A dízel részecskeszűrő (DPF) működése, karbantartása és a leggyakoribb problémák

A dízel részecskeszűrő (DPF, Diesel Particulate Filter) a dízelmotorok kipufogórendszerébe épített berendezés. A környezetvédelemben elsődleges cél, hogy a járművekből származó légszennyező anyagok kibocsátását egyre lejjebb szorítsák. Lényegében egy olyan szerkezetről van szó, ami a gázolaj tökéletlen égéséből eredő korommaradványt gyűjti össze, és égeti el. A részecskeszűrő alkalmazásának eredménye, hogy csökken a károsanyagok kibocsátása. Ennek jelentősége nem megkérdőjelezhető, hiszen a legmodernebb dízelmotorok is termelnek apró, szabad szemmel láthatatlan koromszemcséket, amelyek felelőssé tehetők a szemirritáció, légúti problémák és súlyosabb esetekben tüdőrák kialakulása miatt is.

Miért van szükség DPF-re?

A dízel részecskeszűrők gondolata először az 1970-es években fogalmazódott meg a belélegzett részecskék okozta károk miatti aggodalmak okán. A belsőégésű motorral hajtott járművek közül az utóbbi időben egyértelműen rávilágítottak arra, hogy a dízel motoros járművek jelentik a nagyobb kockázatot a légúti megbetegedéseknek. Rövidebben a gázolaj elégetése közben, nagynyomáson nagyon finom korom keletkezik, mely a szűretlen kipufogón keresztül távozik a légkörbe a járműből. Ez régebben kevésbé volt jellemző, mert nem közös nyomócsöves befecskendezés (Common Rail Diesel) rendszerekkel üzemeltek a motorok és nem keletkezett ilyen kicsi szemcsenagyságú részecske. Ezeket az újfajta részecskéket az orrunk, az út nem tudja kiszűrni, hanem simán bejut a tüdőnkbe és lerakódik. Ezek felismerése mellett indult útjának a részecskeszűrő elterjedése a dízel motorok terén.

A folyamatos környezetvédelmi szabályozások miatt (Az Európai Unióban és az USA-ban) egyre kevésbé tudták az autógyártók teljesíteni az állami és nemzetközi szabályozásokat. A fordulópont az Euro 5-ös norma volt 2009-ben. Ez kimondja, hogy minden dízel járművet részecskeszűrővel kell szerelni annak érdekében, hogy tudják teljesíteni a maximum kibocsátási határértékeket. Az Euro 6c emissziós szabvány, az Euro 4 szintig nincsen részecske (PM) határérték megállapítva. Fontos megjegyezni, hogy a részecskeszűrő a rákkeltő anyagokat tartalmazó részecskék akár 95%-át is felfogja, ezáltal számos egészségügyi kockázatnak teszi ki a környezetét.

Hogyan működik a DPF?

A dízel részecskeszűrő a jármű kipufogó rendszerében található, a katalizátor mellett. Néhány esetben a részecskeszűrők konkrétan a katalizátorral együtt lesznek beszerelve a gépjárműbe. A DPF a kipufogó rendszerbe szerelt, fizikailag gátat képez a kipufogógáznak, így a szemcsék útjába kerül, és azok fennakadnak a szűrő porózus felületén. A részecskeszűrő működésének hatásossága a porózusságában rejlik, így képes felfogni a ki- és beáramló gázok által szállított szennyeződéseket, amelyek a fekete füstért felelősek. A részecskeszűrő megfelelő működése során az áthaladó kipufogógázból több, mint 90 %-ban összegyűjti a kormot a speciálisan kialakított cellákban. A részecskeszűrő nemes fémekkel van ellátva, így különleges szerepe még, hogy a szemcsék reakcióba kerülnek ezekkel az anyagokkal és részben hatástalanítja azokat, normál üzemi körülmények között.

Regeneráció: a szűrő "önhulladék-kezelése"

A szűrő idővel megtelik, és "ki kell üríteni", hogy ne veszítse el a hatékonyságát. Ezt a folyamatot regenerálásnak nevezik. Ennek során a szűrőt magas hőmérsékletre (kb. 600 °C) hevítik, és a korom finom hamuvá ég el, amely már nem marad a szűrőben. A jármű elektronikája szenzorokkal folyamatosan figyeli, hogy mennyi korom gyűlt össze a szűrőben és időnként a kipufogógáz extra magas hőmérsékletét felhasználva egyszerűen elégeti a felgyülemlett kormot. Ezt a magas kipufogógáz hőmérsékletet a motor több módszerrel is elérheti, például plusz injektorral, izzítórendszer működtetésével, plusz henger üzemanyag befecskendezéssel, stb.

