Filter čestica za benzinske motore (GPF)

Filter čestica za benzinske motore, skraćeno GPF, a ponekad nazivan i benzinski filter čestica (PPF), jeste izduvna komponenta koja hvata mikroskopske čestice čađi koje proizvode savremeni benzinski motori. To je benzinski pandan filteru čestica za dizel motore, koji se godinama ugrađuje u dizel automobile. Njegova pojava odražava neprijatnu istinu o današnjim benzinskim motorima: iako se benzinsko sagorevanje dugo smatralo čistim od čađi, prelazak na direktno ubrizgavanje goriva ponovo je doneo problem sa česticama koji sada mora da se kontroliše.

Potreba je nastala upravo zbog direktnog ubrizgavanja benzina. Kada se gorivo raspršuje pravo u komoru za sagorevanje umesto u usisni kanal, ostaje manje vremena da se ravnomerno pomeša sa vazduhom, pa neke kapljice sagorevaju u lokalno bogatim džepovima. To nepotpuno sagorevanje stvara finu čađ, uključujući vrlo sitne ultrafine čestice koje brinu zdravstvene regulatore. Kako se direktno ubrizgavanje raširilo zbog prednosti u efikasnosti i performansama, benzinski motori počeli su da ispuštaju broj čestica kakav raniji motori sa ubrizgavanjem u granu nisu, što je izazvalo regulatorni odgovor.

Sam filter je saćasta struktura, najčešće od kordijerita ili silicijum-karbida, sa velikim brojem malih paralelnih kanala. Naizmenični kanali zatvoreni su na suprotnim krajevima, čime se izduvni gas prisiljava da prođe kroz porozne zidove kanala. Zidovi propuštaju gas, ali zadržavaju čvrste čestice čađi, često postižući smanjenje broja čestica veće od 90 odsto. Zarobljena čađ se vremenom nagomilava i mora se povremeno sagoreti u procesu koji se naziva regeneracija.

Značajna prednost GPF-a u odnosu na dizel pandan tiče se regeneracije. Benzinski motori rade mnogo toplije, sa temperaturama izduva koje su često dovoljno visoke da kontinuirano i pasivno sagorevaju nagomilanu čađ tokom uobičajene vožnje, pa se filter sam čisti bez posebne intervencije u većini uslova. Time se izbegavaju mnoge muke sa aktivnom regeneracijom koje prate dizel filtere, gde kratke vožnje na hladnom mogu sprečiti filter da dostigne temperaturu potrebnu za čišćenje, što vodi začepljenju. GPF se takođe često objedinjuje u isto kućište sa katalizatorom, radi uštede prostora i iskorišćavanja toplote koja je tu već prisutna.

Filteri čestica za benzinske motore postali su uobičajeni od Euro 6d faze evropskih normi o emisiji, kada su strože granice broja čestica primenjene na benzinske automobile da bi se izjednačili sa dizelima. U svakodnevnoj upotrebi uglavnom ne traže održavanje, mada, kao svako sužavanje izduva, unose vrlo mali otpor protoku, a oštećen ili zaprljan filter na kraju može zahtevati zamenu.

GPF pripada porodici uređaja za naknadnu obradu izduva i najbolje se razume kroz poređenje i povezanost. Direktni je pandan filteru čestica za dizel motore, postoji prvenstveno da bi upravljao čađu od direktnog ubrizgavanja, radi uporedo sa katalizatorom koji obrađuje gasovite zagađivače, a u široku upotrebu ga je gurnula norma Euro 6.