Filtrul de particule

Incepand cu 2006, conform noilor reglementari in materie de poluare (EURO4/5) producatorii au obligatia de a echipa autoturismele diesel cu filtre de particule, acestea fiind la ora actuala cele mai poluante motoare sub aspectul emisiilor de oxizi de azot (NOx) si particule nearse (fumul negru).

In motorul diesel amestecul aer-motorina atinge o temperatura de autoaprindere de circa 400-450 grade C, inferioara temperaturii la care are loc arderea in motoarele pe benzina (900 grade C). Din acest motiv noxele ce rezulta in motoarele diesel, desi sunt de acelasi fel cu cele din motoarele pe benzina, sunt mult mai multe datorita unei arderi incomplete.

Ce inseamna aceasta ca si impact asupra mediului si sanatatii omului probabil ca majoritatea o stiu, existand numeroase articole postate in acest sens.

Aspectul discutabil din punct de vedere tehnic este modul de implementare a noului produs in ansamblul de esapament al masinii si softul de gestionare a functionarii lui. La masinile de dupa 2009 DPF-ul este in principiu un produs proiectat de la bun inceput odata cu restul componentelor, problema principala ramanand eficienta gestionarii acestuia de catre ECU. La masinile fabricate intre 2006-2008 DPF-ul a fost un produs adaugat/adaptat la sistemul de esapament deja proiectat/matritat pentru masina. Aceasta a facut ca la masini precum Opel Zafira, Fiat Doblo, Renault LagunaII, Dacia Logan >2008 etc, DPF-ul sa constituie practic un filtru suplimentar montat dupa catalizatorul existent intial pe aceste motorizari. Acest lucru a condus la o scadere semnificativa de performanta si la probleme serioase in privinta modului de regenerare. Adaugand la aceste aspecte calitatea slaba a motorinei din Romania si regimul de mers majoritar economic (subturat) sau mai mult urban, DPF-ul a devenit pentru multi posesori de Diesel un stres sau o problema in privinta performantei. Din acest motiv punctam in cele ce urmeaza cateva optiuni sau sfaturi pentru rezolvarea problemelor legate de filtrele de particule si de optimizarea performanetelor motoarelor echipate cu astfel de echipamente.

Inainte de toate trebuie sa precizam in cateva cuvinte modul de functionare al DPF-ului :
Filtrul de particule este compus dintr-un convertor de oxidare si un miez ceramic realizat din carbura de siliciu avand canale microscopice perforate, impregnate cu metal pretios (Rd, Pt, Au) ce determina reactiile de cataliza. Gazul de esapament trece prin aceasta retea de canale si particulele se depun in ea. Aceste particule trebuie periodic sa fie arse pentru a se evita colmatarea filtrului, care dupa cca 500-1000km se incarca si blocheaza circulatia gazelor de evacuare. Pentru aceasta s-a impus necesitatea regenerarii filtrelor, operatie care este gestionata de ECU, in baza semnalelor primite de la sondele de temperatura si presiune montate pe DPF.

Regenerarea filtrelor poate fi activa sau pasiva.
La regenerarea pasiva, pentru cresterea temperaturii de ardere se utilizeaza aditivi speciali care se introduc in combustibil sau intr-un rezervor dedicat, acesta fiind alimentat de ECU la momentul stabilit pentru regenerare.
Regenerarea activa este folosita la majoritatea motorizarilor diesel de dupa 2007 aceasta facandu-se pe baza de postinjectie. Regenerarea filtrului prin arderea particulelor se face in mod automat, ori de cate ori contrapresiunea in filtru creste suficient de mult pentru a fi sesizata de detectorii de presiune.