Útmutató a Nissan Terrano 2700 dízel vezérléséhez

A regenerációt csak bizonyos feltételek mellett képes elvégezni az autó. Két fő típusa van:

• Passzív regeneráció: Ez automatikusan történik autópályákon, gyorsforgalmi utakon, ahol a kipufogó hőmérséklete megfelelően magas. Ilyenkor a rendszer első szobájának számító oxidációs katalizátorban a megfelelő motorvezérlés miatt jelentősen megemelkedik a hőmérséklet.
• Aktív regeneráció: Mivel sok autót nem így használnak, a gyártók beépítenek egy motorvezérlő számítógépet (Engine Management Computer), mely elvégzi ezt a folyamatot. Amikor a szűrőben lévő korom mennyisége elér egy bizonyos szintet (kb. 45%-ot) a motorvezérlő chip (Engine Control Unit, ECU) növeli a kipufogó gázok hőmérsékletét, hogy a felesleget elégesse.

Az aktív regenerációs rendszerek egy része adalékanyagot használ. A gázolajhoz kevert adalékanyag (pl. Eolys) csökkenti a regenerációhoz szükséges hőmérséklet küszöböt. Ehhez a módszerhez meghatározott mennyiségű adalékanyagot adnak a dízel üzemanyaghoz. A vezérlőegység korrigálja a befecskendezés szabályozását és meghatározott mennyiségű adalékanyagot kever az üzemanyaghoz egy külön tartályból (csökkenti a korom égési hőmérsékletét).

GPF: Részecskeszűrő benzines autókban

Itt kitérőként megemlíteném, hogy a 2018. szeptember után gyártott benzines autók nagy része direktbefecskendezéses (Gasoline Direct Injection, azaz GDi) rendszerrel ellátott és ezeknél is megtalálható a részecskeszűrő, de ennek a neve Otto-Partikelfilter (OPF, GPF). Működése hasonló a DPF-hez, az ultrafinom koromrészecskéket szűri. Különbségként említhető, hogy a benzinesek kipufogógáza általában magasabb hőmérsékletű, így a regenerálás sokszor kevésbé észrevehetően megy végbe. Kevesebb a gond a GPF-ekkel, de nem örök életű alkatrészek ezek sem.

Gyakori problémák és tünetek

A DPF részecskeszűrőket elvileg, a jármű élettartamára tervezik. Normál, szakszerű, nem hétköznapi felhasználói módon üzemeltetett esetben elérhető ez a körülbelüli elvárás. Azonban a dízelautók kipufogógáz hőmérséklete csupán 200 Celsius fok, tehát a megújulási folyamat nem tud elindulni, vagy ha mégis, a rövid időtartamú autózások során az öntisztulás nem fejeződik be. Ebből egyértelműen következik, hogy a következő megújulási folyamat nem lesz tökéletes, hiszen a többletet már nem tudja maradéktalanul eltávolítani. Sajnos a szűrő eldugulása leggyakrabban a rövid utazásokban, vagy a városi használatban keresendő.

A félbeszakadt regeneráció nem tesz jót a rendszernek. Ha a szűrés egy elégtelen vezetési ciklusból következően sikertelen, a hengerekbe fecskendezett további üzemanyag nem ég el és az olajteknőben gyűlik össze. Ennek eredményeként az olajminőség romlik és az olajszint nő. Fontos, hogy az olajszint ne nőjön a mérőpálca maximuma fölé, mivel a dízelmotorok a saját olajukat is fogyaszthatják túlzott olajszint esetén, ezzel akár a motorban is károkat okozva.

Dízel üzemanyag összehasonlítás

Ha menet közben nem sikerül a tisztítás, akkor egy idő után a megtelt szűrő miatt az autónk le fog tiltani, nem engedi nyomni a gázt, a maradék teljesítmény pedig éppen arra lesz elegendő, hogy eljussunk egy szervizbe, ahol a regeneráció megtörténhet. A DPF jelzőfény ignorálása esetén, relatíve lassú, stop/start mintájú vezetés mellett a korom tovább töltődik kb. 75%-os szintig, ekkor a műszerfal egyéb jelzőfényei is kigyulladhatnak. Beavatkozásra akkor van szükség, ha az aktív szűrés feltételei nem teljesülnek vagy ha a korom mennyisége olyan szintet ért el, ahol a normál szűrés már nem mehet végbe. Ez kb. 70%-os koromtöltöttségnél következik be. Ekkor a jármű alacsonyabb teljesítményre kapcsol a további károk elkerülése érdekében.

A DPF hibák nem mindig önálló vagy elsődleges gondok, hanem gyakran egyéb problémák következményei. A termosztát, az izzítógyertya, a nyomáskülönbség-szenzor, a kipufogógáz-visszavezetés (EGR), a porlasztók, a turbó és még az is lehet a hiba eredete, ha falsot szív a motor. Ha pedig a DPF eltömődik, megnő a kipufogó-ellennyomás, ami terhelheti a turbót, romlik a motor teljesítménye is. Megnőhet a fogyasztás és vészüzembe kapcsolhat az autó, extrémebb esetben olajhígulás következhet be a sikertelen regenerálások miatt, amely elégtelen kenéshez vezet.

