Filtru de particule pe benzină (GPF)

Filtrul de particule pe benzină, prescurtat GPF și numit uneori și PPF, este o componentă a sistemului de evacuare care reține particulele microscopice de funingine produse de motoarele moderne pe benzină. Este echivalentul pentru benzină al filtrului de particule diesel montat de ani buni pe mașinile diesel. Apariția lui reflectă un adevăr incomod despre motoarele pe benzină contemporane: deși arderea benzinei a fost mult timp considerată lipsită de funingine, trecerea la injecția directă a reintrodus o problemă a particulelor care trebuie acum ținută sub control.

Nevoia a apărut tocmai din cauza injecției directe pe benzină. Când combustibilul este pulverizat direct în camera de ardere, în loc de galeria de admisie, are mai puțin timp să se amestece uniform cu aerul, iar unele picături ard în zone local bogate în combustibil. Această ardere incompletă produce funingine fină, inclusiv particule ultrafine foarte mici, îngrijorătoare pentru autoritățile de sănătate. Pe măsură ce injecția directă s-a generalizat datorită avantajelor de eficiență și performanță, motoarele pe benzină au început să emită un număr de particule pe care motoarele mai vechi, cu injecție în poartă, nu îl produceau, ceea ce a determinat răspunsul de reglementare.

Filtrul în sine este o structură fagure, de regulă din cordierit sau carbură de siliciu, cu un număr mare de canale mici paralele. Canalele alternative sunt astupate la capete opuse, forțând gazele de evacuare să treacă prin pereții poroși ai canalelor. Pereții lasă gazul să treacă, dar captează particulele solide de funingine, atingând adesea o reducere de peste 90% a numărului de particule. Funinginea reținută se acumulează în timp și trebuie arsă periodic, printr-un proces numit regenerare.

Un avantaj important al GPF față de omologul său diesel privește regenerarea. Motoarele pe benzină funcționează mult mai fierbinte, cu temperaturi de evacuare adesea suficient de înalte pentru a arde funinginea acumulată continuu și pasiv în timpul rulajului normal, astfel încât filtrul se curăță singur, fără intervenții speciale, în majoritatea condițiilor. Acest lucru evită multe dintre bătăile de cap ale regenerării active asociate filtrelor diesel, unde traseele scurte și reci pot împiedica filtrul să atingă temperatura necesară curățării, ducând la înfundări. GPF este, de asemenea, frecvent integrat în aceeași carcasă cu catalizatorul, pentru a economisi spațiu și a profita de căldura deja prezentă acolo.

Filtrele de particule pe benzină s-au răspândit începând cu etapa Euro 6d a normelor europene de emisii, când s-au aplicat mașinilor pe benzină limite mai stricte pentru numărul de particule, spre a le alinia la diesel. În uzul curent sunt în mare parte fără întreținere, deși, ca orice restricție în evacuare, impun o mică penalizare de debit, iar un filtru deteriorat sau contaminat poate necesita în cele din urmă înlocuirea.

GPF face parte dintr-o familie de dispozitive de post-tratare și se înțelege cel mai bine prin comparație și asociere. Este echivalentul direct al filtrului de particule diesel, există în principal pentru a gestiona funinginea injecției directe, lucrează alături de catalizator, care se ocupă de poluanții gazoși, și a fost împins în uz general de norma de emisii Euro 6.