filtru fouká ve spalinách asi 16 procent kyslíku tak dlouho, dokud saze zcela neshoří. Až do okamžiku vyrovnání tlaků před a za filtrem. V tu chvíli řídicí jednotka regeneraci ukončí. V úvodu zmíněná zátěž motoru v podobě běžícího ventilátoru chlazení pokračuje i ve fázi exotermického hoření, ačkoliv už to není prakticky potřeba. Důvod je čistě vjemový. Aby řidič neslyšel exotermické hoření a třeba nepanikařil, co že se to s jeho autem děje.
Bílý kouř a jeho signály
„Bílý kouř rovná se problém.“ Jak vyplývá z výše uvedeného textu, je to právě oxidační katalyzátor, který hraje při regeneraci filtru pevných částic klíčovou roli. Čím je tedy způsobena nefunkčnost oxidačního katalyzátoru? Třeba jeho popraskáním. Nebo pokud se z něj oloupe aktivní vrstva či je obalený úsadami. Ty mohou vznikat třeba z důvodu zvýšené spotřeby oleje, zejména pokud již turbodmychadlo olej propouští. V takovém případě nedojde vůbec ke vznícení nafty z post-vstřiků a tedy ani k regeneraci částicového filtru. Nefunkční oxidační katalyzátor prozradí bílý kouř linoucí se z výfuku doprovázený zápachem.
Nelíbivá skutečnost: životnost a opravy filtrů
Původní filtry pevných částic měly životnost asi 80 000 km. V současnosti to může být až 250 000 km. Důvodem omezené životnosti částicového filtru je jeho zanášení popílkem. A to i přesto, že nafta musí být bezpopelná. U filtrů s aditivy dochází k zanášení filtru rovněž spalováním aditiva. I přes nepopelnou naftu při jejím spalování přesto trochu popela zbude. Mnohem horší je to tam, kde motor spaluje olej. Popílek se usadí v části filtru, čímž se snižuje jeho kapacita pro saze. Ten se tak rychleji zaplňuje, což v praxi znamená stále častější regenerace. To vede ke zvýšené spotřebě paliva a vyššímu ředění oleje naftou.
Ve výsledku máte dvě možnosti. Filtr vyměnit za nový, nebo jej nechat odborně vyčistit a repasovat. Čištění filtrů pevných částic bývá v ČR kapitola sama o sobě. Mnohé servisy si na tom založily živnost a částicové filtry čistí „zaručeně“ spolehlivou cestou. Zda je ale opravdu šetrné k životnímu prostředí, lze pochybovat. Čištění bývá mokrou cestou či chemickými prostředky, což může poškodit oxidační katalyzátor. Těleso filtru je složeno z kanálků hustých, takže prudké proplachování vodou vede k prasknutí.
Možnosti obnovy a jejich ceny
Odborně repasované filtry nabízí ve své dealerské síti dnes pouze koncern PSA. Repasovaný DPF lze pořídit za relativně příznivou částku kolem 8 990 Kč plus práce. Důvodem bylo, že PSA byli premiérově sady filtrů s aditivy a jejich repasemi se zabývá Faurecia. Ostatní automobilky řeší repase různě, kdy nejmodernější metoda Advanpure čistí filtry bez mechanických zásahů a zachovává původní konstrukci. Cena Advanpure vychází na 7 990 Kč bez DPH pro osobní vozy. U užitkových vozů je cena individuální. Další možností je nákup filtru pevných částic z druhovýroby, například od firmy Elit, ceny od cca 7 500 Kč do cca 40 000 Kč podle značky a motoru.
Metody čištění tedy představují řešení pro motoristy, kteří si kupují ojetá auta s moderními diesely. Od normy Euro5, tedy od roku 2010, již žádný diesel emisemi neproleze, aniž by k tomu nepotřeboval filtr pevných částic. Pokud máte lehké průsaky, je třeba postupovat obezřetně a zajistit správné těsnění, vstřikovače a EGR, aby nedošlo k poškození nového filtru během regenerace.
Diskuze a zkušenosti majitelů
„Mohu se zeptat zkušenějších - na emisích jsem teď měl hodnotu kouřivosti 0,08 a ve výfuku mám lehounce saze. Před dvěma lety na emisích byla kouřivost 0,02. Může to být prasklým DPF? Při zcela funkčním DPF by měla být hodnota kouřivosti 0,00 - 0,01 a výfuk kovově čistý, je tak? Jak může dojít k poškození DPF?“
Řešení bývá různá: diagnostika vstřikovačů, EGR, softwarová úprava, případně výměna DPF. Často se objevuje návrh na repasi čištění Advanpure, která je šetrná k filtru a lze ji provést s demontovaným výfukem. Doložené zkušenosti ukazují, že nekvalitní filtry čištění může poškodit katalyzátor a zhoršit regeneraci.
Pozornost k bezpečnosti a kvalitě dílů
Existují nekvalitní náhradní filtry a díly, které mohou být prezentovány jako funkční, avšak nesplňují technické parametry. Při technické prohlídce mohou takové díly procházet kontrolou, což je riziko pro životní prostředí a bezpečnost provozu. Proto je důležité volit ověřené dodavatele a prověřovat stav filtru, vstřikovačů a katalyzátorů before regenerace.
Na videu níže je možné vidět ukázku kouřového šíření z výfuku během regenerace a diskutovaná rizika nekvalitních filtrů.
Jak to funguje - filtr pevných částic (DPF)
Praktické tipy pro majitele dieselů
- Pravidelná kontrola tlakového spádu a stavu DPF.
- Ověření funkčnosti oxidačního katalyzátoru a jeho nepoškozenosti.
- Kontrola vstřikovačů a EGR, aby nedošlo k zanášení filtru.
- Pokud se objeví černý kouř či zápach nafty, neodkládejte diagnostiku a výměnu dílů.
- Preferujte čistění Advanpure nebo repasovaní filtrů u důvěryhodných servisů.
Infografika a vizuální doplnění
Infografika znázorňující fáze regenerace DPF a teplotní režimy oxidačního katalyzátoru.
Mapa ukazující rozdíly v emisních hodnotách před a po funkčním DPF v běžném provozu.
Schéma zapojení systémů souvisejících s regenerací: DPF, oxidační katalyzátor, vstřikovače a EGR.
