KURZUS: Közlekedésbiztonsági és környezetvédelmi diagnosztika

MODUL: Előadások

1. hét: Emissziótechnika: Euro5 előírások teljesítése

| A lecke célja: Az Euro5-ös károsanyag-kibocsátási előírások bevezetése új emissziókezelő berendezések megjelenését hozta magával, melyet a lecke keretén belül megismerhetnek a hallgatók. A működésen felül a diagnosztikai lehetőségekbe is betekintést nyerhetnek.
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 90 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak:
TPMS, keréknyomás, RDKS, keréknyomás-felügyelet, TPMS-szenzor, kerékszenzor, nyomásmérés, ABS
A DPF az Euro 5 kipufogógáz-előírás teljesítéséhez nélkülözhetetlen. A részecskeszűrő egészségünk védelmében kifejtett áldásos hatása mellett az üzemeltetőknek, javítóknak meglehetősen gyakran okoz gondot. A gépjármű mozgását korlátozó vagy megakadályozó nehézségek számára nem kedvező üzemi viszonyok vagy motorirányítási problémák miatt következnek be.
A részecskeszűrőn végbe menő fali szűrés
1. ábra
Mielőtt taglalni kezdjük a vonatkozó kérdéseket, előre le kell szögeznünk, hogy nem minden részletében kiforrott technikáról van szó.
A részecskeszűrő elnevezései
Leggyakrabban DPF-nek nevezzük, ami az angol Diesel Particulate Filter kezdőbetűiből áll össze. Diesel Particulate Filter = dízel részecskeszűrő. A DPF a kipufogógázban lévő részecskéket szűri ki, így elsősorban a részecskeszűrő megnevezés helyes. A részecske (szilárd és folyadék halmazállapotú) egységes angol megnevezése Particulate Matter, rövidítése PM. Ebből következően a PM-szűrő kifejezéssel a szakirodalomban találkozhatunk. A dízelmotorból kikerülő részecskék döntő többsége korom, így a koromszűrő megnevezés is elfogadható. Dízelmotor-füstölésről beszélünk, de a füstszűrő nem szokásos kifejezés. Amennyiben (és ez a leggyakoribb) a részecskeszűrő katalizátoranyagot (Pt) tartalmaz, a megnevezés lehet cDPF (catalyzed diesel particulate filter) vagy CSF (Catalytic Coated Soot Filter - katalizátorral bevont koromszűrő). Németül Diesel-Partikelfilter vagy Dieselrußpartikelfilter. Franciául filtre a particules (FAP).
A részecskeszűrő felépítése
A kipufogógázt porózus kerámia szűri meg. A kipufogógázból a részecske a szűrő belső falán, részben a szűrőfalba behatolva lerakódik. Ezt a szűrőt falszűrőnek nevezzük. Kialakítása az 1. ábrán jól látható.
A szűrőegységet négyzet vagy hatszög keresztmetszetű, tengelyirányú csatornák alkotják. A csatornák fele a belépőoldalon nyitott és a kilépőoldalon zárt. A csatornába a kipufogógáz belépve a csatornafalon áthaladva jut a szomszédos, ún. kilépő csatornába. A kilépő csatorna a motoroldal felől zárt és a kipufogócső felé nyitott.
A szűrők a 15 nm és az 500 nm (0,5 µm ) közötti tartományban is 90 tömeg%-os hatásfokkal szűrik ki a részecskéket, az ennél nagyobbakat természetesen 100%-os hatásfokkal.
Egy 2,0 literes motor részecskeszűrőjének adatai
1. táblázat
A szűrő örök életű?
Az lehetne, ha azon anyagok sorában, amelyeket megszűr, csak korom kerülne bele ÉS a korom elégetésének semmilyen körülmények között nem lenne akadálya. Ehhez még tegyük hozzá, hogy a motornak sem szabad, hogy baja legyen, például erőteljes olajfogyasztás, porlasztási hiba.
Ez bizony sajnos nincs így, tehát
A szűrő nem örök életű!
A szűrőbe, annak belső falfelületére és a szűrőfal járataiba bekerülnek olyan anyagok, melyek a gépjárműbe épített DPF-ből nem távolíthatóak el, tehát a szűrő ezen anyagok tekintetében nem regenerálható.
Melyek ezek?
Minden koromszűrős dízelautónál a kenőanyag elégéséből származó hamu.
A DPF-csatorna metszeti rajza jól mutatja a lerakódást a szűrő falán (c), ahol két lerakódott réteg különböztethető meg: az "a" jelű a részecske (korom) réteg, a "b" jelű az olajhamu réteg.
Ha a DPF-regenerálást tüzelőanyag-adalék segíti (többnyire ez a "FAP" rendszer, PSA-csoport, de a Fordnál és egyes VW-modelleknél is megtaláljuk), akkor a tüzelőanyag-adalék egyes komponensei is lerakódnak a szűrő falára, nem regenerálhatóak, tehát üzem közben nem távolíthatóak el, és így idővel eltömik a szűrőt.
Bajt okoz a nagy olajfogyasztásból és "kormolós" üzemből származó olajkoksz réteg is, melyeket nem könnyű "leoxidálni" a falról.
A szűrő nagy hő, hőterhelés hatására is sérülhet. Elsősorban kényszerregenerálásnál a begyulladó "kokszkályha" a szűrő kerámia anyagát megroggyanthatja, a rajta lévő katalizátoranyagok szintereződnek, a washcoat réteg zsugorodik.
A szűrő - ha minden rendben van - akkor is eltömődhet a fenti okok miatt annyira, hogy már motorüzemet lehetetlenítő kipufogógáz-ellennyomást okoz.
A motorirányító rendszer számon tartja, számolja, mennyi volt az üzemóra, mennyi volt a kumulált tüzelőanyag-fogyasztás és a légnyelés. Ezekből állapítja meg azt, hogy egy bizonyos berakódott korommennyiség okozta ellennyomás (nyomáskülönbség-érték) miből áll össze. Nevezetesen a tényleges pillanatnyi koromfeltöltődésből és az állandó, pl. hamuterhelésből.
Továbbá a modellszámításból állapítja meg, hogy még mennyi a hátralévő szűrőélettartam, és a végén bejelenti, hogy "vége".
Ekkor nincs más hátra, csak a szűrőcsere vagy a tisztítás.
