Benzínový filter pevných častíc (GPF)

Benzínový filter pevných častíc, skrátene GPF a niekedy nazývaný aj benzínový filter častíc (PPF), je výfukový komponent, ktorý zachytáva mikroskopické sadzové častice vznikajúce v moderných benzínových motoroch. Je benzínovým ekvivalentom filtra pevných častíc nafty, ktorý sa do naftových áut montuje už roky. Jeho vznik odráža nepríjemnú pravdu o súčasných benzínových motoroch: hoci sa spaľovanie benzínu dlho považovalo za bez sadzí, prechod na priame vstrekovanie paliva opäť priniesol problém s časticami, ktorý sa teraz musí kontrolovať.

Potreba vznikla práve kvôli priamemu vstrekovaniu benzínu. Keď sa palivo rozprašuje priamo do spaľovacieho priestoru namiesto do sacieho kanála, má menej času rovnomerne sa zmiešať so vzduchom a niektoré kvapôčky horia v miestne bohatých vreckách. Toto neúplné spaľovanie vytvára jemné sadze vrátane veľmi malých ultrajemných častíc, ktoré znepokojujú zdravotných regulátorov. Keďže priame vstrekovanie sa pre svoje výhody v účinnosti a výkone rozšírilo, benzínové motory začali vypúšťať počty častíc, aké staršie motory s nepriamym vstrekovaním nemali, čo vyvolalo regulačnú reakciu.

Samotný filter je voštinová štruktúra, zvyčajne z kordieritu alebo karbidu kremíka, s veľkým počtom malých rovnobežných kanálikov. Susedné kanáliky sú na opačných koncoch zaslepené, čo núti výfukový plyn prechádzať cez porézne steny kanálikov. Steny prepustia plyn, no zachytia pevné sadzové častice, často dosahujúc redukciu počtu častíc lepšiu než 90 percent. Zachytené sadze sa časom hromadia a musia sa pravidelne vypaľovať procesom nazývaným regenerácia.

Významnou výhodou GPF oproti jeho naftovému náprotivku je práve regenerácia. Benzínové motory bežia oveľa horúcejšie, s teplotami výfukových plynov často dosť vysokými na to, aby sa nahromadené sadze priebežne a pasívne vypaľovali počas bežnej jazdy, takže filter sa vo väčšine podmienok čistí sám bez osobitného zásahu. Tým sa vyhne mnohým problémom s aktívnou regeneráciou spojeným s naftovými filtrami, kde krátke, studené jazdy môžu zabrániť filtru dosiahnuť teplotu potrebnú na vyčistenie, čo vedie k upchatiam. GPF býva tiež často integrovaný do toho istého puzdra ako katalyzátor, aby sa ušetrilo miesto a využilo už prítomné teplo.

Benzínové filtre pevných častíc sa rozšírili od stupňa Euro 6d európskej emisnej normy, keď sa na benzínové autá uplatnili prísnejšie limity počtu častíc, aby sa zladili s naftovými. V bežnej prevádzke sú prakticky bezúdržbové, hoci ako každé obmedzenie vo výfuku spôsobujú veľmi malú stratu prietoku a poškodený alebo znečistený filter môže napokon vyžadovať výmenu.

GPF patrí do rodiny zariadení na dodatočnú úpravu výfukových plynov a najlepšie ho pochopíme porovnaním a súvislosťami. Je priamym náprotivkom filtra pevných častíc nafty, existuje hlavne na zvládnutie sadzí z priameho vstrekovania, pracuje spolu s katalyzátorom, ktorý sa stará o plynné znečisťujúce látky, a do širokého používania ho dotlačila emisná norma Euro 6.