ČLÁNKY » DPF / FAP filter
DPF / FAP filter

Filter pevných častíc

(angl. Diesel Particulate Filter skrátene DPF) je zariadenie určené na filtráciu pevných častíc alebo sadzí z výfukových plynov vznetového motora. Filter pevných častíc obvykle odstráni 85% alebo viac sadzí, za určitých podmienok môže dosiahnuť efektivitu takmer 100%.

Existujú filtre, ktoré sú na jedno použitie a po „naplnení“ popolom sa menia za nové. Iné sú navrhnuté tak, aby spálili nahromadené častice jednak pasívne (pomocou jedného katalyzátora), alebo aktívnymi prostriedkami. K tým patrí napríklad ohrievanie filtra pevných častíc na spaľovaciu teplotu pomocou paliva; naprogramovanie motora na dobu, kedy je filter plný spôsobom, ktorý zvyšuje teplotu výfukových plynov aby vzniklo vyhorenie sadzí; produkcia vysokého množstva NOx aby sa dosiahla oxidácia nahromadeného popola, prípadne prostredníctvom iných metód. Tento proces je známy ako „regenerácia filtra“.

Čistenie sa tiež považuje za súčasť pravidelnej údržby, a musí byť vykonané opatrne, aby nedošlo k poškodeniu filtra. Poruchavstrekovačov paliva alebo turbokompresorov má za následok kontamináciu filtra surovou naftou alebo motorovým olejom; vtedy sa môže vyžadovať prípadné mechanické čistenie.

Filter pevných častíc bol vyvinutý hlavne pre mestský cyklus prevádzky vozidla, keď má motor najvyššiu produkciu sadzí. Proces regenerácie prebieha vo vyšších a konštantných rýchlostiach, čo všeobecne nie je možné dosiahnuť v meste. Vozidlá jazdiace výhradne pri nízkych otáčkach a rýchlostiach mestskej dopravy môžu vyžadovať periodické výjazdy vyššou rýchlosťou mimo mesta, aby sa dokázal filter pevných častíc vyčistiť.

Ak vodič ignoruje varovné svetlo a jazdí príliš dlho s vozidlom v mestskom cykle, nemusí regenerácia filtra pevných častíc prebehnúť správne a regenerácia pokračuje opakovane. To zväčša vedie k takej poruche filtra pevných častíc, keď je potrebná jeho výmena.

 

FAP filter

Francúzska automobilka PSA Peugeot Citroen využíva odlišnú technológiu spaľovania častíc. Do nádrže je automaticky pri každom tankovaní pridávané aditívum. Aditívum obsahuje látku cerín. Toto aditívum zabezpečuje dokonalejšie spálenie častíc pri nižších teplotách, ako je tomu v klasických DPF filtroch a tak znížiť záťaž pre motor a výfukové potrubie. Pre FAP filter je to približne 450°C oproti 600°C pri DPF. Teplota výfukových spalín sa zvyšuje takzvaným "piatym taktom", post vstrekovaním paliva do výfukového potrubia. Životnosť filtra FAP je závislá od možností regenerácie, spravidla 80 000-260 000 kilometrov. Aditívum vystačí približne na 200 000 kilometrov, kedy je odporúčané ho doplniť. Cerín je vysoko karcinogénna látka ktorá sa nespaľuje, zostáva zachytená vo filtri FAP a prevádzkou ho po čase upchá a znefunkční.


Pozitíva

  • Zníženie emisií pevných častíc NOx a iných zložiek emisií, napríklad CO2

  • Výfukový systém je po dobu funkčnosti takmer bez zápachu a viditeľných sadzí

  • Emisie sú spaľované zpravidla pri rýchlosti vyššej ako 60 km/h, prevažne mimo mestských častí

  • Automobil plní náročnejšie emisné normy

 

Negatíva

  • Obmedzená životnosť filtra a zvýšené výdaje spojené s jeho poruchovosťou / prevádzkou

  • Využívanie paliva pri regeneračnom cykle zvyšuje spotrebu paliva

  • Postupným zanášaním filtra stúpa jeho odpor voči výfukovým plynom a zvyšuje spotrebu paliva

  • Zvýšená spotreba paliva produkuje dalšie častice NOx, ktoré musí filter spáliť

  • Krátka životnosť v mestskom cykle, v mestskom cykle a pri krátkych trasách neprebehne regenerácia správne, alebo úplne. Filter sa znehodnotí oveľa skôr ako pri dialničnej a mimomestskej premávke

  • Zvýšená teplota výfukového potrubia a zvýšený odpor výfukového potrubia, negatívne vplýva na komponenty motora a ich životnosť.

