Filtr cząstek stałych: po czym poznać, że cierpi

W obudowie siedzi ceramiczny wkład z wieloma równoległymi kanałami. Kanały są zamknięte naprzemiennie: co z przodu otwarte, z tyłu zamknięte, i odwrotnie. Spaliny nie mogą więc przejść prosto, lecz muszą przeniknąć przez porowatą ściankę między dwoma kanałami. Cząstki osiadają na ściance, gaz płynie dalej.

Dotyczy to zarówno filtra cząstek stałych w dieslu, jak i filtra w benzynowych silnikach z bezpośrednim wtryskiem, które również go mają. Warunki pracy są różne — w silniku benzynowym spaliny są gorętsze, co ułatwia samooczyszczanie — konstrukcja jest ta sama.

Ponieważ filtr zapełnia się właśnie przez to, że pracuje, nie jest elementem, który po prostu jest. Jest pojemnikiem, który trzeba regularnie opróżniać, a silnik robi to sam podczas jazdy — o ile mu się na to pozwala.

Sadza to węgiel i spala się, gdy jest dość gorąco. Podczas dłuższej jazdy pod obciążeniem spaliny same osiągają temperaturę, w której zgromadzona sadza spala się w sposób ciągły — to regeneracja pasywna i jest to ta, która nic nie kosztuje.

Jeśli to nie wystarcza, interweniuje sterownik. Szacuje zapełnienie z dwóch źródeł: różnicy ciśnień na filtrze, mierzonej osobnym czujnikiem, i modelu obliczeniowego opartego na ilości wtryskiwanego paliwa, obrotach i obciążeniu. Jeśli wartość przekroczy próg, uruchamia się regeneracja aktywna. Wtryskuje się wtedy po właściwym spalaniu dodatkowe paliwo, które przereagowuje dopiero w układzie wydechowym i podnosi temperaturę w filtrze.

Regeneracja aktywna potrzebuje czasu — minut, nie sekund — i to w jednym ciągu. Da się ją zauważyć: wyższe obroty na biegu jałowym, zmieniony dźwięk, zapach, wentylator, który po wyłączeniu silnika dalej pracuje, czasem wstrzymanie działania start-stop.

Kto porusza dieslem na cztery kilometry po mieście, nigdy nie osiąga temperatury spalin potrzebnej do regeneracji pasywnej i przerywa każdą aktywną, bo silnik zostaje wyłączony, zanim się zakończy. Sterownik zapamiętuje przerwanie i próbuje ponownie następnym razem — a za kolejnym razem z większym nakładem.

To moment, w którym z profilu jazdy robi się szkoda. Każda przerwana regeneracja zostawia więcej sadzy niż wcześniej, następna musi trwać dłużej, aż w końcu sterowanie odmawia próby i przechodzi w tryb awaryjny z ograniczoną mocą. Potem pomaga już tylko regeneracja wymuszona w warsztacie albo wymontowanie filtra.

Dla zakupu używanego auta oznacza to: diesel z niskim przebiegiem i miejskim poprzednim właścicielem nie jest automatycznie lepszym pojazdem. Pytanie o profil jazdy jest w przypadku diesla pytaniem technicznym, a nie grzecznościowym.

Nie wszystko w filtrze to sadza. Niewielka część to popiół: niespalne pozostałości z dodatków do oleju silnikowego i ze zwykłego zużycia w silniku. Popiołu nie da się wypalić. Gromadzi się przez całe życie filtra i trwale zwęża wolny przekrój.

Dlatego nawet doskonale regenerowany filtr w końcu jest pełny. I dlatego jego żywotność zależy od oleju: oleje do pojazdów z filtrem cząstek stałych mają niską zawartość popiołu, z ograniczoną ilością popiołu siarczanowego, fosforu i siarki. Niewłaściwy olej przez kilka przebiegów między wymianami mierzalnie skraca żywotność filtra, a w trasie nic nie zwraca uwagi.

Wiele sterowników prowadzi szacowaną masę popiołu jako osobną wartość. Przy zakupie używanego auta jest bardziej wymowna niż wartość sadzy, bo nie zależy od ostatniej jazdy, lecz od całej historii pojazdu.

Regeneracja aktywna wtryskuje paliwo, które nie uczestniczy w spalaniu. Część z niego przedostaje się obok ścianek cylindra do oleju. Przy sporadycznej regeneracji jest to nieistotne — przy stale przerywanych próbach już nie. Wtedy poziom oleju rośnie powyżej górnego oznaczenia, a rozrzedzony olej słabiej przenosi obciążenia na łożyskach.

Poziom oleju powyżej maksimum nie jest więc w przypadku diesla z filtrem cząstek stałych oznaką hojności przy dolewaniu, lecz przede wszystkim podejrzeniem. Bagnet to najtańsza diagnostyka, jaka istnieje, i należy do każdych oględzin — na zimno, na równym podłożu, z zerknięciem, czy olej nie pachnie dieslem.

To, co filtr sygnalizuje, zanim się podda, da się obserwować bez warsztatu:

Najbardziej wymowną kontrolą jest odczyt. Kto ma dostęp do urządzenia diagnostycznego, widzi więcej, niż pokaże jakakolwiek jazda próbna: zapełnienie sadzą, szacowaną masę popiołu, dystans od ostatniej udanej regeneracji i liczbę przerwanych prób. Trzy z tych czterech wartości mówią coś o przyszłości, a nie o chwili obecnej.

Jazda próbna mimo to jest potrzebna i wymaga odcinka drogi szybkiego ruchu. Diesel, który przejechał dziesięć minut pod obciążeniem, pokazuje, czy utrzymuje moc, czy uruchamia się regeneracja i czy potem w pamięci błędów jest coś, czego wcześniej tam nie było.

I dokumenty: filtr już wymieniony lub wyczyszczony to nie zła wiadomość, lecz informacja. Zły jest tylko filtr, który bez żadnego dowodu jest dwa razy starszy, niż można by oczekiwać po pojeździe.

Jeśli filtr jest tylko obciążony sadzą, często wystarcza regeneracja wymuszona w warsztacie albo po prostu dłuższa jazda pod obciążeniem. Jeśli jest obciążony popiołem, żadna regeneracja nie pomoże; zostaje czyszczenie na mokro w wyspecjalizowanym zakładzie, w którym wkład się wymontowuje i przepłukuje, albo wymiana.

Demontaż bez zamiennika nie jest trzecią możliwością. Usuwa element będący częścią homologacji typu; pojazd nie odpowiada wtedy już dopuszczonemu stanowi, nie przechodzi przeglądu technicznego i nie jest dopuszczony do ruchu drogowego. Kto ogląda pojazd, w którym historia brzmi jak problem z filtrem, a okolica pod pojazdem wygląda na świeżo wykonaną pracę, pyta o to.

Najuczciwszy wniosek dotyczy wyboru pojazdu: kto jeździ głównie krótkimi trasami, kupując diesla, kupuje technikę zaprojektowaną na coś przeciwnego. To nie słabość silnika, lecz kwestia dopasowania.