Problematyka czystości spalin jest tak stara jak silniki spalinowe. Z początku skupiano się jednak na maksymalnym ograniczeniu emisji przez redukcję ilości spalanego paliwa. W efekcie w latach 80. XX wieku przede wszystkim fabryki japońskie wypuszczały bardzo dużo samochodów wyposażonych w silniki pracujące na tzw. mieszance zubożonej. Samochody te rzeczywiście były ekonomiczne, ale, jak wiadomo, zbytnie zubożenie mieszanki powoduje wzrost temperatury spalania, co bezpośrednio przekłada się na emisję związków azotu NO_X. Dopiero norma Euro 3 wprowadzona w 2001 roku wprowadziła limity emisji związków azotu do atmosfery. Wcześniej jedynym zmartwieniem producentów silników były węglowodory (HC) oraz tlenek węgla (CO). W silnikach Diesla normy Euro od samego początku precyzowały dodatkowo maksymalną emisję cząstek stałych (PM) w spalinach. Przez wiele lat zgodną z przepisami emisję cząstek stałych dało się bez problemu osiągnąć za pomocą regulacji pracy układu zapłonowego i układu zasilania. Ale w pewnym momencie konstruktorzy natrafili na próg nie do przejścia: okazało się bowiem, że aby sprostać nowym przepisom, konieczne jest zastosowanie mechanicznej bariery zatrzymującej cząstki stałe i niepozwalającej im wydostać się na zewnątrz układu wydechowego.

Tak narodziły się filtry cząstek stałych. Ich sposób działania jest prosty: składają się ze ślepych, porowatych kanalików, przez które mogą przedostać się gazy, lecz nie mogą przecisnąć się niesione przez gazy cząsteczki i pyły powstające podczas spalania paliwa.

Filtr cząstek stałych – czy to suchy, czy mokry – ma ograniczoną pojemność. To oznacza, że w trakcie jazdy magazynowane są w nim cząsteczki, które powstają na skutek spalania. Aby filtr mógł uzyskać pierwotną pojemność, konieczne jest pozbycie się cząsteczek już w nim zmagazynowanych. Odbywa się to podczas procesu regeneracji filtra polegającego na podniesieniu temperatury filtra do poziomu, który uruchamia samoczynne utlenianie się zakumulowanych w nim cząsteczek sadzy i węglowodorów. Proces ten jest automatyczny i może zostać wywołany przez odpowiednie wysterowanie wtrysku paliwa lub rozpocząć się samorzutnie, na przykład podczas jednostajnej jazdy autostradą, kiedy spaliny mają na tyle wysoką temperaturę, że mogą samoczynnie zainicjować proces wypalania się filtra cząstek stałych.

Pierwsze konstrukcje filtrów obarczone były wadami. Polegały one między innymi na sposobie ich montażu. Filtr był instalowany w układzie wydechowym dość daleko od silnika, co sprawiało, że zanim spaliny dotarły do filtra DPF, stygły, utrudniając podtrzymywanie regeneracji filtra. Dziś filtry pozbawione są tych wad i pracują prawidłowo.

Problemem dla filtra cząstek stałych może też być zły stan techniczny silnika objawiający się nadmiernym zużyciem oleju.

Wycięcie filtra

Problem z zatykającym się filtrem cząstek stałych występował w wielu sprowadzanych do kraju samochodach. Były to najczęściej pojazdy kilkunastoletnie z dużym przebiegiem, o znacznym zużyciu silnika. Aby takim samochodem można było dalej jeździć bez większych napraw silnika, konieczne było usunięcie elementu, który to uniemożliwiał, czyli filtra cząstek stałych. Po fizycznym usunięciu filtra cząstek stałych konieczne było dodatkowe wyprogramowanie go ze sterownika. Miało to na celu wyłączenie kontroli zapełnienia filtra, odłączenie czujników ciśnienia lub zaprogramowanie ich na wskazywanie stałej wartości, co ma na celu uniemożliwienie włączenia trybu regeneracji przez dodatkowy dotrysk paliwa do wydechu.

Problem na przeglądzie?

Wycięcie filtra DPF jest odstępstwem od warunków homologacji samochodu, czyli czynnością, która z założenia powinna decydować o negatywnym wyniku badania okresowego samochodu na SKP – w teorii. Praktyka pokazuje jednak zupełnie coś innego.

Przy obecnym stanie przepisów i możliwościach diagnosty jednoznaczne orzeczenie o fakcie usunięcia filtra DPF jest praktycznie niemożliwe. Oczywiście, istnieją urządzenia pozwalające bardzo dokładnie zmierzyć zadymienie spalin, jednak należy mieć na uwadze fakt, że filtr DPF też nie jest 100-proc. barierą i jest przepuszczalny dla cząsteczek o pewnej wielkości. Niezawodnym wykładnikiem obecności filtra cząstek stałych w samochodzie jest jedynie stwierdzenie empiryczne, czy on jest, czy go nie ma. Takie stwierdzenie jest niemożliwe bez demontażu albo osłon podwozia, albo elementów układu wydechowego, a do tego diagnosta nie jest upoważniony. Inne metody kontroli także są niedopuszczalne, gdyż muszą być one poparte zapisami w prawie.