A hamu
A motorolajhamuból egy 2,0 literes dízelmotornál kb. 0,6 g/1000 km képződik. Egy átlagos szűrő kb. 120 g hamut tud élettartama alatt befogadni. Ez 200 E km élettartamot jelent. A szűrőt ezek után cserélni vagy tisztítani kell. A motorolajok összetételét is változtatni kellett a hamutartalom csökkentése miatt. Az új gyártási eljárást igénylő olajok általános megnevezése "Low SAPS". A "SAPS" rövidítés a Sulphated Ash (szulfáthamu), Phosphorous (foszfor) and Sulphur (kén) angol szavakból származik, a "Low" előtag pedig ezen anyagok kis mennyiségére utal. Ennek lényege, hogy a kenőanyag lényegesen kisebb mennyiségben tartalmaz szulfáthamut, foszfort és ként. A Low SAPS kritériumnak megfelelő motorolaj a részecskeszűrővel szerelt dízelmotorok nélkülözhetetlen alkatrésze!
A legtöbb gyártó DPF-fel szerelt modelleknél mindenféle hamuképző motorolaj- és tüzelőanyag-adalék (tüzelőanyagrendszer-tisztító, szeleptisztító, hidegindító segély stb.) alkalmazását tiltja az azokból származó plusz hamuterhelés miatt.
A részecskeszűrő-telítődés megállapítása
A szűrőben lerakódó részecske (korom) eltömi a szűrőt, ezzel megnöveli a kipufogócsatornában a kipufogógáz-ellennyomást. A gáz ellennyomás-növekedése a motor töltetcseréjét akadályozza, szélső esetben a motor működését megakadályozza.
A falon lévő lerakódások mikroszkóp alatt
2. ábra
A részecskeszűrő eltömődésének mértékére a be- és kilépő oldalán mérhető nyomások különbsége ( p e–p u=Δ p ) más szóval a differencianyomás jellemző ( Δ p ). Egyes modelleknél csak a belépő abszolút nyomást mérjük. Álló motornál a differencianyomás értéke nulla, ez a diagnosztika számára is információ (jók-e a nyomásjeladók?). A szűrő előtti nyomást (ellennyomás) értékét abszolút nyomásként is mérhetjük. A szűrőterhelés-megállapítás végett mért nyomást/nyomásesést a motor légnyelése és a kipufogógáz hőmérséklete függvényében értékeli a motorirányító egység.
A fojtásállapotot a kipufogógáz térfogatáramának függvényében ábrázolt differencianyomás-mezők vagy -zónák azonosítják, mint azt az alábbi elvi diagramon nyomon követhetjük (3. ábra forrás: Peugeot).
A szűrő telítődöttségének mértékét, szintjeit a b-f zónák azonosítják. Az a mező ?p értékei a szűrő átszakadására vagy hiányára utal. A b a tiszta szűrőt, a c a normál üzemi szűrőterhelési mezőt azonosítja. A d telítődött szűrő, az e túltelítődött szűrő, az f az eltömődött szűrőállapot. Normál működési zónák: b, c és d. A passzív regenerálás a szűrőt a b és c állapotok között tartja. Az aktív regenerálásra a c-ből a d-be, illetve az e-be való átlépéskor van szükség.
A nyomáskülönbség alakulása a térfogatáram és az eltömődöttség függvényében
3. ábra
A DPF eltömődésének folyamata
4. ábra
A 4. ábra egy valós esetet mutat, a tájékozódásunk érdekében ez közelítőleg egy 2,0 literes dízelmotor 6000 min-1 fordulatszámig terjedő kipufogógáz árama. Mint megfigyelhető, a kipufogógáz térfogatáramának (m3N/h) függvényében progresszíven nő a szűrő előtti nyomás, az ellennyomás, illetve nő a szűrőn a nyomásesés ( Δ p ). Itt is látjuk, hogy a tiszta szűrő ellenállásánál kisebb ellennyomás a szűrő hibájára (átszakadására, esetleg kiszerelésére) utal, a fedélzeti diagnosztika ezt is figyeli. A regenerálás normál üzemi beindításának határvonala a normál tisztítás szükségességét jelzi. A telítődés határértékét felülmúlja a veszélyes mértékű telítődés riasztási szintje. Ilyenkor nem a motorleállás jelenti az igazi veszélyt, hanem - mint már említettük - az, hogy ha ez a nagy korommennyiség begyullad, a szűrő hőterhelését annak károsodásáig növelheti, mind a hősokk (gyors hőfoknövekedés), mind a hőmérséklet nagy értéke miatt.
Miért alkalmazzák a DPF-et a belső égésű motorok kipufogógáz-tisztításában?
Lehet erre egyszerű választ adni és ez helytálló: mert előírták! Pontosabban szólva senki nem mondta, hogy a dízelmotorokra kell DPF, csak a részecskekibocsátás tömegemisszióját és a részecskék mennyiségét - tesztciklus kilométerre vetítve - adták meg. Mivel a dízelmotorban, még a legtökéletesebb keverékképzésűben és égésűben is létrejön részecske, és az annyi, amennyi a határértéket túllépi, így alkalmazni kell a DPF-et. A korábbi Euro 5 (M1 kategória) és Euro V (N1, N2, N3 kategória), ma az Euro 6 és VI előírásokat részecskekibocsátás szempontjából csak koromszűrővel lehet teljesíteni. Ezen kategóriákat illetően nincs részecskeszűrő nélküli dízelmotor. A benzinmotorokat illetően, ha azok közvetlen befecskendezésűek, a 2017. szeptember 1-jén hatályba lépő Euro 6c előírás is részecskeszűrő (GPF vagy OPF) alkalmazására kötelezi. (Ha a motorgyártó el tudja érni a határérték teljesítését szűrő nélkül, akkor természetesen benzineseknél találkozni fogunk szűrő nélküli modellekkel is.)
"Bűnös-e" a DPF?
A kérdés szokatlan, de a válasz mindenképpen az, hogy NEM. Miért gondolhatjuk (de ne is gondoljuk!), hogy "bűnös"? Azért, mert elromlik és ezzel az autó működését megzavarja, vagy lehetetleníti.
A DPF nem romlik el, önmagában teljesen ártalmatlan! Ha a számára szükséges működési feltételek adottak, élettartama alatt (mert élete véges!) problémája nem lehet.
Más okok miatt kerülhet abba a helyzetbe, hogy bajt okoz: szervizbe kényszeríti az autót, illetve tulajdonosát, és az is lehet, hogy áttételesen komoly szerkezetkárosodást okoz.
