Filtro de Partículas a Gasolina (GPF)

Um filtro de partículas a gasolina, abreviado para GPF (gasoline particulate filter) e por vezes designado PPF (petrol particulate filter), é um componente do escape que retém as microscópicas partículas de fuligem produzidas pelos motores a gasolina modernos. É o equivalente, para a gasolina, do filtro de partículas dos gasóleo (FAP/DPF), há anos montado nos automóveis a gasóleo. O seu surgimento reflete uma verdade incómoda sobre os motores a gasolina atuais: embora a combustão da gasolina tenha sido durante muito tempo considerada isenta de fuligem, a passagem para a injeção direta reintroduziu um problema de partículas que agora tem de ser controlado.

A necessidade surgiu precisamente por causa da injeção direta de gasolina. Quando o combustível é pulverizado diretamente na câmara de combustão, em vez de na conduta de admissão, há menos tempo para se misturar de forma homogénea com o ar e algumas gotículas ardem em zonas localmente ricas em combustível. Esta combustão incompleta gera fuligem fina, incluindo partículas ultrafinas muito pequenas que preocupam as autoridades de saúde. À medida que a injeção direta se generalizou pelos seus ganhos de eficiência e desempenho, os motores a gasolina começaram a emitir um número de partículas que os antigos motores de injeção indireta não emitiam, o que motivou a resposta regulamentar.

O filtro em si é uma estrutura em favo, normalmente de cordierite ou de carboneto de silício, com um elevado número de pequenos canais paralelos. Os canais alternados são obturados em extremidades opostas, obrigando os gases de escape a atravessar as paredes porosas dos canais. As paredes deixam passar o gás mas retêm as partículas sólidas de fuligem, alcançando muitas vezes uma redução superior a 90 por cento no número de partículas. A fuligem retida vai-se acumulando ao longo do tempo e tem de ser periodicamente queimada num processo chamado regeneração.

Uma vantagem assinalável do GPF face ao seu congénere a gasóleo prende-se com a regeneração. Os motores a gasolina funcionam muito mais quentes, com temperaturas de escape frequentemente elevadas o suficiente para queimar a fuligem acumulada de forma contínua e passiva durante a condução normal, pelo que o filtro se limpa sozinho, sem intervenção especial na maioria das situações. Assim se evitam muitas das complicações de regeneração ativa associadas aos filtros dos gasóleo, em que os trajetos curtos e frios podem impedir o filtro de atingir a temperatura necessária para se limpar, levando a entupimentos. O GPF é também muitas vezes integrado no mesmo corpo do catalisador, para poupar espaço e aproveitar o calor aí já existente.

Os filtros de partículas a gasolina tornaram-se comuns a partir da fase Euro 6d da regulamentação europeia de emissões, quando se aplicaram limites mais rígidos ao número de partículas dos carros a gasolina, para os alinhar com os gasóleo. No uso corrente dispensam praticamente manutenção, embora, como qualquer restrição no escape, imponham uma penalização de caudal muito reduzida; um filtro danificado ou contaminado pode acabar por exigir substituição.

O GPF integra uma família de dispositivos de pós-tratamento e compreende-se melhor por comparação e associação. É o equivalente direto do filtro de partículas dos gasóleo, existe sobretudo para gerir a fuligem da injeção direta, trabalha em conjunto com o catalisador, que trata os poluentes gasosos, e foi a norma de emissões Euro 6 que impôs a sua adoção generalizada.