Układy oczyszczania spalin stosowane w naszych samochodach- filtry i katalizatory.

W dzisiejszych czasach coraz więcej uwagi przykładanej jest do ekologii. Szczególnie tymi działaniami dotknięty jest przemysł motoryzacyjny. Stosunkowo najwcześniej, ze względu na pierwsze normy emisji spalin, które były niezbyt wymagające, zaczęto stosować reaktory katalityczne. Spaliny przepływające przez katalizator reagują z jego strukturą wewnętrzną. W silnikach o zapłonie iskrowym obecnie najczęściej stosowane są katalizatory trójfunkcyjne (TWC), redukujące tlenki azotu (NOx) oraz utleniające węglowodory (CH) i tlenek węgla (CO).

Nad prawidłowym działaniem reaktora czuwa sonda lambda, mająca zachować odpowiedni współczynnik nadmiaru powietrza. W silnikach o zapłonie samoczynnym zachodzą jedynie dwie ostatnie reakcje, gdyż zajście trzech reakcji jednocześnie jest nie możliwe ze względu na pracę tych silników na mieszankach ubogich. Jako że europejskie normy emisji spalin stają się coraz bardziej restrykcyjne zaczęto stosować kolejne rozwiązania. Filtry DPF, FAP, GPF czy chociażby SCR. Katalizator SCR ma za zadanie redukcje tlenków azotu ze spalin.

Katalizatorem tej reakcji jest wodny roztwór mocznika (sprzedawany pod nazwą handlową AdBlue). W tym układzie, przed filtrem umieszczony jest wtryskiwacz rozpylający roztwór mocznika. Pod wpływem temperatury rozpada się on na amoniak i dwutlenek węgla. W katalizatorze amoniak reaguje z tlenkami azotu z czego powstaje lotny azot i para wodna. Najczęstszą przyczyną zapychania SCR-a Filtry DPF, FAP i GPF są to filtry cząstek stałych. DPF i FAP są to filtry stosowane w silnikach Diesla, natomiast GPF (gasoline particulate filter) jest to filtr do silników benzynowych. Oprócz tego wyróżniamy dwa rodzaje DPF-ów: suche (potocznie nazywane DPF; diesel particulate filter) i mokre (potocznie nazywane FAP; filtre à particules).

Tak na prawdę obu skrótów można używać wymiennie (są to tłumaczenia z angielskiego i francuskiego), jednak przyjęło się tak, ponieważ mokry filtr cząstek stałych na początku był stosowany we francuskich autach. W filtrach suchych wypalanie w czasie jazdy odbywa się w temperaturze 550stC, natomiast w filtrach mokrych ta temperatura jest obniżona o 100stC za pomocą płynu domieszkowanego do paliwa (najczęściej płynu EOLYS). Filtr jest zbudowany z węglika krzemu pokrytego związkami tytanu, aluminium i innych metali o porowatej strukturze (kanaliki pokryte np. tlenkami glinu i ceru, chlorkiem platyny).

Poszczególne kanaliki są naprzemiennie uszczelnione. Spaliny przepływają przez porowate ścianki, osadzając w nich cząsteczki sadzy (cząstki pm10, pm2,5). Tak jest w założeniach, ale w rzeczywistości nie działa to tak dobrze. Wraz z sadzą w spalinach do filtra dostają się także popiół i olej. Popiół jest efektem dodawania do paliwa środków wzbogacających. Filtry zabite sadzą w znacznym stopniu oraz olejem (np. po awarii turbosprężarki) nie wypalają się do końca (popiołu nie da się wypalić). Dlatego stopniowo filtry się zapychają, a samochody wpadają w tryb awaryjny. W takim przypadku jedynym rozsądnym rozwiązaniem jest poddanie filtra profesjonalnej regeneracji.

Porównanie metod regeneracji filtra wykazało, że najskuteczniejszą, a zarazem najszybszą jest mycie wodą pod ciśnieniem w specjalnej maszynie. Jej zaletami są bezpieczeństwo stosowania, wysoka skuteczność rzędu 98,5% przepustowości, brak konieczności wycinania wkładu i krótki czas realizacji. FFSolution (producent najlepszej obecnie maszyny na rynku) zleciło wykonanie serii badań rentgenowskich, a także z użyciem mikroskopu elektronowego w celu potwierdzenia, iż procedura regeneracji nie ma negatywnego wpływu na strukturę ceramicznego monolitu, a także jego warstw katalitycznych. Procedura czyszczenia jest bezpieczna dla filtrów cząstek stałych i katalizatorów. Należy także pamiętać o tym, że całkowite wycięcie DPF powoduje, iż do atmosfery przedostają się cząsteczki sadzy (pm10 i pm2,5), które po dostaniu się do płuc przenikają do układu krwionośnego.

Mogą powodować wiele schorzeń, często śmiertelnych. Za sprawą nowych regulacji prawnych oraz coraz lepszej kontroli takie zachowania staną się coraz mniej popularne i coraz bardziej piętnowane. Zatrzymanie dowodu rejestracyjnego w czasie kontroli, brak pozytywnego wyniku badania technicznego to tylko niektóre przewidziane konsekwencje. Szczególnie wysokie kary są nakładane na kierowców za naszą zachodnią granicą. Posiadaczom aut z wyciętym filtrem DPF stanowczo odradzamy tam jechać (większość patroli policji jest tam wyposażona w analizatory spalin).W Niemczech za jazdę pojazdem z usuniętym filtrem DPF grozi kara 1000 euro, w Austrii- 3500 euro. Oprócz tego karane są warsztaty usuwające DPF-y. Nieumiejętnie przeprowadzone usunięcie dpf-a, może doprowadzić również do uszkodzenia turbosprężarki spowodowanego zbyt niskim przeciwciśnieniem. Właśnie dlatego polecamy oddanie swojego filtra i katalizatora specjalistom.