  • Post vstrekovanie paliva, zvyšuje počet pracovných cyklov vstrekovača paliva a tým znižuje jeho životnosť

  • Trvalá závada filtra môže poškodiť alebo znefunkčniť motor

 

Životnosť filtra

Aj keď dodržujeme všetky odporúčané postupy a pre regeneráciu filtra sú vytvorené ideálne podmienky, filter sa zregeneruje max na 98%. Z tohto dôvodu sa životnosť filtra bez mechanického vyčistenia odhaduje na 150 000 – 200 000 km, vo výnimočných prípadoch je možné najazdiť 300 000 km.

 

Ako jazdiť s vozidlom vybaveným DPF filtrom.

Existuje niekoľko pravidiel, pomocou ktorých je veľká šanca, že mnohým problémom predídete a podstatne zvýšite životnosť DPF filtra. Prvou a najdôležitejšou vecou je samotné zváženie kúpy dieselového vozidla. Je všeobecne známe, že dieselový motor nemá zmysel kupovať, ak sa väčšinou jazdí po meste, či na krátke trasy. Dvojnásobne to platí v prípade vozidla vybaveného DPF filtrom. Pri krátkom mestskom jazdení sa robustnejší dieselový motor ani poriadne nezohreje, v tomto zohrievacom režime má nielen vyššiu spotrebu, ale aj menej dokonalé spaľovanie zmesi ako v prípade prevádzkovej teploty, čo vyúsťuje k rýchlejšiemu zaplňovaniu DPF filtra. Keď sa k tomu pripočíta časté nedokončenie regenerácie z dôvodu vypnutia motora, na problém s DPF filtrom je zarobené. Z uvedených skutočností teda vyplýva, že ak často jazdíte na krátke trasy alebo v prevažne mestskej premávke, potom si dieselové vozidlo a obzvlášť nové, ktoré je z povinnosti vybavené DPF filtrom nekupujte.

V prípade vozidla vybaveného DPF filtrom majte oči a uši nastražené. Drvivá väčšina vozidiel totiž o prebiehajúcej regenerácii nijak zásadne neinformuje. Ak sa rozsvieti kontrolka (informácia) systému DPF, treba konať, keďže filter je nutné vo veľmi krátkom čase zregenerovať, inak hrozí regenerácia len servisným zásahom. Hroziace zapchatie DPF filtra je väčšinou spôsobené niekoľkonásobne nedokončenými regeneráciami. Je teda dobré ak je vozidlo vybavené palubným počítačom. V prípade prebiehajúcej regenerácie (najmä pri bezaditívnych DPF filtroch) dochádza k zvýšeniu spotreby paliva (dodatočným vstrekovaním), čo sa prejaví na niekoľkonásobne (2-4x) zvýšenej okamžitej spotrebe paliva. To znamená, ak pri nejakej rýchlosti jazdíte za cca 6 litrov, na čas regenerácie môže táto hodnota vyskočiť na 15-20 litrov. Citlivé uši rozpoznajú prebiehajúcu regeneráciu aj podľa iného zvuku motora (jemné hučanie) , resp. správania sa motora (cuknutie a pod). Ak predsa len vnímavý vodič spozoruje začatie regenerácie filtra (pomalšia odozva motora, hrubší chod), je veľmi dôležité nechať prebehnúť regeneráciu filtra pri čo najideálnejších podmienkach (ustálená jazda na v trvaním min 10 lepšie 15-20 min). Nevhodné je podtáčanie motora, prerušovaná jazda, ale aj zbytočné vytáčanie. Práve pomalšiu reakciu na stlačenie akcelerátora, cukanie či hrubší chod motora mnoho vodičov rieši pretúrovaní motora v očakávaní, že proces urýchlia a všetko bude OK. Omyl. Tým že vodič motor pretúruje, vyhodnotí riadiaca jednotka situáciu ako nebezpečnú pre bezpečnosť premávky a okamžite ukončí regeneráciu filtra, aby vozidlo malo čo najlepší výkon.