Miért következhet ez be?
a mai dízelmotoros autóknak a hétköznapi használata bizonyos feltételekhez kötött, ezt az üzemeltetőnek tudnia kell, a gépkocsi eladójának erről felvilágosítást kell adnia. Jogos a kérdés: "Az ilyen természetű gondokat miért nem oldja meg a gyártó?" Próbálja... az ügyfél nem követte az üzemeltetési utasításokat, nem vette figyelembe a műszerfali jelzéseket, és mint sok más esetben, "széthajtotta" az autóját, motorhajtó anyagnak mondott valami tankolása, kétes tüzelőanyag-adalékok alkalmazása, valaki elrontotta; mondjuk ki, hogy a kontár szerelő (van belőlük minden szervizfajtában bőven), ezer dolgot csinálhat rosszul, hogy csak egyet mondjunk, folyékony tömítést használt, mely bekerült a koromszűrőbe, a gyári technika nem áll a helyzet magaslatán, rossz intézkedéseket hoz, lappangó autó vezérlési rendszerhiba, lehet eleve gyári (sok volt ezzel kapcsolatban, főleg a regenerálásvezérléssel kapcsolatos visszahívás), lehet üzemi meghibásodás (hőmérők, nyomásmérők hibája, befecskendezés hibája stb.), nem hozzáértő módon alkalmazott tisztítási eljárás és bizonytalan minőségű tisztító anyag használata, mechanikai behatás érte.
A felsorolás messze nem teljes.
Hol helyezkedik el?
A kipufogórendszerben, ha turbótöltött a motor, akkor a turbina után. A dízelüzemű gépjárműveken az első, egyedüli kipufogógáz-tisztító berendezés a DPF volt. A kipufogógáz CO, HC és PM megengedett emissziós koncentráció érték szigorításával oxidációs katalizátort (DOC) is alkalmaznak, akkor a DPF a DOC, vagy két különálló DOC után helyezkedik el. Amennyiben a nitrogén-oxidok redukálását is el kell végezni, az előző sorrend általában nem változik. Az emissziótechnikai egységek (reaktorok) elrendezési sorrendje az alábbi lehet.
1. DPF 2. DOC+DPF 3. DOC, DOC+DPF 4. DOC+DPF, SCR-CUC 5. DOC+DPF, SCR, CUC 6. DOC, SCR, DPF 7. NSC, DOC, DPF 8. NSC, DOC-DPF 9. DOC, SCR-DPF
A "+" azt jelenti, hogy a két egység egy házban, egymás után helyezkedik el; A "-" azt jelenti, hogy a két reaktor egy egységet képez (többfunkciós).
Motornagyságtól függően, párhuzamos elrendezésben több DPF-et is elhelyezhetnek (elsősorban haszongépjárműveknél).
"V" hengerelrendezésnél hengersoronként két komplett tisztítórendszert alkalmaznak, de kombinációs megoldásokkal is találkozunk.
Mennyi kipufogógáz áramlik át a részecskeszűrőn?
A DPF-en mindenkor a teljes kipufogógáz-mennyiség átáramlik. Ezeket teljes áramú szűrőknek nevezzük.
Vannak nem teljes áramú szűrők is, ezeket részecskegyérítő szűrőnek hívjuk. A kipufogógáz egy része a szűrőrétegen halad át, másik része mellette elhalad. Dízelüzemű személygépjárműveknél utólagos felszerelésnél alkalmazzák, ahol a motorüzemet nem lehet a regenerálás kiváltásához vezérelni. Régi dízelmotoroknál így is jelentős PM kibocsátáscsökkenést lehet elérni. Felszerelésüket több országban az állam támogatja.
Mit szűr ki a DPF?
A kipufogógázban található nem gáz és nem folyadék fázisú anyagokat, ezek rendre:
korom (szénatomokból álló elsődleges részecskék láncszerűen, néha összecsomósodva halmazokat alkotnak. Sok ilyen apró halmaz alkotja azt az elegyet, amit koromnak hívunk. Viszonylag nagy fajlagos felületén az égési gázok egyes összetevői pirolízis során lecsapódnak vagy a nem tökéletes égés miatt szénhidrogén-származékok tapadnak rá. Ezek többsége rákkeltő vegyület), olajhamu (a motorkenőolaj égéséből származó vegyületek), folyékony katalizátor gázolaj adalék (Fuel Borne Catalyst - FBC) fémtartalma (cérium, vas), fémkopadékok, szívólevegőben található, ki nem szűrt részecskék.
Miért mondja fel a szolgálatot a DPF, ha nincs rendellenes hibája?
A DPF nem végtelen élettartamú, egy idő után már nem képes feladatát, a szűrést elvégezni. Mivel teljes áramú falszűrő, ha a szűrő falán a kipufogógáz nem tud áthaladni, kritikus értékű lesz a kipufogási ellennyomás, csökken a motorteljesítmény, a motor egyes szerkezeti elemei károsodhatnak, illetve üzemképtelen lesz a motor.
A fedélzeti szűrő regenerálás (felfrissítés, az alapállapot visszaállítása) az éghető (oxidálható) anyagokat gázhalmazállapotba viszi át, és a gázok a szűrőfalon keresztül eltávoznak.
A szűrőpórusokat véglegesen azok az anyagok tömik el, melyek a motor üzeme alatt onnan nem távolíthatók el. Ezek az anyagok: a motorolajhamu, a gázolajadalékkal bejutó katalizátor, a kopadékok. Az első két anyag a meghatározó. Az első minden motornál képződik, a második csak azoknál a motoroknál, amelyeknél a DPF-regenerációhoz ez az anyag (FBC - pl. Eolys) szükséges (PSA csoport dízelmotorjai).
Az olajhamu mennyisége függ a motorolaj-adalékoktól. Részecskeszűrős motorokhoz ajánlják a kisebb hamumennyiséget képező motorolajokat (Low-SAPS jelű kenőolajok).
Mi lehet az a rendellenes hiba, amiért a DPF idő előtt felmondja a szolgálatot?
Olyan mértékű koromszennyeződés érte a DPF-et, melyet nem tud a gépjármű üzeme közben elégetni, nem tudja a szűrőt regenerálni. A részecske (korom) felgyülemlik benne, elégni nem tud, teljesen elzárja a szűrő belépő csatornáit és a szűrőfal pórusait.
Ez nem egyik pillanatról a másikra következik be, vannak előjelei. Ha a diagnosztika ura a helyzetnek, a műszerfali visszajelző lámpákkal (több is van, melyet erre használ, főleg haszongépjárműveknél) jelez és a szöveges kijelzőn is üzen.
A DPF-nek "hibája", hogy teljesen eltakarja a füstölő motor füstjelét (indiánoknak nem való...), mert a motorból kiáramló, megnövekedett füstöt a DPF felfogja. A megnövekedett füstképződésnek sokféle oka lehet, például "kevés a kompresszió", a porlasztócsúcs nem porlaszt rendesen, vagy akár a légszűrő, amelyik eltömődött. A tulajdonos vagy a szerelő a kipufogócső végén nem látja a füstöt.
A fedélzeti regenerálás - ez külön téma - nem indult el, mert nem voltak meg a feltételek (hőmérséklet, menetállapot) vagy fennáll egyéb, regenerálást megakadályozó feltétel (kevés tüzelőanyag van a tartályban, van felismert hiba stb.).
