Współczesny przemysł motoryzacyjny podlega wielu wymogom środowiskowym, do których należy m.in. konieczność dostosowania konstrukcji samochodów do normy EURO 6, związanej z emisją spalin w pojazdach użytkowych. Jednym ze służących do tego rozwiązań technicznych jest filtr GPF. Co kryje się pod tym pojęciem?
Z tego artykułu dowiesz się:
- Czym jest filtr GPF?
- W jakich samochodach znajdują zastosowanie filtry GPF?
- Dlaczego silnik z wtryskiem bezpośrednim wymaga filtra GPF?
- Czy filtr GPF wymaga specjalnej uwagi kierowcy?
Czym jest filtr GPF?
Filtr GPF (Gasoline Particulate Filter) to rozwiązanie stosowane w samochodach benzynowych, które działa analogicznie do filtra DPF w modelach z silnikami Diesla. Czysto teoretycznie, te dwa elementy odgrywają podobną rolę w silnikach benzynowych i dieslach. Warto mieć jednak świadomość tego, że w praktyce działają zupełnie inaczej, gdyż znajdują się w odmiennych środowiskach.
Konstrukcja filtra GPF składa się z metalowej puszki z ceramicznym wkładem, która zostaje umieszczona w układzie wydechowym. Działanie filtra polega na mechanicznym wychwytywaniu cząsteczek sadzy powstających podczas procesu spalania paliwa, zanim te przedostaną się do atmosfery. Jak działa taki system w praktyce? Wszystko sprowadza się do zastosowania porowatej powierzchni filtra, do której przywiera sadza.
Element spełnia swoją funkcję tak długo, jak długo osadnik nie zostanie przepełniony. Co się stanie, gdy do tego dojdzie? Po pierwsze, filtr GPF to nie tylko mechaniczny element, który fizycznie wychwytuje szkodliwe cząsteczki. Jego częścią składową są również elementy elektroniczne, w tym czujniki ciśnieniowe rozpoznające moment, w którym dochodzi do przepełnienia filtra. Gdy nadchodzi ten moment, jednostka napędowa uruchamia tryb wypalania sadzy, pozbywając się tym samym problemu.
W jakich samochodach znajdują zastosowanie filtry GPF?
Pierwszym samochodem, w którym zastosowano filtr GPF, był Mercedes S500 z 2014 roku. Chociaż teoretycznie w tym samym roku zatwierdzono normę EURO 6 (zaczęła obowiązywać w 2015 roku i jest ważna do dziś), w rzeczywistości na rozpowszechnienie tego rozwiązania trzeba było poczekać nieco dłużej.
Do 2017 roku duża część nowych pojazdów dysponowała już tym elementem konstrukcyjnym, który był jednak traktowany jako pewnego rodzaju ciekawostka technologiczna mająca na celu zachęcić proekologicznych klientów i jego obecność zależała jedynie od woli producenta.
Od 2018 roku nie było to już jedynie opcją. Filtry GPF są obecnie standardem i każdy samochód z silnikiem benzynowym z bezpośrednim wtryskiem, który schodzi z taśmy produkcyjnej i jest przeznaczony na europejski rynek, musi być wyposażony w ten element. Taki stan prawny obowiązuje do dziś dla wszystkich koncernów samochodowych działających na terenie Unii Europejskiej i Europejskiego Obszaru Gospodarczego.
Obowiązek wyposażania pojazdów benzynowych w filtr GPF nie dotyczy jednak wszystkich modeli. Jeśli auto dysponuje jednostką napędową z wtryskiem pośrednim, generuje o wiele mniej szkodliwych cząstek stałych. Tym samym nie podlega obowiązkowi posiadania tego elementu. W praktyce okazuje się jednak, że liczba takich pojazdów w ofercie popularnych producentów jest obecnie stosunkowo niska.
Dlaczego silnik z wtryskiem bezpośrednim wymaga filtra GPF?
Można zastanowić się nad tym, dlaczego skonstruowanie pierwszego filtra GPF trwało tak długo, a obowiązek jego stosowania został wprowadzony w życie tak późno. Problem z sadzą pojawił się dopiero z czasem, gdy umocniła się pozycja jednostek z wtryskiem bezpośrednim na rynku motoryzacyjnym. Jest on związany głównie z wysokim ciśnieniem wtrysku i wysoką temperaturą pracy silnika. Należy pamiętać, że prawidłowy dobrany olej do silnika przyczynia się do lepszego odprowadzania temperatury.
Problematyczne okazuje się również to, że mieszanka paliwowo-powietrzna powstaje tuż przed zapłonem, co przesądza o jej nierównomiernym spalaniu. Choć taka konstrukcja jednostki ma zadanie zmniejszyć zużycie paliwa i emisję CO2, to jednak jej nieprawidłowe działanie przyczynia się do zwiększenia produkcji równie (a nawet bardziej) szkodliwych cząsteczek stałych. To z tego powodu wprowadzenie filtra GPF w samochodach z silnikiem benzynowym z wtryskiem bezpośrednim okazało się koniecznością.
Czy filtr GPF wymaga specjalnej uwagi kierowcy?
Biorąc pod uwagę to, jak ważną funkcję w samochodzie pełni filtr GPF, kierowcy zastanawiają się czasem, jak dbać o prawidłowe działanie tego elementu. W rzeczywistości jest on zupełnie bezobsługowy. Nowoczesne jednostki napędowe są produkowane w taki sposób, by perfekcyjnie współpracowały z filtrem GPF. Cały proces odbywa się zatem bez żadnej ingerencji użytkownika.
Co istotne, filtr GPF okazuje się również mniej awaryjny niż jego odpowiednik stosowany od ponad 20 lat w dieslach. W odróżnieniu od filtra DPF tutaj wypalanie sadzy następuje w wyniku podania mniejszej dawki paliwa, co skutkuje wyższą temperaturą spalin. Dodatkowo nadmiar benzyny, który dostanie się do układu smarowania, ulegnie szybkiemu odparowaniu.
FAQ – co warto wiedzieć O FILTRACH GPF?
Odpowiedzi na często zadawane pytania.
Czy serwisowanie samochodu z filtrem GPF wygląda inaczej niż w przypadku auta bez tego elementu?
Nie. Proces ten przebiega dokładnie tak samo w obu przypadkach.
Po czym można rozpoznać potencjalną awarię filtra GPF?
Z dużym prawdopodobieństwem problem ten objawi się poprzez kontrolkę check engine lub osobną dla tego elementu. Można to również rozpoznać po samej pracy silnika, któremu spadną osiągi ze względu na ograniczenie ciśnienia wtrysku paliwa.
Czy nieprawidłowo działający filtr cząstek stałych trzeba wymienić?
To zależy. Niekiedy wystarczającą opcją okazuje się jego regeneracja w zakładzie, który się w tym specjalizuje.
