Zdaniem wielu użytkowników aut z silnikami wysokoprężnymi mają one same zalety. Nowe jednostki są dynamiczne, elastyczne, mają o wiele lepszą kulturę pracy niż przed laty, a na dodatek zużywają mniej paliwa. Niestety nie zawsze jest tak różowo. Sen z oczu może spędzać filtr cząstek stałych. W tym tekście zajmiemy się układem DPNR, czyli filtrem cząstek stałych stworzonym przez Toyotę.
DPNR to stosowany w modelach marki Toyota, specjalny układ redukujący zawartość tlenków azotu i cząstek stałych w spalinach. To jeden z elementów układu D-CAT w samochodach tego japońskiego producenta, współpracujący z systemem Common Rail w silnikach wysokoprężnych. Reasumując, to nieco zmodyfikowana wersja filtra cząstek stałych, który w różnych modelach wielu producentów nosi nieco inną nazwę i ma nieznacznie zmienioną konstrukcję.
Chociaż filtry cząstek stałych stosowane są już od 1980 roku, to do samochodów osobowych i silników wysokoprężnych trafiły dopiero w 1996 roku, od samego początku „dając się we znaki” wielu kierowcom. Do głównych zadań tego elementu należy oczyszczanie spalin z cząstek sadzy i popiołu. Jeśli w aucie zamontowany jest sprawny filtr, z rury wydechowej nie wydobywa się czarny dym – zjawisko typowe dla aut z silnikami Diesla. Sytuacja jest oczywiście zupełnie inna, gdy tego filtra brakuje. Wtedy za autem po dodaniu gazu unoszą się ciemne kłęby gęstego dymu.
Jak działa filtr cząstek stałych?
Filtr cząstek stałych jest zbudowany z różnych materiałów – w zależności od wersji. Może to być metal, materiał ceramiczny lub nawet papier w przypadku filtrów jednorazowych. Jego konstrukcja ma postać przestrzennej struktury o bardzo dużej sumarycznej powierzchni ścianek.
Według norm wydajność filtra musi mieścić się w przedziale od 85 do 100 procent, co oznacza, że do atmosfery przedostaje się nie więcej niż 15 procent zawartych w spalinach zanieczyszczeń.
Największe minusy związane z DPNR
Użytkownicy aut z filtrem cząstek stałych narzekają przede wszystkim na wzmożoną konieczność wymiany oleju. Dzieje się tak na skutek wypalania sadzy zgromadzonej w ceramicznym wkładzie.
Podczas tego procesu silnik otrzymuje większą dawkę paliwa, zaś część niespalonej ropy spływa do miski olejowej rozrzedzając tym samym olej. Poziom smarowidła rośnie, zaś jego właściwości zauważalnie spadają.
Niestety proces wypalania jest sterowany przez komputer, który nie zawsze poprawnie diagnozuje taki stan rzeczy. Co to oznacza? Otóż najlepszymi warunkami do wypalania jest utrzymywanie stałej prędkości na dość niskim biegu, aby silnik był odpowiednio obciążony. Oczywiście w warunkach miejskich bardzo często nie jest to możliwe. Co więcej, taki proces wymaga również większej ilości paliwa, gdyż komputer samoczynnie wzbogaca mieszankę dostarczaną do cylindrów. To z kolei powoduje wyższą emisję spalin, więcej zanieczyszczeń i szybsze zapychanie się filtra. Co więcej podczas miejskiej jazdy, komputer może inicjować wypalanie sadzy nawet co kilkadziesiąt kilometrów.