Ez a hiba szakszervizben megszüntethető, de csak ott. Ha fedélzeti beavatkozással (ez lehet a motor kényszerregeneráló programja vagy vegyszer bevitele a DPF-be) nem sikerül a szűrőt megtisztítani, akkor ki kell szerelni, és hozzáértő (!) tisztító szakműhellyel (nem a műhelyudvaron!) regeneráltatni. Végső esetben újat (vagy regeneráltat) kell venni.
Honnan tudjuk, hogy a DPF ellátja a feladatát?
Semmi mást nem kell tenni, csak a kipufogócső végét, a csőfal belső felületét megnézni, esetleg egy papír zsebkendővel megtörölni. Semmiféle koromnak, még nyomokban sem szabad a falon, illetve a zsebkendőn lennie. A ma használt füstölésmérő opaciméter használata teljesen felesleges, annak K értéke nulla lesz. A műszer érzékenysége sem teszi lehetővé, hogy emberi szemmel nem érzékelhető füstöt kimutasson.
Ettől még a szűrő eltömődése lehet kritikus, hiszen minél jobban eltömődik, annál inkább környezetvédő...
Ha koromszűrővel szerelt autónál nem ez a helyzet, akkor ott már baj van. Ennek okát ki kell vizsgálni.
Szériabeépítésben milyen típusú részecskeszűrők vannak?
Többségében ún. falszűrőt (falon átszűrő) alkalmaznak (Wall-flow filter). A kipufogógáz porózus kerámiafalon áramlik át. A szűrő négyzetrács keresztmetszetű csatornákból áll. A szűrőhossz, illetve szűrőtérfogat a motor lökettérfogatához illesztett. A csatornasűrűség a szűrő jellemzője, mértékegysége cpsi (cells per square inch - cellák száma négyzetcollra vetítve).
A belépő oldalon minden második csatorna lezárt, a kilépő oldalon pedig a belépő csatorna zárt. Ennek megfelelően a kipufogógáz a belépő csatorna négy oldalfalán kényszerül a mellette lévő csatornákba átlépni, majd a szűrő végén kilépni. A részecskék a belépő csatorna falán, a csatorna "zsák" végén rakodnak le.
Léteznek strukturált (domborított, áttört) acéllemezek közé helyezett, nem szövött szálas anyagú (fliz, fiber) szűrőpaplan DPF-ek is.
Milyen folyamatok mennek végbe a DPF-ben?
1) szűrés; a kipufogógázban található nem gáz és nem folyadék fázisú anyagokat a szűrő felfogja.
2) oxidáció; a szűrőben felfogott, lerakódott oxidálható anyagok, a szén (C) és a szénatom vázon adszorbeálódott szénhidrogén (CH) oxidációja, az oxidáció utáni gáz- és gőzfázisú anyagok áteresztése a szűrőn.
Milyen módon szűri ki a részecskéket a DPF?
A porózus szűrőelem átvezető járatainak mértékadó keresztmetszete kisebb, mint egy meghatározott legkisebb kiszűrendő részecske mérete. A szűrőhatást fokozza a szűrő falszerkezetjárat elrendezése (iránytörések) és a folyamatos részecskelerakódás okozta csatorna- és belépő keresztmetszet csökkenés.
Szűrőkerámia-fajták
Alapvetően kétféle kerámiát alkalmaznak
Szilíciumkarbid (SiC) anyagú, Kordierit (magnézium-alumínium-szilikát - Cordierite) anyagú.
A SiC az általánosan használt kerámiafajta. Sötétszürke színű hasábokból áll a szűrőbetét. A hasábokat speciális cementtel kötik egymáshoz. A szűrő kör vagy ovális keresztmetszetét a kerámia mechanikus leoldalazásával alakítják ki. A SiC kerámia olvadáspontja 2700 °C, a kordierité 1200 °C. A két kerámia fizikai tulajdonságai: porozitása, hővezető képessége, hőtágulása, korom- és hamutároló képessége, gyártástechnológiája stb., valamint ára nagyon eltérnek egymástól. Ezek a jellemzők azonban az üzemeltetőket munkájukban közvetlenül nem érintik. A gyártó határozza meg, milyen típusú kerámiát használ (hőterhelés, ellennyomás, elhelyezés, regenerációs képesség és még számos szempont határozza meg). Csere esetén a gyári vagy azzal egyenértékű (anyagú, szerkezeti jellemzőjű) szűrőt alkalmazzuk. Egyes OEM a pótalkatrészpiacra mindkét kerámiából készült szűrőt is gyárt (Tenneco-Walker). Itt nem részletezett megfontolásokkal tanácsolja a megfelelő szűrő kiválasztását.
Alkalmaznak szinterfém falszűrő anyagot, a légszűrőpapír hajtogatáshoz hasonló elrendezésű szinterfémet hengeres házba helyezik (HJS SMF - Sintered Metall Filter).
A részecskeszűrő regenerálása
A szűrő regenerálása alatt a részecsketartalom oxidációját értjük. A részecske (korom) szén és szénhidrogén alkotói az oxidáció során gáz halmazállapotú anyaggá válnak, és elhagyják a szűrőfalon keresztül a szűrőt.
Az igazi műszaki kihívást nem a szűrés, nem is a regenerálás technológiája, reakciói jelentik - ezek mind ismertek, a fedélzeten kialakíthatóak, megvalósíthatóak -, hanem a reakció beindulásához szükséges hőmérséklet elérése. A dízelmotor részterhelési, városi üzemében a koromszűrőbe belépő kipufogógáz nem éri el a reakció beindulásához szükséges 600 ± 50 °C értéket. Ez okozza az igazi műszaki problémát!
Kis motorterhelésű, gátolt forgalmi viszonyok közötti, rövid távú gépjárműhaladásnál nincs esély a korom oxidációjához szükséges 600 ± 50 °C kipufogógáz-, illetve szűrő-falhőmérséklet elérésére.
A regenerálás és a hőmérséklet kapcsolata
5. ábra
A műszaki-kémiai, reakciókinetikai feladatot a koromoxidáció küszöbhőmérsékletének a csökkentése jelenti. Erre az alábbi megoldások születek:
katalizátoranyag (Pt) beépítése a szűrő falába, a "korom-NO2" oxidációs reakció feltételeinek megteremtése, küszöbhőmérsékletet csökkentő katalizátor tüzelőanyag-adalék (promotor) bevitele a szűrőbe.
