Filtro de partículas de gasolina (GPF)

El filtro de partículas de gasolina, abreviado GPF y llamado a veces filtro de partículas de gasolina por sus siglas inglesas, es un componente del escape que retiene las microscópicas partículas de hollín que producen los modernos motores de gasolina. Es el equivalente, para la gasolina, del filtro de partículas diésel (DPF) que se monta desde hace años en los coches diésel. Su aparición refleja una verdad incómoda sobre los motores de gasolina actuales: aunque durante mucho tiempo se consideró que la combustión de la gasolina estaba libre de hollín, el paso a la inyección directa reintrodujo un problema de partículas que ahora hay que controlar.

La necesidad surgió en concreto a causa de la inyección directa de gasolina. Cuando el combustible se pulveriza directamente en la cámara de combustión en lugar de en el conducto de admisión, dispone de menos tiempo para mezclarse de forma homogénea con el aire, y algunas gotas se queman en bolsas localmente ricas en combustible. Esta combustión incompleta produce hollín fino, incluidas partículas ultrafinas muy pequeñas que preocupan a las autoridades sanitarias. A medida que la inyección directa se generalizó por sus ventajas de eficiencia y prestaciones, los motores de gasolina empezaron a emitir un número de partículas que los antiguos motores de inyección en colector no generaban, lo que motivó la respuesta normativa.

El filtro en sí es una estructura de panal, normalmente de cordierita o carburo de silicio, con un gran número de pequeños canales paralelos. Canales alternos quedan taponados en extremos opuestos, lo que obliga a los gases de escape a atravesar las paredes porosas de los canales. Las paredes dejan pasar el gas pero atrapan las partículas sólidas de hollín, y a menudo logran reducir el número de partículas en más de un 90 por ciento. El hollín retenido se va acumulando con el tiempo y debe quemarse periódicamente en un proceso llamado regeneración.

Una ventaja importante del GPF frente a su homólogo diésel tiene que ver con la regeneración. Los motores de gasolina funcionan mucho más calientes, con temperaturas de escape a menudo lo bastante altas como para quemar el hollín acumulado de forma continua y pasiva durante la conducción normal, de modo que el filtro se limpia solo sin intervención especial en la mayoría de las condiciones. Esto evita buena parte de los quebraderos de cabeza de la regeneración activa asociados a los filtros diésel, en los que los trayectos cortos y en frío pueden impedir que el filtro alcance la temperatura necesaria para limpiarse, con el consiguiente riesgo de obstrucción. El GPF se integra además con frecuencia en la misma carcasa que el catalizador para ahorrar espacio y aprovechar el calor ya presente en esa zona.

Los filtros de partículas de gasolina se generalizaron a partir de la fase Euro 6d de la normativa europea de emisiones, cuando se aplicaron límites más estrictos de número de partículas a los coches de gasolina para equipararlos a los diésel. En el uso diario apenas requieren mantenimiento, aunque, como cualquier restricción en el escape, imponen una mínima pérdida de flujo, y un filtro dañado o contaminado puede acabar exigiendo su sustitución.

El GPF pertenece a la familia de los dispositivos de postratamiento y se entiende mejor por comparación y asociación. Es el equivalente directo del filtro de partículas diésel, existe sobre todo para gestionar el hollín de la inyección directa, trabaja junto al catalizador que se ocupa de los contaminantes gaseosos y debe su generalización a la norma de emisiones Euro 6.