Filtro de Partículas Diesel (FAP/DPF)

Um filtro de partículas diesel, universalmente abreviado para FAP ou DPF, é um componente de pós-tratamento do escape que capta a fuligem fina produzida pela combustão diesel antes de esta poder sair pelo tubo de escape. Os motores diesel, por queimarem o combustível numa chama heterogénea e localmente rica, criam inevitavelmente matéria particulada, as partículas de carbono sob a forma de fuligem há muito associadas ao fumo negro e a danos respiratórios e cardiovasculares. O FAP é o dispositivo que tornou os diesel modernos visivelmente limpos, retendo a esmagadora maioria dessa massa de partículas.

No interior da sua cápsula metálica encontra-se um monólito em favo de mel, em geral de cerâmica de cordierite ou de carboneto de silício, com milhares de pequenos canais paralelos. Na corrente conceção de fluxo através da parede, os canais alternados são tapados em extremidades opostas, obrigando os gases de escape a atravessar as paredes porosas dos canais. O gás passa, mas as partículas de fuligem são grandes demais e ficam depositadas nas paredes, onde se acumulam ao longo do tempo. É um processo altamente eficaz, removendo bem mais de noventa e cinco por cento da contagem de partículas, mas a fuligem retida vai entupindo o filtro e elevando a contrapressão do escape, pelo que tem de ser periodicamente removida.

A limpeza do filtro chama-se regeneração e consiste em queimar o carbono acumulado, transformando-o em dióxido de carbono. A regeneração passiva ocorre continuamente quando as temperaturas do escape são suficientemente altas, como numa viagem rápida em autoestrada, muitas vezes auxiliada pelo dióxido de azoto a atuar como oxidante. Quando a carga de fuligem cresce demasiado sem tais condições, o motor desencadeia a regeneração ativa: injeta combustível adicional, atrasa a ignição ou recorre a um queimador a jusante para elevar as temperaturas do escape para cerca de 550 a 600 graus Celsius e incinerar deliberadamente o depósito, processo que dura alguns minutos.

Esta dependência do calor é a origem da dificuldade mais comum do FAP no mundo real. Um carro usado apenas em percursos curtos, frios e de paragens sucessivas pode nunca atingir a temperatura necessária para concluir uma regeneração; o filtro vai-se obstruindo lentamente, surgem luzes de aviso e o veículo pode acabar por recusar regenerar sem um ciclo forçado em oficina ou, em casos graves, sem um dispendioso filtro limpo ou substituído. Aconselha-se geralmente aos proprietários destes veículos que façam ocasionalmente uma viagem prolongada a velocidade mais elevada. A cerâmica acumula também, ao longo da vida, cinzas incombustíveis dos aditivos do óleo, razão pela qual se especificam óleos de motor de baixo teor de cinzas, próprios para diesel.

Montado em praticamente todos os diesel desde a norma Euro 5 de 2009 e reforçado ainda mais com a Euro 6, o FAP é um de vários dispositivos a atuar em conjunto. Trata especificamente das partículas, ao passo que a redução catalítica seletiva, com doseamento de AdBlue, combate os óxidos de azoto, e um catalisador de oxidação trata dos hidrocarbonetos não queimados e do monóxido de carbono. O equivalente nos motores a gasolina, que responde ao aumento de partículas nas unidades a gasolina de injeção direta, é o filtro de partículas a gasolina.