Filter čestica izduvnih gasova dizel motora (DPF)

Filter čestica dizel motora, svuda skraćeno kao DPF, jeste deo za naknadnu obradu izduvnih gasova koji hvata finu čađ nastalu sagorevanjem dizela pre nego što napusti izduvnu cev. Dizel motori, pošto gorivo sagorevaju u nehomogenom, lokalno bogatom plamenu, neizbežno stvaraju čestice, čađne ugljenične delove dugo povezivane sa crnim dimom i sa štetnim dejstvom na disajne i krvne organe. DPF je upravo uređaj zahvaljujući kojem su moderni dizeli vidljivo čisti, jer zadržava ogromnu većinu te mase čestica.

Unutar metalnog kućišta nalazi se saćasti monolit, obično od cordieritne ili silicijum-karbidne keramike, oblikovan u hiljade malih paralelnih kanala. Kod uobičajene izvedbe sa protokom kroz zidove, naizmenični kanali su zapušeni na suprotnim krajevima, pa su izduvni gasovi prinuđeni da prolaze kroz porozne zidove kanala. Gas prolazi kroz njih, ali su čestice čađi prevelike i talože se na zidovima, gde se vremenom gomilaju. Ovo je veoma delotvorno, jer uklanja znatno više od devedeset pet procenata broja čestica, ali nakupljena čađ postepeno zapušava filter i podiže protivpritisak izduva, pa se mora povremeno čistiti.

Čišćenje filtera naziva se regeneracijom i odvija se sagorevanjem nakupljenog ugljenika u ugljen-dioksid. Pasivna regeneracija teče neprekidno kada su temperature izduva dovoljno visoke, kao tokom brze vožnje autoputem, često uz pomoć azot-dioksida koji deluje kao oksidans. Kada se naslaga čađi previše uveća bez takvih uslova, motor pokreće aktivnu regeneraciju: ubrizgava dodatno gorivo, kasni paljenje ili koristi nizvodni gorionik da podigne temperaturu izduva na oko 550 do 600 stepeni Celzijusa i namerno spali naslagu, što traje nekoliko minuta.

Ovo oslanjanje na toplotu izvor je najčešće teškoće DPF-a u praksi. Vozilo koje se koristi samo za kratke, hladne vožnje uz česta zaustavljanja možda nikada ne dostigne temperaturu potrebnu za potpunu regeneraciju; filter se polako zapušava, pale se kontrolne lampice, a vozilo na kraju može odbiti regeneraciju bez prinudnog ciklusa u radionici ili, u težim slučajevima, bez skupog očišćenog ili novog filtera. Vlasnicima takvih vozila obično se savetuje povremena duža vožnja višom brzinom. Keramika tokom veka nakupi i nesagorivi pepeo iz aditiva u ulju, zbog čega se propisuju posebna dizel ulja sa niskim sadržajem pepela.

Ugrađen u praktično sve dizel automobile od norme Euro 5 iz 2009. godine, a dodatno pooštren normom Euro 6, DPF je jedan od više uređaja koji deluju usklađeno. On se bavi isključivo česticama, dok selektivna katalitička redukcija uz doziranje AdBlue-a savladava okside azota, a oksidacioni katalizator obrađuje nesagorele ugljovodonike i ugljen-monoksid. Pandan za benzinske motore, koji se bavi porastom čestica iz benzinskih motora sa direktnim ubrizgavanjem, jeste filter čestica benzinskog motora.