A regenerálás időtartama - normál DPF esetén - a szűrő előtti kiinduló hőmérséklet függvénye; időtartama a szűrőfelmelegítés- és a reakcióidőből tevődik össze. Tájékoztató értékeket ad az 5. ábra (forrás: Mercedes). A szűrőregenerálás km-futás szerinti gyakoriságára is mutatunk tájékoztató értékeket (6. ábra, forrás: Mercedes).
A szűrő regenerálása passzív és aktív üzemmódú lehet. A részecskeszűrő regenerálási folyamatának megindítása végbemehet:
spontán, azaz kényszer, külső behatás nélkül, önmagától és külső, kezdeményező behatásra.
A spontán részecskeoxidációs folyamat beindulásával elért regenerálás megnevezése passzív regeneráció. A külső behatásra - gázhőmérséklet-növelésre - meginduló részecskeoxidációs folyamat megnevezése aktív regeneráció.
Miként lehet a DPF-et regenerálni városban?
Nem a város a lényeg, hanem az, hogy ha kis terheléssel jár a motor, akkor a kipufogógáz hőmérséklete nem éri el a regeneráláshoz szükséges minimális hőmérsékletet.
Két dolgot tesznek a gyártók szakemberei:
kis motorterhelésnél növelik a kipufogógáz hőmérsékletet, lecsökkentik a korom begyulladásához szükséges hőmérsékletet,
illetve ezeket az intézkedéseket együttesen alkalmazzák.
Sorra vesszük az "intézkedéseket"!
Ma már általános építési mód a DOC+DPF motor közeli elhelyezése, gyakorlatilag a turbótöltőhöz csatolt elhelyezés. Korábban nem így volt!
Az oxidáció aktiválási hőmérsékletének a csökkentése
katalizátor alkalmazása; a szűrő kerámiára platinát hordanak fel, ez a cDPF vagy a CSF megnevezésű DPF, a gázolajba az autó fedélzetén olyan adalékot juttatnak, amelyikben oxidációs katalitikus hatású anyag van. Ez a PSA-konszern autóinál alkalmazott eljárás. Külön adalékanyag-tartály van, melyből szivattyú juttatja a gázolajtankba az adalékot, a mindenkor tankolt mennyiség függvényében. Az adalék szénhidrogénben feloldott cérium és vas vegyület. A szakmában ezt a megoldást a DPF francia megnevezése alapján FAP-rendszernek is nevezik.
A katalizátorok a szakirodalom szerint kb. 450 °C értékre csökkentik a begyulladási hőmérsékletet.
A katalitikus folyamathoz hasonló hatást gyakorol a DPF-be jutó nitrogén-dioxid (NO2) vegyület is. A motorban, az égés során döntő mennyiségben nitrogén-monoxid (NO) jön létre. A DPF előtt elhelyezett oxidációs katalizátor a CO- és CH-oxidációval növelni tudja a kipufogógáz hőmérsékletét és az NO egy részét NO2-vé oxidálja. Az NO2, mint reaktív oxidáns, a DPF-ben részt vesz a koromoxidációban, és igen kis hőmérsékleten, már 300 °C körül aktív. A reakciófolyamatban felbomlik, majd a DPF szűrőeleméből kilépve visszaalakul nitrogén-dioxiddá. Az eljárás CRT rövidítéssel ismert (Continuously Regenerating Technology, korábbi nevén Continuously Regenerating Trap). A CRT az amerikai Johnson Matthey szabadalma. Ma szinte minden autógyártó használja ezt az eljárást, tehát a DOC megelőzi a DPF-et. Eredetileg - főleg haszongépjárműveknél való alkalmazásnál - a CRT-technika nem igényelte a DPF platinabevonatát. Ma közúti járműveknél a DPF mindig katalizátor, tehát van Pt a szűrőkerámia felületén.
A kipufogógáz hőmérsékletének növelése
Ebben is kétféle megoldás ismert:
motorikus intézkedésekkel növelt kipufogógáz-hőmérséklet, a kipufogógáz-hőmérséklet növelése a kipufogócsőben.
Motorikus intézkedések
1) A városi üzem viszonylag csekély menetellenállása által meghatározott motorterhelés mellett kell növelni a motorterhelést. A motorterhelés-növekedés (nagyobb gázpedálállás, nagyobb kipufogógáz-hőmérsékletet eredményez. A motort meg kell terhelni például a generátorral: be kell kapcsolni az ablakfűtéseket, az izzítást és más villamos fogyasztókat. A motornak a fojtószeleppel növelni kell a szívási munkáját, be kell avatkozni az EGR mennyiség szabályozásba stb. Ezek az intézkedések természetesen növelik a motor tüzelőanyag-fogyasztását.
2) A gázolaj-befecskendezés késleltetésével, az utóbefecskendezési adag növelésével növekszik a kipufogógáz hőfoka.
3) Késői befecskendezéssel bevitt gázolaj (rész)oxidációja már munkát nem végez, de az elhúzódó égéssel, mely a kipufogási ütembe is belenyúlik, jelentősen növelhető a kipufogógáz hőfoka. A gázolajgőz egy része az oxidációs katalizátorba jutva reakcióba lép, melynek során hő fejlődik. A késői befecskendezés hátrányos hatása az, hogy a befecskendezett gázolaj a hengerfalnak ütközik és onnan részben a karterbe jut. A felhígult motorolaj tulajdonságai jelentősen romlanak, mely motorkárosodást is okoz.
Kipufogógáz-hőmérséklet-növelés a kipufogócsőben
1) Gázolaj-befecskendezés a kipufogógáz-áramba. Kisnyomású befecskendezés, mennyisége, időtartama szükség szerinti. A gázolaj elsősorban az oxidációs katalizátorban végbemenő reakciókkal termel hőt, növeli a DPF-be jutó gázhőmérsékletet. A gázolajat egyes konstrukcióknál izzógyertyára fecskendezik és a kipufogócsőbe már gázolajgőz kerül. Lehetséges kialakítás az, hogy van egy motor közeli DOC, utána a gázolaj-bejuttatás, majd távolabb egy DOC+DPF egység. A második DOC feladata a gázolaj oxidációjával a kipufogógáz hőfokának a növelése. Ezért ezt az oxidációs katalizátort DEC-nek is nevezik (Diesel exoterm katalizátor).
2) Villamos fűtőrács alkalmazása.
Az úgynevezett 5. befecskendező, ami a kipufogóba juttat tüzelőanyagot
6. ábra
A koromszűrővel szerelt dízelautók DPF regenerálásával, még a legtökéletesebb műszaki állapotban is, lehetnek gondok. Ezt a gépjármű üzemállapotának e tekintetben nem kedvező sorozata eredményezi. Nevezetesen városi, erősen gátolt forgalmi viszonyok között, rövid távú haladásnál a képződött korom - mert a legjobb dízelnél is képződik részecske - felgyűlik a szűrőben, de nem tud elégni. Nincs meg a szükséges gázhőfok, amely már elegendő lenne a korom begyújtásához, nincs elegendő nitrogén-oxid-emisszió sem, amely ugyancsak segítene.