Dôležitým faktom je nevypínať motor počas prebiehajúcej regenerácie. Ak teda zistíte podľa vyššie uvedených skutočností, že regenerácia prebieha, predĺžte si jazdu až do jej skončenia. V prípade častejších prerušení totiž zaplňujú filter nespálené zvyšky sadzí. Systém sa následne snaží častejšie spúšťať regeneráciu, čím sa zbytočne spotrebúva palivo a predlžuje tepelné zaťaženie výfukového systému. Častá prerušovaná regenerácia samozrejme vedie aj k výrazne zníženej životnosti samotného DPF filtra. Nesmieme zabudnúť ani na fakt, že v prípade bezaditívnych systémov dochádza pri regenerácii k malému prieniku zbytkovej nafty do motorového oleja. Niekoľkonásobne prerušená regenerácia je teda hlavnou príčinou nadmerného riedenia motorového oleja naftou, čo výrazne zhoršuje prevádzkové vlastnosti oleja a niekedy spôsobí aj jeho nadmerné množstvo.

Počas regenerácie sa odporúča udržovať motor medzi 2000-3000 otáčkami. Neodporúča sa zbytočne motor vytáčať alebo trápiť v nízkych otáčkach. V prípade starších vozidiel vybavených DPF filtrom nie je vhodné nechať vozidlo bežať vo voľnobežných otáčkach. Odporúča sa (napr. počas kolóny) umelo zvýšiť otáčky miernym pridaním plynu alebo zapnutím elektrických spotrebičov (klimatizácia, vyhrievanie zadného skla, vyhrievanie sedadla, audio…). Najmodernejšie systémy si už vedia poradiť aj samé a úmerne zvýšiť voľnobežné otáčky motora. Po skončenej regenerácii, ktorú vnímavejší motorista spozná, je vhodné s vozidlom ešte pár minút jazdiť z dôvodu schladenia DPF filtra a výfukového potrubia. Ako je známe, počas regenerácie dochádza k výraznému nárastu teploty v systéme DPF a výfukového potrubia, čo v prípade okamžitého vypnutia môže viesť k poškodeniu plastových častí, ale výnimkou nie je ani poškodená elektronika (snímače, káble) či niektoré mechanické komponenty. Obzvlášť v lete sa teda odporúča pár minút jazdného prievanu, ktorý pomôže schladiť horúce časti na prijateľnú úroveň.

V prípade motorov vybavených DPF filtrom platí pravidlo nejazdiť s minimom paliva v nádrži. Treba si uvedomiť, že takéto vozidlo spotrebuje viac paliva ako motor bez DPF, takže v extrémnych prípadoch (státie v kolóne) sa môže palivo rýchlo minúť. Taktiež v prípade aditivovaných DPF filtrov (koncern PSA) je dávkovanie aditíva do nádrže až po prekročení určitého množstva dotankovaného paliva (cca 10 litrov), preto je dôležité tankovať naftu vo väčších množstvách, najlepšie aspoň po 1/3 nádrže.

Veľmi dôležité je používanie motorových olejov ”low SAPS“, alebo “low ash”, čo v slovenčine znamená, oleje s nízkou produkciou popola. Detailné informácie pre konkrétne vozidlo sú uvedené v návode na použitie, resp. ich poskytne autorizovaný servis. Obyčajne spĺňajú tieto oleje normu ACEA C1, C2, C3, alebo majú priamo na obale uvedené, že sú vhodné pre dieselové motory vybavené DPF filtrom.