In practica apar doua aspecte :

1. Posesori de masini diesel care au probleme cu filtrul de particule (filtru colmatat, demaraj slab, turatie deficitara, martor avarie in bord, consum marit etc)
2. Posesori de masini diesel care doresc cresterea performantelor printr-un sistem de evacuare sport

Pentru ambele aspecte o sa prezentam cateva solutii si variante tehnice care pot fi aplicate, in functie de scopul urmarit

In caz de scaderi de performanta semnalizate prin martor DPF, filtru colmatat, cu saturatie peste 90% care nu mai poate fi regenerat nici prin comanda fortata din soft se poate opta pentru :

• Inlocuirea DPF-ului cu altul nou de origine. Dezavantaje : costul destul de ridicat (2500-7000 lei), timp de livrare mare. DPF-ul la majoritatea reprezentantelor auto nu face obiectul garantiei pe masinile noi, considerandu-se piesa consumabila. (cel putin in Romania)
• Montarea unui DPF dedicat realizat de producatori de profil pentru piata aftermarket (nu OEM). Avantaje : cost mai mic. Dezavantaje : calitatea mai slaba a elementului filtrant si reaparitia problemelor dupa un timp, lipsa stoc la principalii importatori
• Montarea unui DPF dedicat realizat de producatori de profil pentru after market –segmentul sport. Avantaje : cost redus fata de OEM si < b, performante marite, calitate element filtrat superioara (structura metalica pentru filtrul de funingine), practic nu se mai colmateaza. Dezavantaje : timp de montaj mai mare, lipsa aplicatii pentru anumite motorizari.
• Curatare DPF cu agenti chimici. Avantaje : cost mic Dezavantaje : termen scurt de eficienta (o curatare chimica fiind partiala si tinand cca 5000 km pana la reaparitia erorii de presiune)
• Resoftare (anulare DPF din soft). Avantaje : cost redus sau similar c., performante marite, neaparitia pe viitor a problemelor de regenerare. Dezavantaje : cresterea consumului, fum negru la turatii mari (DPF-ul fiind golit sau inlocuit cu teava), neincadrare la noxe

Pentru cei care urmaresc numai cresterea de performanta, variantele disponibile sunt c si e, pentru DPF-uri sport furnizorul principal pe Romania fiind PILOT power tuning, iar in privinta anularii din soft fiind recomandate firmele specializate in chiptuning.

Va sfatuim sa nu apelati la solutia de spargere a monolitului ceramic pentru a face posibila evacuarea gazelor de evacuare, fara sa anulati DPF-ul din soft, deoarece in caz contrar apar noi probleme : consumul creste semnificativ si masina scoate fum negru care strica toata buna-dispozitie, martorul de avarie apare in bord, motorul va functiona pe regim de avarie cu injectie limitata.

Filtrul de particule oferit de PILOT power tuning este prezentat ca o solutie optima cost/performante/noxe, fiind un ansamblu filtrant bicomponent de permitivitate mare – DPF metallic catalytic converter (DPF-MCC), prevazut cu socluri speciale pentru sondele de presiune si temperatura.

Acesta aduce urmatoarele avantaje :

• asigura oxidarea gazelor de esapament prin monolitul ceramic primar cu impregnare concentrata, mentinand un procent optim al nivelului de CO si O2
• reduce nivelul NOx si PPM prin actiunea catalica si de retinere a monolitului metalic cu grad ridicat de impregnare Pt.
• asigura o contrapresiune optima si creste performanta motorului, gratie permitivitatii mari a substratului metalic
• scade cosnumul de combustibil, comanda de regenerare facandu-se practic foarte rar.
• permite functionarea in parametrii normali a senzorilor de presiune si temperatura.
• cost redus (300-400 euro in functie de motorizare) comparativ cu pretul unui filtru de particule nou de origine

Ca exemple pentru aceste produse, printre aplicatii se numara : Audi A4 1.9, 2.0 tdi, Fiat Doblo 1.3/1.9 multijet, Ford Focus 1.6 cdi, Opel Astra H 1.3-1.9 cdti, Opel Vectra C, Zafira 1.3, 1.9 d, Renault Laguna II, Dacia Duster, Peugeot 307 1.6-2.0 Hdi, Suzuki SX4, etc.

Exemple de filtru colmatat sau cu saturatie peste limita :

Filtru colmatat - Audi A4 1.9 TDI

Filtru saturat - Opel Vectra C

Filtru Particule Opel Astra H by PILOT