A dízelmotor jó hatásfoka azt is eredményezi, hogy kipufogógázának a hőmérséklete csekély.
A koromszűrő pedig segítségért kiált, de főleg megnöveli a kipufogási ellennyomást, ami kellemetlen következményekkel jár, sokaknak van tapasztalatuk. A gyártók igyekeznek a segítségünkre lenni, és a regenerálást nem kellő motorikus feltételek között is biztosítani.
Tudjuk, hogy a késői gázolaj-befecskendezéssel való kipufogógáz hőfoknövelésnek voltak mellékhatásai. Ha a kipufogóütem közepe, vége felé befecskendeztek, az el nem égő, de elpárolgó gázolaj bejutva az oxidációs katalizátorba hőt fejlesztett. Ez jobbára megoldotta a kritikus üzemállapotú regenerációt, de a gázolaj egy része a hengerfal mentén a kartertérbe jutott, a motorolajat felhígította. Több gyártó is elállt ettől a megoldástól. A 7. ábra Ford befecskendezési stratégiákat mutat be.
Különböző befecskendezési stratégiák a DPF miatt
7. ábra
A pilotbefecskendezés a common rail "vívmánya", "megágyaz", előkészít, lágyabbá teszi a főbefecskendezés utáni nyomásemelkedést.
A főbefecskendezést is egyre közelebb hozták az FHP-hoz, de a FORD ezeknél a motoroknál még nem osztotta meg. A DW10B motornál egy korai utóbefecskendezést végeztek és egy későit, az expanziós ütem közepe felé.
A DW10C motornál annyi változtatás történt, hogy 2 pilotbefecskendezés és egy nagyobb dózisú korai utóbefecskendezés történik. Ezt is módosították: az utóbefecskendezést két kisebb adagban juttatják be. A lényeg azonban az, hogy a késői utóbefecskendezés elmarad, ezzel erőteljesen mérséklődik az olajfelhígulás.
Ekkor azonban kiegészítő kipufogógáz-fűtés válik szükségessé. A gázolajat a kipufogócsőbe kell bejuttatni és elpárologtatni, majd egy oxidációs katalizátorban exoterm (hőfelszabadulással járó) reakciónak kell végbemennie. Az így megnövelt hőfokú kipufogógáz a koromszűrőben be tudja gyújtani a kormot (a szén-, szénhidrogén-tartalmú részecskéket), meg tudja indítani a korom elégését.
Ehhez a gázt legalább 600 °C-ra kell felfűteni.
A Ford gázolajfűtési megoldása szerint a katalizátorok elrendezésében is változtatni kellett. Ez a nitrogén-oxid redukálás előtti korszak, az Euro 5 követelmények teljesítésének emissziótechnikája. A kipufogógáz egy motor közeli oxidációs katalizátorba (DOC) jut. Itt a CO, HC és NO alkotókat oxidálja, a CO-ból CO2, az NO-ból NO2, valamint víz keletkezik. Mint tudjuk, NO2 kell a korom oxidációjához.
Ezt hosszabb csőszakasz követi. Ennek elején van a gázolaj-elpárologtató. Az autó alatti szakaszon találjuk a második oxidációs katalizátort, mely a DEC nevet kapta. A DEC a Diesel Exotherm Catalyst, a hőtermelő katalizátor. Kissé (nekem) szokatlan a megnevezés, de találó. Ezt követi szorosan a DPF. A Ford a DPF-et cDPF jelöléssel azonosítja, mely katalizátor anyaggal bevont szűrőkerámiát jelenti.
A DPF eltömődését itt is egy differencia nyomásjeladó jele tudatja a motorirányító rendszerrel, a PCM-mel. A cDPF előtt és után találjuk a nyomáselvételi helyeket, onnan hosszú csővezetékek futnak a jeladóig.
A rendszer felügyeletét a DOC előtti dízel lambda-szonda és hőmérők látják el. Lehet hőmérő a DEC előtt (EGTS pre CAT) is, de minden esetben van a DEC után (EGTS pre DPF).
Az NTC hőmérő karakterisztikája
8. ábra
A hőmérséklet-érzékelők becsatlakozása
9. ábra
Gépkocsiba szerelt állapotban, az erről készült fényképen jól megfigyelhetjük a két hőmérő vezetékét (9. ábra).
A gázolajat külön tápszivattyú juttatja el a tartályból az elpárologtatóba. A löketdugattyús szivattyút a PCM vezérli.
A löketdugattyú
10. ábra
Műszaki adatok:
Utáp = 12 V, frekvencia = 6 Hz, szállítás = 240 ml/h, tekercsellenállás: 5,2 ± 5 Ω, diagnosztika: a szivattyú és a relé ellenőrzése pozitív zárlatra, illetve szakadásra.
Az elpárologtatóban, kis kilépőfurattal ellátott csőben, dízel izzógyertya van. A csőbe, így az izzógyertyára kerül a gázolaj. Az elpárologtatott gázolajgőz a furaton jut ki és keveredik el a kipufogógázzal.
A tüzelőanyag bepárologtató
11. ábra
A bepárologtató és a löketszivattyú
12. ábra
A tüzelőanyag-vezeték leürülésének megakadályozására visszacsapó szelepet is tartalmaz a rendszer (nyomáshatár < 2 bar).
Izzógyertya hidegellenállás 1-2,33 Ω, tápfeszültsége fedélzeti feszültség, árama 6-14 A. Diagnosztikája a pozitív zárlatot és a szakadást ismeri fel.
Aktív regenerálás
A PCM értelmezi a motor üzemadatait, és a DPF nyomáskülönbség-érzékelőjétől érkező adatok kiértékelésével elindítja az aktív regenerációt.
Ekkor tehát a motorvezérlésen keresztül történik kísérlet a lerakódott koromrészecskék elégetéséhez szükséges kb. 600 °C-os hőmérséklet létrehozására.
A következő intézkedésekre kerül sor:
utóbefecskendezés a főbefecskendezéshez közeli időpontban, a befecskendezési mennyiség megnövelése, késői főbefecskendezés, a beszívott levegő fojtása a szívócsőcsappantyúval, egy második, a főbefecskendezés időpontjától távolabbi korai utóbefecskendezés létrehozása (ha szükséges), EGR-lekapcsolás, töltőnyomás-szabályozás.
Ha a DEC (DOC II) és a cDPF közötti gázhőmérséklete 310 °C (más adat szerint 205 °C):
izzógyertya-felfűtés (2-3 másodperc), a gázolajszivattyú beindítása, gázolaj-befecskendezés a gyertyára, a gázolaj elpárolog a kamrában, a gázolajgőz a furaton keresztül a kipufogógázba kerül.
