DPF w benzynie — czy silnik benzynowy ma filtr cząstek stałych?

8 min czytania
Podwójna końcówka układu wydechowego samochodu osobowego

Krótka odpowiedź: silnik benzynowy nie ma DPF-u, ale od normy Euro 6c może mieć jego odpowiednik — filtr GPF. Dotyczy to wyłącznie silników z wtryskiem bezpośrednim: to dla nich rozporządzenie (UE) nr 459/2012 ustaliło limit 6,0 × 1011 cząstek na kilometr, identyczny jak dla diesla. Benzyniaki z wtryskiem pośrednim filtra nie mają i mieć nie muszą.

Od czego naprawdę zależy, czy w aucie jest filtr

W polskich wyszukiwaniach fraza brzmi „DPF w benzynie”, ale mowa o dwóch różnych częściach. DPF (diesel particulate filter) to filtr diesla. W benzyniaku montuje się GPF (gasoline particulate filter), nazywany też OPF — ta sama zasada, inne warunki pracy. Czym jest sam filtr i jak jest zbudowany, tłumaczy osobny tekst o filtrze cząstek stałych.

O tym, czy konkretne auto ma filtr, rozstrzygają trzy warunki naraz. Wystarczy, że jeden nie jest spełniony, i filtra nie ma.

Warunek Kiedy spełniony Gdzie sprawdzić
Wtrysk bezpośredni benzyny oznaczenia TSI, TFSI, GDI, T-GDI, EcoBoost, PureTech, SkyActiv-G, MultiAir; wtrysk pośredni to m.in. MPI i starsze wolnossące oznaczenie na klapie bagażnika, kod silnika w dokumentacji
Homologacja Euro 6c lub nowsza nowe typy pojazdów od 1 września 2017, wszystkie nowe pojazdy kategorii M i N1 klasy I od 1 września 2018 data pierwszej rejestracji, świadectwo zgodności
Kategoria pojazdu M lub N osobowe i lekkie dostawcze objęte tabelą 2 rozporządzenia 715/2007 pole J dowodu rejestracyjnego

Najważniejszy jest pierwszy wiersz. Przypis 2 do tabeli wartości granicznych Euro 6 mówi wprost: limity masy i liczby cząstek stałych dla silnika z zapłonem wymuszonym odnoszą się jedynie do pojazdów z silnikiem z wtryskiem bezpośrednim. Benzyniak z wtryskiem do kolektora nie jest nimi objęty w ogóle, niezależnie od rocznika.

Co dokładnie zmieniła norma Euro 6c

Filtr w benzyniaku nie pojawił się dlatego, że ktoś go nakazał — nakazu montażu nie ma do dziś. Pojawił się dlatego, że limit emisji zszedł poniżej poziomu, który silnik z wtryskiem bezpośrednim jest w stanie osiągnąć samą kalibracją.

Parametr Euro 6b (benzyna DI) Euro 6c i nowsze (benzyna DI) Diesel
Liczba cząstek (PN) 6,0 × 1012 #/km 6,0 × 1011 #/km 6,0 × 1011 #/km
Masa cząstek (PM) 4,5 mg/km 4,5 mg/km 4,5 mg/km
Nowe homologacje 1.9.2014 1.9.2017 —
Nowe pojazdy (M, N1 kl. I) 1.9.2015 1.9.2018 —

Luźniejsza wartość 6,0 × 1012 #/km była derogacją na trzy lata od dat Euro 6b i obowiązywała „wedle uznania producenta”. Trzy lata od 1 września 2014 i 1 września 2015 dają 1 września 2017 i 1 września 2018 — czyli dokładnie daty wejścia Euro 6c. Ulga wygasła co do dnia razem z wprowadzeniem ostrzejszego limitu.

