Jaký je rozdíl mezi katalyzátorem a filtrem pevných částic – úplné vysvětlení a principy fungování

Důležitým rozdílem mezi ekologickým bezpečnostním systémem vznětového motoru je přítomnost takzvaného filtru pevných částic. Toto zařízení je spíše dodatečným katalyzátorem než pouhým filtrem.

Zničené produkty se nehromadí při následné výměně náplně, jako je tomu u tradičních filtrů, ale po vytvoření nezbytných podmínek se dopalují. Dlouhodobá akumulace zde bude nouzovým režimem, vybízejícím k přijímání opatření, která nejsou schvalována všemi.

Konstrukce a specifika filtru pevných částic

Filtry pevných částic (DPF – Speciální filtr pro dieselové motory) ve skutečnosti není úplně přesné nazývat saze. Zachycují více pevných částic uhlíkových sloučenin tak mikroskopických rozměrů, že z nich nelze vyrobit tradiční černý kouř. Saze špatně seřízeného starého dieselu nejsou něčím, s čím DPF bojuje.

Filtr je instalován ve výfukovém systému za katalyzátory a lambda sondami. Má podobnou voštinovou keramickou strukturu z karbidu křemíku potaženou cerem, hliníkem a platinou. Je to platina, která má katalytickou vlastnost, která umožňuje, aby reakce dodatečného spalování probíhaly při nepříliš vysokých teplotách.

Během provozu se články zahřejí, spustí se reakce přeměny uhlíkatých sloučenin na relativně neškodný oxid uhličitý. K tomu potřebná teplota vzniká z tepelné energie výfukových plynů, které ne vždy stačí. V takových případech dochází k hromadění pevných látek, což je nežádoucí. Proces čištění se nazývá regenerace.

Filtr pevných částic lze regenerovat třemi způsoby:

• pasivní způsob funguje, když motor s velkou zátěží vypouští hodně horkého plynu, teplota DPF stoupá, nastupuje rychlá katalytická reakce;
• aktivní metoda je potřebná pro krátké jízdy s nízkým zatížením, filtr se nestihne zahřát, hromadí se odpad a je schopen zcela ucpat výfukový trakt, v tomto případě je topení nuceno spustit řídicí jednotka motoru;
• servisního režimu, kdy je DPF aktivně zahříván povelem ze skeneru servisním personálem čerpací stanice.

Regenerace iniciovaná ECU motoru je nebezpečný a ne vždy účinný proces, protože se pro řidiče spouští náhle, představuje nebezpečí požáru a může být přerušen při vypnutí motoru.

K jízdě mimo město vysokou rychlostí také nedochází vždy, v důsledku čehož se průchodnost filtru u mnoha vozů neustále snižuje. Dosažení takové hodnoty, při které je téměř nemožné jej regenerovat, a pokud se o to pokusíte, pak se s největší pravděpodobností struktura filtru zničí příliš vysokou teplotou.

Životnost

Za ideálních podmínek filtry slouží na 200 i více tisíc kilometrů. Ale ve skutečnosti vše závisí pouze na režimu provozu.

Za nepříznivých okolností filtry nežijí do 50tis. Nečekaně projevují své problémy velmi nepříjemnými příznaky poruch motoru.

Rozdíly mezi filtrem pevných částic a katalyzátorem

V principu činnosti není velký rozdíl, kromě toho, že uhlíkové a oxidové katalyzátory pracují s plyny a DPF pracují s pevnými látkami.

Jinak existuje mnoho podobností, přibližně stejné problémy a fyzicky jsou zařízení často umístěna v jediném vícesložkovém neutralizačním pouzdře.

Proč mazat: pro a proti

Jediným zásadním způsobem, jak se vypořádat s problémy způsobenými filtrem pevných částic, bude jeho fyzické a softwarové odstranění. Výměna je velmi drahá a všechny druhy čištění v pokročilých případech jsou neúčinné.

Pozitivními aspekty odstranění bude spolehlivý chod pohonné jednotky a při správném nastavení zvýšení výkonu a snížení spotřeby paliva motorem.

Důležitý je i ekonomický efekt, vadný filtr může přinést velké ztráty, poškodit mechaniku motoru a systém přeplňování. Vše je u vznětového motoru vyváženo příliš přesně, výživa, výměna plynů a zatížení skupiny pístů.

Životní prostředí bude trpět. Částice dodatečně spálené v DPF jsou značně karcinogenní a je vysoce nežádoucí je vdechovat.

Pokyny k odstranění částicového filtru

Pokud je rozhodnuto zbavit se DPF, musí být veškerá práce provedena bez výjimky, jinak z toho nebude nic jiného než škoda.

Demontáž na Mercedes

Soubor postupů na vozech Mercedes se zásadně neliší od všech ostatních:

• je odstraněna část výfukového systému včetně filtru pevných částic;
• karoserie se rozřeže, odstraní se náplň a přivaří se pojistka určená pro konkrétní motor;
• načte se program ECU motoru, provedou se na něm úpravy s výjimkou údržby firmwarem filtru pevných částic, po kterém je program nahrán zpět, na některých strojích je možné provést všechny postupy bez demontáže počítače přes diagnostický konektor ;
• demontované zařízení je znovu namontováno a motor je zkontrolován skenerem.

Po zjemnění je lepší motor nějakou dobu pozorněji pozorovat, zejména se režim chodu turbíny změní na volnější výfuk, může chvíli trvat, než se přizpůsobí.

Důsledky odstranění

Z hlediska bezpečnosti motoru a jeho charakteristiky se po odstranění DPF nestane nic negativního. Ale pouze při správném provedení všech postupů. To se o šetrnosti vozu k životnímu prostředí říci nedá. Výfuk bude nepochybně špinavější, ale existuje řada nuancí.

Látky, které vytekly do výfukového potrubí, nikde nezmizí. Obrazně je práce katalyzátorů a filtru pevných částic přirovnávána k chytrému vysavači, který nahromaděné odpadky vystaví chemickému ošetření, po kterém výsledné produkty vyhodí ven do čerstvě uklizené místnosti. Tím nechci říct, že je to nejlepší způsob, ale žádný jiný zatím nebyl vynalezen.

Často ale absence filtru pevných částic přispívá ke zvýšení životnosti motoru. Co je lepší a co horší, je na zákonodárcích, kteří zatím výrobcům ukládají pouze povinnost instalovat filtry, ale ne všechny země pečlivě hlídají jejich bezpečnost.