A DEC oxidációs katalizátorban a gázolaj elég, a gázhőmérsékletet a DPF-ben > 600 °C értékre növeli.
Az elpárologtató a teljes regenerálási folyamat alatt (10...15 min) aktív.
Mindezt a diagnosztika az élőadatblokkban ki is jelzi.
Ha a rendszer nem észlel hőmérséklet-növekedést, mert a gázolaj-befecskendezés nem történik meg, megszakítja az aktív regenerálást és az autó vészüzembe áll.
Füstöl vagy nem füstöl?
Arról, hogy a dízelmotoros autóban van vagy nincs beépített részecskeszűrő, a vezetőjének tulajdonképpen nem is kellene tudnia - legalábbis a menettulajdonságok alapján. A vezérlőegység szoftvere folyamatosan figyeli a DPF-szűrő állapotát (telítettségét), és amennyiben szükséges, időnként elindítja a regenerálást. Vannak olyan üzemmódok vagy felhasználói szokások, amelyek miatt az aktív regenerálás nem elegendő, ilyenkor világítani kezd a műszerfalon a regenerálást jelző lámpa, jelezve az autó vezetőjének, hogy hajtsa végre a használati útmutatóban leírt regenerációs ciklust. Az emberek azonban általában nem szeretik, ha az autó dönti el helyettük, mikor szálljanak ki belőle.
Különösen, ha gyakran kényszeríti őket erre a jármű. Ilyenkor jobb esetben elmennek egy szervizbe - és akkor itt van az a pont, amikor el kellene dönteni, mi a jelenség oka: az ügyfél használja kizárólag 1 kilométeres utakra az autóját, végérvényesen el van tömődve a részecskeszűrő (nem korommal, hanem hamuval, ami leégetéssel nem eltávolítható), esetleg olyan mennyiségű korom képződik, amit a jármű nem képes kezelni.
Az utóbbi kérdés eldöntése éppen a DPF-es gépkocsik esetében egyáltalán nem egyszerű.
Milyen esetben képződhet túl sok korom?
A keverékképzés hibája miatt Sok a gázolaj Kevés a levegő Rossz a befecskendezési sugárkép Rosszak az időzítések (szelepnyitás, befecskendezés) Motorikus okból A motor égeti a kenőolajat A vezérlés (lánc, szíj) nem megfelelő beállítása miatt A kipufogógáz-visszavezetés hibájából Tüzelőanyag minősége Nem teljesen szabványos "biodízelt" használ a tulajdonos (repceolajat, napraforgóolajat, sütőolajat, disznózsírt stb.)
Tovább bontva az okokat:
A füstölés és lehetséges okai
2. táblázat
A részecskeszűrő cseréje előtt minden egyebet érdemes megpróbálni, mérjük meg tehát a korommennyiséget. (Ráadásul, ha a túl nagy mennyiségű korom okozná az eltömődést, akkor rövid időn belül az új szűrő is eltömődne).
Igen ám, de hogyan? A régebbi autóknál egyszerűen be kellett tenni a füstölésmérő szondáját a kipufogóba, máris megvolt a hiteles érték, esetleg meg kellett nézni, mi jön ki a csövön gyorsításkor.
Részecskeszűrős autón gyakorlatilag semmi sem jön ki. Ha el van dugulva, akkor még annyi sem.
Az összehasonlítás kedvéért két járművön végeztük el a kísérletet. Egy részecskeszűrővel felszerelt, 8000 kilométert futott common rail rendszerű autón, illetve egy 215 000 kilométer futásteljesítményű pd-tdi rendszerű járművön.
Először megnéztük a korszerű technika alkalmazhatóságát: egy Bosch BEA350 berendezést használtunk, egyszerű, folyamatos mérési módban, de a szabadgyorsítással mérhető maximális opacitás értékét jegyeztük fel. Mindkét motort bemelegítettük, tehát igyekeztünk betartani az üzemszerű körülményeket.
Először a részecskeszűrő nélküli autón végeztük el a mérést:
A füstölés mértéke DPF nélküli autónál
13. ábra
Az érték tulajdonképpen nem rossz.
A DPF-fel szerelt járművön alig tudtunk mérhető értéket produkálni.
Opacitás mérés DPF-fel
14. ábra
Ettől még természetesen biztosan jön ki szilárd részecske a kipufogón, csak éppen szabad szemmel (és a hagyományos füstölésmérővel) nem látható módon.
A részecskeszűrő előtti mérésre olyan módszert kellett kitalálnunk, ami könnyen reprodukálható és lehetőleg univerzális adapterekkel elvégezhető.
A kipufogógáz útja a részecskeszűrővel szerelt járműnél
15. ábra
A mai részecskeszűrős autókban egy alkatrész (szinte) mindig megtalálható és ráadásul szabványos méretű: ez pedig a szélessávú lambda-szonda. Szerencsés esetben hozzáférhető helyen is van.
Készíttettünk tehát egy menetes adaptert, amit a szonda helyére lehet becsavarni, pontosabban mindjárt kétfélét: az egyiket a szonda helyére lehet betenni, ilyenkor a szondát valahol mellette kell elhelyezni (rajta hagyott kábellel). A másikat a cső és a szonda közé lehet beépíteni, a kábel ilyenkor értelemszerűen rajta marad (ez utóbbi adapter kiválóan alkalmazható benzines autókon is a gázelemzőnek a katalizátor előtti csatlakoztatására, úgy, hogy közben a lambdaszabályozás elfogadhatóan működik.)
A mintavételező csőre azonban nem szabad közvetlenül rácsatlakoztatni a füstölésmérő szondáját, az így létrejövő gázáram akár tönkre is tehetné a készülék mérőcelláját. Ezért a mintavételező csövet kiszélesítettük egy olyan torkolattal, amibe a szonda egyszerűen betolható, a gáz azonban meg is tudja kerülni, így nem keletkezik túlságosan nagy nyomás.
Csatlakozás a DPF elé
16. ábra
A részecskeszűrős autót végül többszöri erőteljes gázadással 0,17-es füstölési értékre sikerül rávennünk.
A füstölésmérő szondájának csatlakoztatása a mintavételi csőhöz
Füstmérés a DPF előtt
17. ábra
Az eredetileg kitűzött feladatot tulajdonképpen teljesítettük, hiszen most már van olyan eszközünk, amivel hitelesen meg tudjuk állapítani, ha maga a dízelmotor okozza a gyakori eltömődést, például egy rossz injektor, hibás befecskendezési értékek, esetleg a nyitva maradt EGR miatt.