A DPF eltömődésének jelei:

Megoldások eltömődés esetén

Ha a szűrő túlságosan eltömődött korommal, és a regenerálás nem működik megfelelően, akkor az autónk általában jelzi a problémát.

Kényszerített regeneráció

Ha menet közben nem sikerül a tisztítás, akkor egy idő után a megtelt szűrő miatt az autónk le fog tiltani. A maradék teljesítmény éppen arra lesz elegendő, hogy eljussunk egy szervizbe, ahol a regeneráció megtörténhet. Ezt úgy csinálják, hogy a járműre rákötik a számítógépet, amely regeneráció módba kapcsol, a motort 4000-es fordulaton tartják, és kikényszerítik a tisztítást. Műhely körülmények között a regenerálást el lehet indítani, de tapasztalatok alapján már nem lehet 1-1 kényszerregenerálással újra jót varázsolni a szűrőből.

DPF tisztítás

A részecskeszűrő tisztítására többféle módszer létezik, eltérő hatékonysággal. Vannak adalékos, spray alapú megoldások, de ezek csak enyhébb esetekben segítenek, egy komolyan eltömődött egységet nem tisztítanak ki. Egy alapos, teljes körű tisztításnál a szűrőbetétet ki kell szerelni. Megmérik az átjárhatóságát, majd ellenőrzött gépi tisztítással eltávolítják belőle a kormot és a hamut (előbbi kiégethető, utóbbi viszont nem ég el). A hamu a motorolajból és az égési maradványokból származik, alapos tisztítás nélkül pedig nem távolítható el. A kitisztított szűrő élettartama drasztikusan lecsökken.

Üzemanyagtank méret - Smart Forfour 454

A javítás ugyanis általában sokkal olcsóbb, mint egy új szűrő vásárlása. A javítás ugyanakkor gyakran egyetlen nap alatt elvégezhető, így gyorsan újra használatba veheti autóját. Ha a szűrő mechanikailag nem sérült, akkor az FCM technológiával az eredeti teljesítmény akár 98%-át is visszaállíthatja.

DPF csere

Amennyiben a regenerálás nem megy végbe, vagy újra eltömődik a szűrő, úgy nincs más megoldás, cserélni kell, mint egy légszűrőt. Előfordulhat, hogy annyira rossz a helyzet, hogy a DPF-et nem lehet regenerálni. Ekkor sajnos nincs más megoldás, a szűrőt cserélni kell, de ez nem olcsó mulatság. A sikeres szűrés utáni hamumaradék eltávolíthatatlan és idővel eltömíti a szűrőt. A magasabb árat leszámítva azonban a DPF cseréjének csak előnyei vannak. Egy új szűrő életkora akár 250 000 mérföld is lehet, így valószínűleg soha többé nem kell cserélni.

Komplett cserére akkor van szükség, ha a ház megsérült vagy már nem javítható gazdaságosan, de ez ritkán fordul elő. A kerámiabetét cseréje az esetek 98 százalékában megoldható. Az végösszeget azonban nem csak a tisztítás ára határozza meg, hanem a ki- és beszerelés munkadíja is. Általánosságban elmondható, hogy ha a tisztítás már nem megoldható gazdaságosan vagy éppen megsérült a betét, akkor a komplett DPF cseréje drágább, mint a betétcsere. Sok esetben akár tízszeres is lehet az árbeli különbség.

Amit soha ne tegyen DPF problémával!

Sajnos nagy "divat" az is, hogy "kivágják" a DPF rendszert az autóból. Ez hatalmas hiba! A mai gépjárművek nem úgy lettek kialakítva, hogy részecskeszűrő nélkül működjenek, és a DPF eltávolítás utáni hibalehetőségek egy új DPF rendszer sokszoros árát is kitehetik, nem is beszélve az eszméletlen környezetszennyezésről amit ez okoz!

A DPF eltávolításának következményei:

