Modul de funcionare al filtrului de particule diesel (DPF)(1) Emisia de particule este o particularitate a motorului diesel, n comparaie cu motorul pe benzin. n funcie de procesul de ardere i punctul de funcionare al motorului, emisiile conin n mare parte particule de carbon precum i aerosoli sau sulfii. Particulele sunt emisii poluante cuimpact nocivasupra mediului (miros urt, vizibilitate sczut, depuneri) i a sntii omului (efect cancerigen). Datorit efectelor negative ale emisiilor de particule, organismele de reglementare a transportului rutier a impus reducerea progresiv a acestora. ncepnd cu normele de poluare Euro 1 pn la Euro 6 emisiile de particule au fost reduse de 28 de ori.

Foto: Nivelul de emisii de particule [g/km] reglementat pentru comunitatea europeanSursa: e-automobile.ro Productorii, pentru a putea omologa i comercializa automobilele cu motoare diesel, au dezvoltat sisteme de reducere a polurii pre i post-ardere. Emisia de particule se datoreaz arderii incomplete a combustibilului. Acest fenomen se poate diminua prin optimizarea procesului de injecie i ardere (pre-ardere) sau tratarea gazelor de evacuare (post-ardere). n categoria post tratrii gazelor de evacuare intr i filtru de particule al unui motor diesel. Rolul filtrului de particule este de asepara particulele solide de gazele de eapament. Filtrul este montat pe galeria de evacuare a motorului i pentru a funciona corespunztor mai are nevoie de o serie de senzori i de un catalizator de oxidare. Utilizarea unui filtru de particule a devenit oarecum standard odat cu normele Euro 4 care a njumtit masa de particule emise comparativ cu normele Euro 3. Din acest motiv majoritatea automobilelor diesel Euro 4 sunt echipate i cu filtru de particule.

Foto: Galeria de evacuare a unui motor diesel cu filtru de particuleSursa: Renault1. injectoare piezoelectrice2. ramp comun de combustibil (1600 bari)3. radiator de rcire a gazelor arse recirculate (EGR)4. catalizator de oxidare primar (DOC)5. injector pentru regenerarea filtrului6. senzor de presiune nainte de filtru7. senzor de temperatur intrare catalizator8. catalizator de oxidare secundar9. senzor de temperatur catalizator10. filtru de particule11. senzor de temperatur ieire filtru12. senzor de presiune dup filtru Majoritatea filtrelor de particule sunt din material ceramic poros n form de fagure. Volumul filtrului de particule depinde n principal de debitul de gaze arse. Cu ct cilindreea motorului este mai mare cu att volumul filtrului trebuie crescut.

Foto: Filtru de particule seciuneSursa: Wikimedia Commons Cerinele unui filtru de particule sunt extrem de severe: filtrarea particulelor extrem de mici de pn la 0.01 m reducerea la minim a rezistenelor la curgere a gazelor de evacuare filtrarea particulelor n proporie de 95%, n funcie de mrime rezisten la temperaturi nalte de pn la 1050 C

Foto: Structura ceramic a unui filtru de particuleSursa: Wikimedia Commons Datorit procesului de reinere a particulelo,r dup un anumit numr de kilometri filtrul trebuie regenerat.Regenerarea filtrului nseamna arderea particulelor stocate n filtru. Dac regenerarea filtrului nu se produce ntr-un anumit interval de kilometri, cantitatea de particule poate depi un prag critic care atrage dup sine imposibilitatea regenerrii. Procesul de regenerare presupune continuarea procesului de ardere n filtru. Continuarea arderii n galeria de evacuare, n filtru, se poate face prin dou moduri: utilizarea unui injector adiional pe galeria de evacuare (al 5-lea injector) divizarea injeciei de combustibil i ntrzierea post-injeciei Sistemul cu al5-lea injectorutilizeaz un injector adiional care este montat naintea catalizatorului de oxidare. Cnd se dorete regenerarea filtrului se injecteaz motorin n galeria de evacuare care, datorit prezenei oxigenului din gazele arse i datorit catalizatorului de oxidare, ncepe s ard. Temperatura n filtru de particule ajunge n jurul valorii de 800 1000 C particulele fiind arse.

Foto: Injector adiional pentru regenerarea filtrului de particuleSursa: Renault Decizia de a regenera filtrul de particule este luat de calculatorul de injecie pe baza informaiilor primite de la senzori. Cu ajutorulsenzorilor de presiune, nainte i dup filtru,se estimeaz gradul de ncrcare al filtrului. Cu ct filtrul este mai ncrcat cu att diferena de presiune ntre cei doi senzori va fi mai mare. Exist i sisteme cu un singur senzor montat naintea filtrului de particule care face diferena dintre presiunea gazelor de evacuare i presiunea atmosferic.

Foto: Procesul de regenerare a unui filtru de particule utiliznd sistemul cu al 5-lea injectorSursa: Renault1. filtru curat2. acumulare de particule3. regenerarea filtrului Pentru a permite regenerarea filtrului de particule motorul trebuie s se situeze ntre anumii parametrii. Temperatura gazelor de evacuare trebuie s fie peste o valoare minim, turaia motorului trebuie de asemenea s fie peste o valoare minim, pentru a asigura un anumit debit de gaze arse. Dac pragul de regenerare (cantitatea de particule stocatn filtru) a fost depit i motorul, datorit condiiilor de exploatare, nu intr n parametrii necesari, calculatorul de injecie poate comanda regenerarea filtrului chiar i la turaia de ralanti. n acest caz sarcina motorului va fi crescut, funcionarea se va face cu amestec mai bogat i turaia de ralanti crescut. Frecvena regenerrilor depinde de modul de exploatare al motorului. Cu ct motorul va fi mpins mai des ctre zona desarcin maxim, cu ct exploatarea se va face latemperaturi sczutecu attcrete cantitatea de particule din filtru. Avnd n vedere c regenerarea filtrului presupune utilizarea unei cantiti adiionale de combustibil consumul automobilului va crete proporional cu numrul de regenerri.

Foto: Seciune printr-un filtru de particule i etapele regenerriiSursa: Opel1. gaze arse nefiltrate2. seciune prin filtrul de particule3. modul de reinerea a particulelor4. senzor de presiune dup filtru5. senzor de temperatur6. fazele funcionrii filtrului (A - reinerea particulelor, B - arderea particulelor, regenerarea)7. gaze arse filtrate Al doilea mod de regenerare a filtrului de particule, fr utilizarea unui injector adiional, presupunedivizarea injeciei i ntrzierea post-injecieifoarte mult astfel nct arderea combustibilului s se produc n filtru.Animaie - Filtrul de particule (DPF)Sursa: Jhonson MattheyCodurile de defectOBDale filtrului de particuleCodulDescriereLocaia

P2002Eficacitatea filtrului de particule diesel sub limiteBanc 1

P2003Eficacitatea filtrului de particule diesel sub limiteBanc 2

P242FFiltru de particule colmatat acumulare excesiv de particule-

P2452Filtrul de particule circuitul senzorului de presiune diferenial-

P2453Filtrul de particule circuitul senzorului de presiune diferenial semnal n afara limitelor-

P2454Filtrul de particule circuitul senzorului de presiune diferenial semnal sub limita minim-

P2455Filtrul de particule circuitul senzorului de presiune diferenial semnal peste limita maxim-

P2456Filtrul de particule circuitul senzorului de presiune diferenial semnal discontinuu/incoerent-

P2458Durata procesului de regenerare a filtrului de particule - incorect-

P2459Frecvena procesului de regenerare a filtrului de particule incorect-