Skala tej zmiany w liczbach, które da się sobie wyobrazić: przy rocznym przebiegu 15 000 km limit Euro 6b pozwalał wypuścić do 9,0 × 1016 cząstek, a Euro 6c dopuszcza 9,0 × 1015. Różnica to 8,1 × 1016 cząstek rocznie na jedno auto — dziesięciokrotne zaciśnięcie limitu, przy niezmienionej dopuszczalnej masie 4,5 mg/km, czyli 67,5 g w skali roku. To właśnie rozjazd między masą a liczbą jest sednem sprawy: benzynowy wtrysk bezpośredni emituje cząstki bardzo drobne, więc mieści się w limicie masowym i jednocześnie łamie limit ilościowy.

Dlaczego GPF nie zapycha się tak jak DPF

Oba filtry wypalają sadzę, ale brakuje im czego innego. W dieslu tlenu jest zawsze nadmiar, brakuje temperatury — przy spokojnej jeździe miejskiej spaliny mają 200–400 °C, a utlenianie sadzy tlenem rozkręca się dopiero około 600 °C. Dlatego sterownik musi dogrzewać filtr dodatkową dawką paliwa, czyli prowadzić wypalanie DPF, a nieudane cykle kończą się zapchanym filtrem.

W benzyniaku jest odwrotnie. Temperatury sięgają 900 °C, więc progu 600 °C nie trzeba szukać — ale mieszanka jest stechiometryczna (λ ≈ 1) i w spalinach praktycznie nie ma wolnego tlenu. Tlen pojawia się dopiero wtedy, gdy sterownik odcina wtrysk: przy hamowaniu silnikiem. Wtedy przez rozgrzany wkład przelatuje czyste powietrze i sadza utlenia się sama.

Cecha GPF (benzyna DI) DPF (diesel)
Czego brakuje do wypalania tlenu temperatury
Typowa temperatura spalin do ok. 900 °C 200–400 °C przy małym obciążeniu
Próg utleniania sadzy tlenem ok. 600 °C (poniżej 400 °C reakcja praktycznie stoi)
Co wyzwala regenerację odcięcie wtrysku na hamowaniu silnikiem dogrzewanie dodatkową dawką paliwa
Czego wymaga od kierowcy zdejmowania nogi z gazu przy prędkości 15–20 min jazdy pod obciążeniem
Zużycie paliwa na regenerację zerowe (wtrysk jest odcięty) podwyższone (paliwo idzie na dogrzanie)

Stąd praktyczny wniosek, który jest dokładnym odwróceniem porady dla diesla: filtrowi w benzyniaku nie pomaga „przewietrzenie na autostradzie” ze stałą prędkością i wciśniętym gazem, bo wtedy tlenu w spalinach nie ma. Pomaga jazda ze zmiennym tempem — zjazdy, hamowania silnikiem, zdjęcie nogi z gazu przed zakrętem. Trasa górska albo podmiejska z falującym ruchem robi dla GPF więcej niż 200 km autostrady na tempomacie.

Objawy, przegląd i granica prawna

Zatkany GPF daje te same objawy co zatkany filtr diesla: spadek mocy, tryb awaryjny, wyższe zużycie paliwa i kontrolka — najczęściej kontrolka EPC albo check engine. Zapełnienie sterownik szacuje z różnicy ciśnień na wkładzie, dokładnie tak samo jak w dieslu, więc diagnostyka zaczyna się od czujnika różnicy ciśnień. Różnica jest ilościowa, nie jakościowa: w benzyniaku warunki do samoczynnego wypalania zdarzają się na każdej dłuższej trasie, więc do zatkania dochodzi znacznie rzadziej.

Usunięcie filtra jest w Polsce usterką na badaniu technicznym. Katalog usterek (Dz.U. 2022 poz. 2066) w pozycji 8.2.2.1 kwalifikuje brak fabrycznego urządzenia redukcji emisji jako usterkę poważną (UP), stwierdzaną organoleptycznie — diagnosta nie potrzebuje do tego żadnego przyrządu, wystarczy, że zajrzy pod auto. Skutkiem jest negatywny wynik badania, a przy kontroli drogowej — zatrzymanie dowodu rejestracyjnego.