• Jogi következmények: Az Európai Unióban és számos más országban a működő részecskeszűrő nélküli vezetés illegális, mivel az autó nem felel meg a károsanyag-kibocsátási előírásoknak. Büntetés, valamint az autó forgalomból való kivonása. A rendőrök a helyszínen 10 000 CZK-ig terjedő bírságot, közigazgatási eljárás során pedig 50 000 CZK-ig terjedő bírságot szabhatnak ki. Ezen túlmenően az autót kivonhatják a forgalomból. A műszaki vizsgán (STK) a részecskeszűrő nélküli járművet automatikusan nem megfelelőnek jelölik.
• Gépkocsi károsodása és megnövekedett fogyasztás: Szűrés nélkül a korom visszakerül a motorba, ami károsíthatja a turbófeltöltőt, az EGR-szelepet, az injektorokat és a kipufogórendszert. Emellett egyenetlen égést okoz, ami növeli az üzemanyag-fogyasztást.
• Levegő és környezet szennyezése: A részecskeszűrő a rákkeltő anyagokat tartalmazó részecskék akár 95%-át is felfogja. Eltávolítása számos egészségügyi kockázatnak teszi ki a környezetét. A korom és a szennyező anyagok a növényzetre is rátapadnak, szennyezve a talajt és a vizet.
• Külföldre utazáskor további kockázatok: Egyes országokban, például Ausztriában vagy Németországban egy közúti ellenőrzés, például a kipufogócső fehér kesztyűvel történő megérintése, a legközelebbi műszaki vizsgára való elkíséréssel járhat.

Fontos azt is látni, hogy egy autó attól még nem lesz valóban rendben, hogy eltűnt a DPF- vagy check engine visszajelzés a műszerfalról. A hibajelzés megszűnése önmagában nem jelenti azt, hogy a probléma valódi oka is megszűnt. Technikailag a motorvezérlőt meg lehet írni úgy, hogy ne dobáljon hibakódot DPF nélkül. De ettől az autó nem lesz szabályos, és nem fogja azt a környezetvédelmi szintet teljesíteni, amire tervezték. A vezérlőegység átprogramozása legfeljebb elrejti a hibát, nem oldja meg. A DPF hiánya jogilag és műszakilag is probléma közúti használatnál. Egy normális vizsgaállomáson, megfelelő műszerrel egy működő DPF nélküli autó nem tekinthető rendben lévő autónak.

Ha valaki olyan használt autót vesz, amiből az előző tulajdonos kiszedte a részecskeszűrőt, mert nem volt pénze tisztítani/javítani, annak komoly következményei lehetnek. Az eladónak szavatossági kötelezettsége fennáll, ha úgy adja el autóját, hogy az adásvétel pillanatában hiányzik ezen alkatrész, hiszen kötelező eleme gyárilag. Javítást (az alkatrész visszahelyezését/beépítését) lehet kérni az eladón, beleértve az anyag- és munkadíjat is. Ha nem vállalja, árleszállítást kérhetünk. A DPF állapotának ellenőrzése nagyságrendileg 20 000 ezer forintba kerül, ami töredéke egy későbbi javítás, jogvita vagy akár pereskedés költségének.

Tippek a DPF élettartamának meghosszabbításához

A dízel részecskeszűrő (DPF) élettartama számos tényezőtől függ. Ezek közé tartozik a motor típusa, az olaj és az üzemanyag minősége, a vezetési stílus - és az, hogy az autót milyen gyakran regenerálták passzívan és rendszeresen karbantartották. A szűrő azonban még megfelelő karbantartás mellett sem tart örökké. A korommal ellentétben, amely a regenerálás során elégethető, a hamu (éghetetlen maradványok, például olaj) tartósan felhalmozódik a szűrőben.

• Hosszabb utak: IGAZI TIPP: Legalább 1-2 hetente egyszer vigye el az autót egy hosszabb útra, hogy lehetővé tegye a passzív regenerálódást.
• Minőségi üzemanyag: Tankoljon minőségi üzemanyaggal. A dízelmotorok általában érzékenyebbek az üzemanyag minőségére, mint a benzinmotorok. Ezért olyan jó hírű benzinkútnál tankoljon, amely alacsony kéntartalmú üzemanyagot kínál.
• Adalékok használata: Adalékokat adjon az üzemanyaghoz. A minőségi adalékok elősegítik a tiszta égésű üzemanyagot, csökkentik a koromtermelést és megkönnyítik a szűrő regenerálódását.
• Megfelelő motorolaj: A megfelelő, jó minőségű olajat használja. Kizárólag a gyártók által a DPF-motorokhoz jóváhagyott, gyakran "low-SAPS" (alacsony szulfáthamu, foszfor- és kéntartalmú) címkével ellátott olajokat válasszon.
• Vezetési szokások: Kerülje a hosszabb ideig tartó alacsony sebességű vezetést. Ne hagyja a motort üresjáratban járni.
• Rendszeres szervizelés: Tartsa a motort jó állapotban. Ne várja meg, amíg a motorellenőrző lámpa kigyullad. Ügyeljen a rendszeres szervizelésre, szénmentesítse a motort, és időben cserélje ki az olajat, valamint a levegő- és üzemanyagszűrőket.

tags: #dizel #reszecske #fogalma #magyarázat

• PCV szelep működés és hibák
• Reggeli Kangoo előnyei
• ablaktörlő lapát gumicsere
• tudnivalók a Kangoo rendszám megvilágító foglalatról
• dízelmotor megbízható működése