Na životnosť DPF filtra nezanedbateľne vplýva aj kvalita paliva. Pri spaľovaní nekvalitnej nafty dochádza k zvýšenej produkcii nespálených zvyškov, čo vedie k rýchlejšiemu zanášaniu DPF filtra. Netreba zabúdať, že s kvalitou paliva úzko súvisí aj životnosť a stav vstrekovacej sústavy.

Problémy vstrekovacej sústavy spôsobené nekvalitným palivom, poruchou, či nadmerným opotrebovaním majú z dôvodu nedokonalého spaľovanie najvýraznejší vplyv na skrátenie životnosti DPF filtra. Treba si uvedomiť skutočnosť, že opotrebované či poškodené vstrekovače už v prípade DPF filtra neprezradí nadmerný dym z výfuku, keďže takmer všetko dymenie zachytí filter pevných častíc. Opotrebované či poškodené vstrekovače tak prezradí len častejšia regenerácia alebo vnímavejší vodič si všimne slabšieho ťahu, či zachytí nadmernú hlučnosť, prípadne nepravidelný beh motora. V tomto prípade však pozor na typickú chybu, kedy sa nelieči príčina ale následok. Často sa totiž stáva, že sa vymení zapchatý DPF filter, pričom príčina skrytá v chybnom vstrekovači a pod. ostala nevyriešená. Nový či repasovaný DPF filter sa opäť veľmi rýchlo zanesie a problém je znova na svete. Je teda veľmi dôležité, aby vstrekovací systém bol v dobrej kondícii.

Na kvalitu spaľovacieho procesu vplýva aj stav EGR ventilu, turbodúchadla, samotného motora či riadiacej elektroniky. Podobne ako v prípade stavu vstrekovacej sústavy platí, že ak nie je spaľovanie úplne dokonalé, veľmi rýchlo dochádza k následným problémom v DPF systéme. Tiež netreba bagatelizovať fakt, že časté pokusy regenerovať filter nadmerne zaťažujú motor. Zvyšuje sa totiž protitlak vo výfukovom systéme, predlžuje sa tepelné zaťaženie turbodúchadlá…

Vozidlá s naftovým motorom sú vo všeobecnosti považované za bezpečnejšie čo sa týka rizika požiaru oproti svojim benzínovým kolegom. DPF filter však túto skutočnosť do veľkej časti mení. Ak sa totiž zachytí v spodnej časti vozidla nejaký horľavý materiál (papier, suchá tráva, plasty a pod.), hrozí počas regenerácie značné riziko vzplanutia tohto zachyteného materiálu. Oplatí sa teda z času na čas skontrolovať spodok vozidla – najmä blízko motorového priestoru.


Regenerácia DPF / FAP filtra cez diagnostiku

 

1.4l/1.9l/2.0l R4 a R5 2,5 l PD / PPD-TDI

Podmienky regenerácie:

  • Zapaľovanie zapnuté
  • Motor beží (voľnobeh)
  • Teplota chladiacej kvapaliny vyššia ako 50 ° C (pozri MVB 002.4)
  • Filter pevných častíc zaťažený pod požadované hodnoty (pozri MVB 075,3,   VAG-COM by mal poskytnúť požadované hodnoty)

*Pokiaľ je filter pevných častíc zaťažený  nad požadované hodnoty je potrebné ho vymeniť, inak môže vyhorieť vozidlo počas regenerácie.

  • Zapnúť spotrebiče (svetlá, vyhrievanie sedadiel, predné / zadné vyhrievanie skiel, klimatizáciu)


Podmienky (Počas jazdy):

  • Rýchlosť vozidla medzi 30-60 km/h
  • Otáčky motora medzi 1500-2500 RPM (4. alebo 5. rýchlostný stupeň, automaticky v prevodovke Tiptronic)
  • Dĺžka cyklu cca. 15-20 minút
  • Teploty spalín pred turbom nad 700 ° C


Jazda autom na základe vyššie uvedených podmienok trvá pokým filter pevných častíc znižuje svoje zaťaženie (blízko ku 0%). V prípade, že regenerácia zlyhá,  môže byť problém v podmienkach počas jazdy alebo v motorovej časti.

