Filtr pevných částic (DPF)

Filtr pevných částic, všeobecně zkracovaný na DPF, je součástí dodatečné úpravy výfukových plynů, která zachycuje jemné saze vznikající při spalování nafty dříve, než opustí výfuk. Naftové motory díky nehomogennímu, lokálně bohatému plameni nevyhnutelně tvoří pevné částice, sazovité uhlíkové částice dlouho spojované s černým kouřem a se škodlivými dopady na dýchací a srdečně-cévní systém. DPF je zařízením, díky němuž jsou moderní diesely viditelně čisté, neboť drtivou většinu této částicové hmoty zachytí.

Uvnitř kovového pouzdra se nachází keramický monolit, obvykle z kordieritu nebo karbidu křemíku, formovaný do tisíců drobných paralelních kanálků. V běžné konstrukci typu wall-flow jsou střídavé kanálky uzavřeny na opačných koncích, takže výfukové plyny jsou nuceny procházet pórovitými stěnami kanálků. Plyn skrz stěnu projde, ale částice sazí jsou příliš velké a usazují se na stěně, kde se postupně hromadí. Účinnost je velmi vysoká a odstraní přes pětadevadesát procent počtu částic, zachycené saze ovšem filtr postupně ucpávají a zvyšují protitlak ve výfuku, takže je nutné je pravidelně odstraňovat.

Čištění filtru se nazývá regenerace a spočívá v tom, že se nahromaděný uhlík spálí na oxid uhličitý. Pasivní regenerace probíhá průběžně, pokud jsou teploty výfukových plynů dostatečně vysoké, například při svižné jízdě po dálnici, často za pomoci oxidu dusičitého působícího jako oxidační činidlo. Pokud zatížení sazemi vzroste příliš, aniž by takové podmínky nastaly, motor spustí aktivní regeneraci: vstřikne palivo navíc, opozdí časování nebo využije navazujícího hořáku, aby zvýšil teplotu výfuku na zhruba 550 až 600 stupňů Celsia a cíleně usazeniny vypálil; proces trvá několik minut.

Tato závislost na teplotě je zdrojem nejčastější praktické potíže s DPF v reálném provozu. Vůz používaný pouze na krátké, studené trasy po městě se za zácp nemusí nikdy dostat na teplotu, jež je k dokončení regenerace nutná; filtr se pomalu zanáší, na přístrojové desce se objevují varovné kontrolky a vůz může nakonec odmítnout regeneraci provést bez servisního vynuceného cyklu, případně v horších případech až bez čištění nebo výměny filtru. Majitelům takových vozů se obvykle doporučuje občasná delší jízda vyšší rychlostí. V keramice se během životnosti hromadí také nespalitelný popel z aditiv oleje, a proto se předepisují speciální motorové oleje s nízkým podílem popela pro vznětové motory.

DPF je osazen prakticky na všech vznětových osobních vozech od emisní normy Euro 5 z roku 2009 a dále zpřísněn pod normou Euro 6. Je jedním z několika prvků, které spolupracují. Sám řeší konkrétně pevné částice, zatímco selektivní katalytická redukce dávkující AdBlue se vypořádává s oxidy dusíku a oxidační katalyzátor zpracovává nespálené uhlovodíky a oxid uhelnatý. Obdobou pro zážehové motory, reagující na nárůst pevných částic z přímo vstřikovaných benzinových agregátů, je benzinový filtr pevných částic.