Filtr cząstek stałych, znany także pod skrótowcem GPF (Gasoline Particulate Filter), to urządzenie przeznaczone do motoryzacji, które ma na celu poprawę jakości powietrza poprzez redukcję ilości szkodliwych substancji wydzielanych przez spalanie paliwa w silnikach spalinowych. Choć filtr GPF jest powszechnie kojarzony z autami z silnikami Diesla, coraz częściej pojawia się także w pojazdach z silnikami benzynowymi. Przyjrzyjmy się bliżej, jakie są zalety korzystania z tego rodzaju filtrów, jak działa takie urządzenie i jakie mogą być potencjalne skutki jego stosowania.
Filtr GPF – co to jest i do czego służy?
Filtr cząstek stałych GPF to komponent systemu wydechowego, który działa na zasadzie złapania najmniejszych cząstek stałych, tzw. sadzy, powstającej podczas procesu spalania paliwa w silnikach z zapłonem iskrowym, czyli benzynowych. Element ten to kolejny krok w stronę ekologicznej jazdy i wprowadzania coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin.
Powodem, dla którego GPF stał się tak ważnym elementem nowoczesnych pojazdów jest fakt, że sadza emitowana przez silniki jest niebezpieczna zarówno dla środowiska, jak i dla zdrowia ludzi. Filtr GPF służy do zredukowania emisji tych szkodliwych cząstek, przechowując je w swoim wnętrzu i regularnie je eliminując.
Zasada działania filtra GPF w benzynowym aucie
Zasada działania filtra GPF jest dość prosta, lecz efektywne. Przyjęło się to opisywać jako proces składający się z dwóch etapów: akumulacji i regeneracji.
Na etapie akumulacji, cząstki sadzy wchodzące do filtra zostają tam zatrzymane. Struktura filtra jest tak zaprojektowana, aby maksymalizować powierzchnię, na której mogą osadzać się cząstki, jednocześnie umożliwiając swobodny przepływ spalin.
Regeneracja to proces, w którym zatrzymane cząstki są spalane. Dzieje się to poprzez podniesienie temperatury w filtrze do poziomu, przy którym sadza jest w stanie się spalić. W silnikach benzynowych ten proces jest inicjowany poprzez podniesienie temperatury spalin, zwykle przez krótkotrwawe zwiększenie obrotów silnika. Spalone cząstki są następnie usunięte z filtra wraz ze spalinami.
Potencjalne skutki stosowania filtra GPF
Chociaż stosowanie filtrów GPF przynosi wiele korzyści dla środowiska i zdrowia publicznego, istnieją pewne potencjalne skutki, które mogą wynikać z ich użytkowania. Przede wszystkim, filtry te mają pewne ograniczenia, które mogą wpływać na działanie pojazdu.
Jednym z potencjalnych problemów jest fakt, że proces regeneracji filtra wymaga podniesienia temperatury spalin do poziomu umożliwiającego spalenie sadzy. Na krótką metę taka sytuacja może prowadzić do zwiększenia zużycia paliwa. Dodatkowo, jeżeli z jakiegoś powodu proces regeneracji zostanie zakłócony, na przykład z powodu zbyt niedłużego cyklu jazdy, może dojść do zapełnienia filtra sadzą i awarii.
Innym potencjalnym skutkiem jest możliwa utrata mocy silnika. W teorii cząstka stała zbierana przez filtr GPF nie powinna wpływać na funkcjonowanie silnika. Jednak w praktyce, zbyt duża ilość zgromadzonych cząstek może powodować zwiększenie oporu przepływu spalin, co skutkuje spadkiem mocy silnika.
Warto jednak podkreślić, że wiele z tych problemów jest dostrzegalnych tylko przy ekstremalnych warunkach użytkowania i zazwyczaj są one minimalizowane przez odpowiednie strategie zarządzania procesem regeneracji. Ważne jest regularne serwisowanie i konserwacja filtrów GPF, co pozwoli na zminimalizowanie ryzyka potencjalnych problemów i zapewnienie skutecznej pracy filtra przez cały okres eksploatacji pojazdu.