 

SK                                                            EN

[Vybrať]                                                                   [Select]
[01 - Motor]                                                             [01-Engine]

[Kódovanie-II - 11]                                                [Coding-II – 11]

* Povolenie Regenerácia zadaním 21295.               * Enable Regeneration by Entering 21295.

[Vykonaj]                                                                  [Do It!]

[Merané bloky - 08]                                                [MEAS. Bloky - 08]
Vyberte obe skupiny naraz 070 a 075.

[Spusti]                                                                     [Go!]
MVB 070,1: Regenerácia Status (xxxxxxx1 = normálny regeneráciu aktívny, xxxxxx1x = nútená regenerácia aktívna)
MVB 070,3: Regenerácia čítač / časovač                   Regeneration Counter/Timer
MVB 075,1: teploty spalín pred turbom                     Exhaust Gas Temperature before Turbo Charger
MVB 075,2: teploty spalín pred filterom pevných častíc     Exhaust Gas Temperature before Particle Filter
MVB 075,3: filter pevných častíc zaťaženie                Particle Filter Load
MVB 075,4: teplota spalín za filter pevných častíc                    Exhaust Gas Temperature after Particle Filter

Teraz začni jazdiaci cyklus a sleduj merané bloky (potrebná dalšia osoba).

[Dokončené, vrátiť sa späť] [Done, Go Back]
[Zatvoriť Controller, vrátiť späť - 06] [Close Controller, Go Back - 06]


2,0 l TDI CR-R4

U novších CR-TDI motorov sú k dispozícii 2 rôzne typy regenerácie, dostupné od závislosti na aktuálnom množstve sadzí / zaťažení. Ak  počítaná alebo nameraná hodnota množstva sadzí je nad 30 g, ale nižšie ako 40 g môžete začať regeneráciu v stojacom režime vozidla (pridávaním voľnobežných otáčok), nútená regenerácia počas jazdy je tiež možné. Ako náhle sú hodnoty nad 40 g (ale pod max 45 g), regenerácia v stoji vozidla už nie je k dispozícii a regeneráciu počas jazdy je jediný spôsob.


Regenerácia v stoji / nečinnosť

Podmienky regenerácie

  • Zapaľovanie zapnuté
  • Motor beží (voľnobeh)
  • Palivová nádrž aspoň ? paliva
  • Prevodovka na neutrál / Park
  • Parkovacia brzda zatiahnutá
  • Chladiaca teplote nad 70 ° C (pozri MVB 002.4)
  • Filter pevných častíc zaťažený pod požadované hodnoty (pozri MVB 075,3, VAG-COM by mal poskytnúť požadované hodnoty)

*Pokiaľ je filter pevných častíc zaťažený  nad požadované hodnoty je potrebné ho vymeniť, inak môže vyhorieť vozidlo počas regenerácie.

  • Zapnúť spotrebiče (svetlá, vyhrievanie sedadiel, predné / zadné vyhrievanie skiel, klimatizáciu)
  • Kapota motora zatvorená


[Vybrať]                                                                   [Select]
[01 - Motor]                                                             [01-Engine]

[Security Access - 16]

* Zadajte kód z obrázku vo VCDS a dať  povoliť stojacu adaptáciu „Adaptation Enabling (e.g. Regeneration while Standing)“

[Vykonaj]                                                                 [Do It!]

[Základné nastavenie - 04]                                  [Basic Settings - 04]

* Vyberte blok pre regeneráciu v stoji                    Regeneration while Standing

[Spusti]                                                                    [Go!]

* Podľa pokynov na obrazovke

[Dokončené, vrátiť sa späť] [Done, Go Back]

[Merané bloky - 08]                                                [MEAS. Bloky - 08]
Vyberte bloky 099 a 108 súčasne.
[Spusti]                                                                      [Go!]

