Filtr cząstek stałych w silnikach benzynowych

Filtry GPF/OPF – działanie, korzyści i typowe usterki

Filtry cząstek stałych w silnikach benzynowych, znane jako GPF (Gasoline Particulate Filter) lub OPF (Otto Particulate Filter), zostały wprowadzone w odpowiedzi na zaostrzone normy emisji spalin. Ich głównym zadaniem jest redukcja emisji cząstek stałych, które powstają podczas spalania benzyny, szczególnie w nowoczesnych jednostkach z bezpośrednim wtryskiem paliwa.

Działanie GPF/OPF

Filtry GPF działają podobnie do DPF (stosowanych w silnikach diesla), ale są dostosowane do specyfiki benzynowych układów wydechowych. Składają się z porowatej struktury ceramicznej, która zatrzymuje cząstki stałe emitowane podczas pracy silnika. Zgromadzone w filtrze cząstki są okresowo wypalane w procesie regeneracji, który może być inicjowany automatycznie podczas normalnej jazdy, bez konieczności ingerencji kierowcy.

Regeneracja GPF odbywa się przy wyższych temperaturach spalin (ok. 500–700°C), co jest bardziej naturalne dla silników benzynowych niż w przypadku diesli.

Korzyści wynikające z zastosowania GPF

1. Redukcja emisji cząstek stałych: GPF skutecznie obniża ilość cząstek stałych emitowanych do atmosfery, zmniejszając negatywny wpływ samochodów na jakość powietrza.

2. Zgodność z normami emisji spalin: Filtry GPF pozwalają producentom samochodów spełniać rygorystyczne normy emisji, takie jak Euro 6c i Euro 6d-TEMP, które obowiązują od 2018 roku.

3. Poprawa ekologii i zdrowia publicznego: Dzięki ograniczeniu cząstek stałych zmniejsza się ryzyko chorób układu oddechowego i sercowo-naczyniowego związanych z zanieczyszczeniem powietrza.

Najczęstsze usterki GPF

1. Zatykanie filtra: Przyczyną może być częsta jazda na krótkich trasach, gdzie temperatura spalin jest zbyt niska, aby doszło do pełnej regeneracji.

2. Uszkodzenie czujników: Czujniki różnicy ciśnień i temperatury spalin mogą ulec awarii, co zaburza działanie systemu i uniemożliwia prawidłową regenerację.

3. Nieprawidłowa mieszanka paliwowo-powietrzna: Problemy z układem wtryskowym lub sondami lambda mogą powodować nadmiar sadzy i przyspieszone zapychanie filtra.

4. Niewłaściwa regeneracja: Przerywanie procesu regeneracji z powodu krótkich tras lub częste wyłączanie silnika.

Podsumowanie

Filtry GPF/OPF to kluczowy element nowoczesnych silników benzynowych, który pozwala znacząco ograniczyć emisję cząstek stałych. Dzięki nim producenci samochodów mogą spełniać normy emisji spalin Euro 6c i 6d-TEMP, wprowadzone w 2018 roku. Jednak ich skuteczność i trwałość zależą od stylu jazdy kierowcy oraz regularnego serwisowania pojazdu. Mimo pojawiających się usterek, korzyści ekologiczne i zdrowotne wynikające z ich zastosowania zdecydowanie przeważają nad potencjalnymi trudnościami eksploatacyjnymi.

 

Filtry cząstek stałych w silnikach benzynowych (GPF/OPF) generują podobne błędy DTC co DPF, jednak są specyficzne dla technologii benzynowej. Oto najczęściej spotykane kody błędów:

1. Błędy dotyczące zablokowania filtra GPF:

P24A0: Nadmiar sadzy w filtrze GPF.

P24A4: Problem z wydajnością przepływu przez filtr GPF.

P2002: Zbyt niska skuteczność filtra cząstek stałych (dotyczy również GPF).

2. Błędy związane z czujnikiem różnicy ciśnień:

P2452: Niski sygnał z czujnika różnicy ciśnień GPF.

P2453: Wysoki sygnał z czujnika różnicy ciśnień GPF.

P2454: Zbyt niski sygnał wejściowy czujnika różnicy ciśnień.

P2455: Zbyt wysoki sygnał wejściowy czujnika różnicy ciśnień.

3. Błędy regeneracji filtra GPF:

P2458: Regeneracja filtra GPF trwa zbyt długo.

P2459: Zbyt częsta regeneracja filtra GPF.

P24B0: Wydajność regeneracji filtra GPF poniżej oczekiwanej.

4. Błędy czujników temperatury:

P2031: Problem z czujnikiem temperatury spalin przed GPF.

P2033: Problem z czujnikiem temperatury spalin za GPF.

P0546: Czujnik temperatury spalin – sygnał wysoki.

P0544: Czujnik temperatury spalin – sygnał niski.

5. Błędy ogólne związane z układem GPF:

P24C6: Zanieczyszczenie filtra GPF – zbyt wysoki poziom sadzy.

P24D0: Czujnik różnicy ciśnień wskazuje brak przepływu przez filtr GPF.

P1400: Zbyt wysoki poziom emisji cząstek stałych.

P24A2: Nieprawidłowy przepływ spalin przez filtr GPF.

6. Błędy układów współpracujących:

P0101: Problem z przepływomierzem powietrza (MAF) – wpływ na regenerację GPF.

P0299: Zbyt niskie ciśnienie doładowania – obciążenie GPF.

P0171: Zbyt uboga mieszanka paliwowa – wpływająca na skuteczność GPF.

P0172: Zbyt bogata mieszanka paliwowa – powodująca zatykanie GPF.

7. Błędy katalizatora (często powiązane z GPF):

P0420: Niewystarczająca skuteczność katalizatora (Bank 1).

P0430: Niewystarczająca skuteczność katalizatora (Bank 2).

Najczęstsze przyczyny usterek GPF:

1. Zanieczyszczenie filtra:

Nagromadzenie sadzy i popiołu z powodu krótkich tras i niedostatecznego rozgrzania silnika.

1. Nieprawidłowa mieszanka paliwowo-powietrzna:

Uszkodzone wtryskiwacze, MAF/MAP lub sonda lambda.

1. Nieskuteczna regeneracja:

Częste przerywanie procesu regeneracji podczas krótkich tras.

1. Awaria czujników:

Uszkodzenia czujników różnicy ciśnień lub temperatury spalin.

Zapobieganie usterkom:

Regularne używanie pojazdu na dłuższych trasach, aby umożliwić pełną regenerację filtra.

Stosowanie odpowiedniego oleju i paliwa wysokiej jakości.

Szybka reakcja na inne błędy silnika, które mogą wpływać na regenerację GPF.