Regenerálás segédanyaggal
Nem a szűrés, hanem a regenerálás, és nem is a regenerálás kémiája - az oxidáció -, hanem a szükséges hőmérséklet elérése jelenti a gondot. A dízelmotor kipufogógázának hőmérséklete a motor jó hatásfoka, nagy légviszonya miatt kis érték, városi üzemben egy esetben sem annyi, tehát legalább 550 °C, hogy az elegendő legyen a spontán regeneráláshoz, a korom begyújtásához. Ma még azt tapasztaljuk, hogy ránk fér e témakörben (is) némi ismétlés.
Segédanyagok a korom gyulladási hőmérsékletének csökkentésére
18. ábra
Trükközni kell!
A gyulladási hőmérséklet (kikényszerített) eléréséhez több műszaki út is vezet.
A motor tudatos "elrontása", azaz olyan intézkedések, például késleltetett befecskendezés, előbefecskendezési szög csökkentése, melyek révén a kipufogógáz hőmérséklete növelhető, az előzővel együtt a motorterhelés növelése (például villamos fogyasztók bekapcsolása), fűthetjük villamos úton a katalizátorházat vagy a testet, vagy a gázutat, befecskendezhetünk gázolajat a kipufogócsőbe, az meggyulladva melegíti a kipufogógázt.
Eolys powerflex adalékanyag
19. ábra
Csökkenthetjük a gyulladási hőmérsékletet is, ennek módjai:
használjunk katalizátoranyagot a szűrőben, mert például platina jelenlétében 100-150 °C-kal kisebb a gyulladási hőmérséklet, növeljük meg a szűrőbe belépő nitrogén-dioxid koncentrációját, mert az NO2 reakcióba tud lépni a korommal, ehhez a DPF elé DOC-ot kell tenni, hogy a kipufogógáz NO-tartalmát tovább oxidálja, vagy vigyünk be a FAP-ba, kis adagokban katalizátoranyagot, ezt a tüzelőanyaghoz adagoljuk, "átküldjük" a motoron és a kipufogógázzal besodortatjuk a szűrőbe, ott lerakódik és kifejti gyulladásihőmérséklet-csökkentő hatását.
Ezt az utóbbi technikát nevezi a szakirodalom FBC-nek (Fuel-borne Catalyst), tüzelőanyaghoz (=gázolajhoz) kevert katalizátoranyagú eljárásnak.
A koromszűrés-regenerálás sorozatgyártású technikájában, mely a PSA-csoporthoz fűződik, ez volt az első. A Peugeot 607 modellben (HDI 2.2 l), debütált az ezredforduló előtt. Akkor nagy műszaki szenzációnak számított.
A PSA modellekben a FAP (Filtre a Particules - FAP) regenerálásához szükséges hőmérséklet eléréséhez többféle technika használatos:
a késői befecskendezés (utánégéssel megnő a gázok hőmérséklete), az elektromos fogyasztók bekapcsolása (megnő a motor terhelése = megnő a gázok hőmérséklete), a töltőlevegő-hűtő kiiktatása a szívórendszerből, a tüzelőanyag adalékolása (a részecskék gyulladási hőmérsékletének körülbelül 450 °C-ra csökkentése).
A tüzelőanyag-adalék a FAP-ban marad. A gépjárműben, motorikus intézkedésekkel nem regenerálható, idővel az adalékanyag (és az olajhamu) a FAP eltömődését okozza, ami miatt ki kell cserélni.
Az adaléknak kettős szerepe van:
lecsökkenti a részecskék gyulladásához szükséges hőmérsékletet (~ 450 °C), megkönnyíti a részecskék összetapadását, a koromszemcse méretnövekedését.
Az adalékot a tüzelőanyagtankban keverik a gázolajhoz. Az adalékoló (adagoló) rendszer a tank minden megtöltése után befecskendezi a tankba az adalékot. Azt, hogy a tüzelőanyag-tartály feltöltése megtörtént, a tanksapkába épített érzékelő jelzi az adalékolórendszernek. A hiányzó tanksapka információ azt jelzi, hogy a tank feltöltése éppen folyamatban van. Azzal, hogy újra helyére kerül a tanksapka, az elektronikus vezérlés megkezdi az adalék bejuttatását. Az adalékolórendszer megkérdezi a BSI-től a tüzelőanyagszint változását, megállapítva ezzel a tankolt gázolajmennyiséget, majd ehhez számítja ki a befecskendezendő adalék mennyiségét. Ezután befecskendezi a tankba a betöltött tüzelőanyag-mennyiséghez szükséges adag adalékot. A regenerációfelügyelet egy, a motorirányító elektronikába épített elektromos modul, amely figyeli a részecskeszűrő állapotát, és levezényli annak regenerálását. A regenerációfelügyeletnek két generációja létezik:
FAP1-felügyelet (Bosch EDC 15 C2), FAP2-felügyelet (Bosch EDC 16 C34 és EDC16 CP39, SIEMENS SID 803 és SID 201, DELPHI DCM 3.4 stb.).

| Önellenőrző kérdések
1. Milyen anyagból nem készítenek DPF-et?
| Kordierit
| Szilícium-karbid
| Szinterfém
| Öntött vas
2. Mi alapján állapítható meg a DPF eltömődöttsége?
| Szívócső-nyomás
| Kipufogógáz-hőmérséklet
| Differenciál-nyomás
| Emissziómérés
3. Mi nem tud oxidálódni a DPF-en regenerálásákor?
| CO
| hamu
| HC
| korom
4. Mivel katalizátor anyaggal csökkenthető a korom gyulladási hőmérséklete?
| platina
| ródium
| acél
| arany
5. Egy részecskeszűrővel ellátott autó esetében mekkora Kmax értéket mérhetünk?
| 0,1
| 0,7
| 1
| 1,5
| 2,5
| 5
6. NTC hőmérők esetén a hőmérő ellenállása a hőmérséklet növekedésével
| csökken
| nő
| nem változik
7. Mekkora a korom gyulladási hőmérséklete?
| 200-300 °C
| 300-400 °C
| 400-500 °C
| 500-600 °C
| 600-700 °C
| 700-800 °C
8. Hol érdemes füstmérést végezni a DPF-fel szerelt autón, ha a motor nyers emisszióját szeretnénk mérni?
| a turbófeltöltő előtt
| a DPF előtt
| a DPF után, az SCR katalizátor előtt
| a kipufogócső végén
9. Mivel lehet egy házban a részecskeszűrő?
| oxidációs katalizátor
| SCR-katalizátor
| mindkettő
| egyik sem
10. Mekkora a legkisebb részecske amit ki tud szűrni a részecskeszűrő?
| 15 nm
| 50 nm
| 150 nm
| 500 nm