MVB 099,2: teploty spalín pred turbom                     Exhaust Gas Temperature before Turbo Charger
MVB 099,3: teploty spalín pred filtrom pevných častíc Exhaust Gas Temperature before Particle Filter
MVB 099,4: teploty spalín za filtrom pevných častíc  Exhaust Gas Temperature after Particle Filter

MVB 108,2: filter pevných častíc sadzí Hmotnosť (vypočítané) Particle Filter Soot Mass (calculated)
MVB 108,3: filter pevných častíc sadzí Hmotnosť (merané) Particle Filter Soot Mass (measured)

Teraz nechať vozidlo bežať a zvyšovať voľnobežné otáčky pokým zaťaženie filtra pevných častíc je čo najnižšie (blízko ku  0%).

[Dokončené, vrátiť sa späť] [Done, Go Back]
[Zatvoriť Controller, vrátiť späť - 06] [Close Controller, Go Back - 06]

Regenerácia počas jazdy

Podmienky regenerácie:

  • Zapaľovanie zapnuté
  • Motor beží (voľnobeh)
  • Chladiaca teplote nad 70 ° C (pozri MVB 002.4)
  • Filter pevných častíc zaťažený pod požadované hodnoty (pozri MVB 075,3, VAG-COM by mal poskytnúť požadované hodnoty)

*Pokiaľ je filter pevných častíc zaťažený  nad požadované hodnoty je potrebné ho vymeniť, inak môže vyhorieť vozidlo počas regenerácie.

  • Zapnúť spotrebiče (svetlá, vyhrievanie sedadiel, predné / zadné vyhrievanie skiel, klimatizáciu)
  • Kapota motora zatvorená


Podmienky (Počas jazdy):

  • Rýchlosti vozidla nad 60 km/h
  • Otáčky motora medzi 2000-2500 RPM (4. alebo 5. rýchlostný stupeň, automaticky v prevodovke Tiptronic)
  • Dĺžka cyklu cca. 10-15 minút
  • Teploty spalín pred turbom nad 170 ° C (MVB 099.2)
  • Teploty spalín pred filtrom pevných častíc nad 150 ° C (MVB 099,3)
  • Teploty spalín za filtrom pevných častíc nad 150 ° C (MVB 099,4)


Jazda autom na základe vyššie uvedených podmienok trvá pokým filter pevných častíc znižuje svoje zaťaženie (blízko ku 0%). V prípade, že regenerácia zlyhá,  môže byť problém v podmienkach počas jazdy alebo v motorovej časti.


[Vybrať]                                                                  [Select]
[01 - Motor]                                                            [01-Engine]

[Security Access - 16]

* Zadajte kód z obrázku vo VCDS a dať  povoliť adaptáciu počas jazdy „Adaptation Enabling (e.g. Regeneration while Driving)“

[Vykonaj]                                                                 [Do It!]

[Úprava - 10] [Adaptation - 10]

* Vyberte kanál pre Regeneráciu počas jazdy „Regeneration while Driving“

[Čítať] [Read]

* Vstup / uložiť 1 ako novú hodnotu.

[Uložiť] [Save]
[Dokončené, vrátiť sa späť] [Done, Go Back]

[Merané bloky - 08]                                                [MEAS. Bloky - 08]
Vyberte bloky 099 a 108 súčasne.
[Spusti]                                                                      [Go!]

MVB 099,2: teploty spalín pred turbom
MVB 099,3: teploty spalín pred filtrom pevných častíc
MVB 099,4: teploty spalín za filtrom pevných častíc

MVB 108,2: filter pevných častíc sadzí Hmotnosť (vypočítané)
MVB 108,3: filter pevných častíc sadzí Hmotnosť (merané)

Teraz spustite jazdného cyklu, a udržiavať pri meraní bloky (2. požadované osoba).

[Dokončené, vrátiť sa späť] [Done, Go Back]
[Zatvoriť Controller, vrátiť späť - 06] [Close Controller, Go Back - 06]

 

 

Zdoj: www.wikipedia.sk

http://wiki.ross-tech.com/wiki/index.php/Diesel_Particle_Filter_Emergency_Regeneration

www.autorubrik.sk

ZmM5OGNjM