FAQ

Czy mój benzyniak z 2016 roku ma filtr?
Prawdopodobnie nie. Rok 2016 to okres Euro 6b, w którym dla wtrysku bezpośredniego obowiązywał luźniejszy limit 6,0 × 1012 #/km, stosowany „wedle uznania producenta”. Część konstrukcji mieściła się w nim bez filtra. Pewność daje dopiero rejestracja od 1 września 2018.

Czy wtrysk pośredni w ogóle może mieć GPF?
Przepis go nie obejmuje — przypis 2 do tabeli 2 ogranicza limity PM i PN wyłącznie do wtrysku bezpośredniego. Producent może zamontować filtr dobrowolnie, ale nie ma po temu powodu emisyjnego.

Czy GPF trzeba wymieniać co jakiś przebieg?
Nie ma interwału wymiany — to element pracujący przez cały okres eksploatacji, jak filtr diesla. Obciąża go natomiast to samo co DPF: olej przedostający się do komory spalania i paliwo o wysokiej zawartości popiołu. Wybór oleju z odpowiednią normą opisuje tekst o wymianie oleju.

Czy da się wyczyścić GPF zamiast wymieniać?
Tak, tymi samymi metodami co filtr diesla, a stawki są zbliżone — porównanie kosztów jest w tekście o cenie czyszczenia DPF. Zakres prac jest jednak zwykle mniejszy, bo benzyniak rzadziej dochodzi do stanu pełnego zapełnienia.

Czy filtr w benzyniaku ma coś wspólnego z EGR?
W benzyniaku z wtryskiem bezpośrednim recyrkulacja spalin służy głównie obniżeniu temperatury spalania, a nie karmieniu filtra — konflikt między oboma układami, który opisuje tekst o relacji EGR i DPF, dotyczy diesla.

Filtr w benzyniaku pojawił się przez limit liczby cząstek stałych w Euro 6. Euro 7 ten limit przepisuje bez zmian, a dokłada zupełnie nowy — na pył z hamulców. Szczegóły i daty: Norma Euro 7 — od kiedy obowiązuje i co naprawdę zmienia.

W benzyniakach z filtrem cząstek nasycony filtr potrafi zapalić komunikat o układzie zasilania — ten mylący przypadek rozbieram w tekście o awarii systemu wtrysku.

Skąd w ogóle wzięły się dwa różne urządzenia w jednym układzie wydechowym i dlaczego przepis wyznacza im osobne limity, tłumaczy tekst DPF a katalizator.

Silnika benzynowego dotyczy jeszcze jedna zmiana po stronie paliwa: od 2024 roku standardem na stacjach jest benzyna z 10-procentowym udziałem bioetanolu. Które auta mogą nią tankować i ile realnie traci się na zasięgu, rozstrzyga tekst o benzynie E10.

Auto benzynowe przechodzi na badaniu technicznym inny pomiar niż diesel — zamiast zadymienia mierzy się zawartość tlenku węgla i węglowodorów oraz współczynnik lambda. Limity per rocznik rejestracji opisujemy w tekście o analizie spalin na przeglądzie.

Źródła

  • Rozporządzenie Komisji (UE) nr 459/2012 z 29 maja 2012 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 715/2007 — tabela 2 „Wartości graniczne emisji Euro 6″ wraz z przypisami 2 i 3 oraz tabela dat stosowania norm (Dz.Urz. UE L 142/16).
  • Rozporządzenie (WE) nr 715/2007 Parlamentu Europejskiego i Rady — załącznik I, wartości graniczne dla kategorii M, N1 i N2.
  • Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 27 września 2022 r. w sprawie zakresu i sposobu przeprowadzania badań technicznych pojazdów (Dz.U. 2022 poz. 2066) — katalog usterek, poz. 8.2.2.1.
Redakcja Auto-Focus
Redakcja Auto-Focus

Redakcja Auto-Focus – piszemy o samochodach konkretnie: technika, eksploatacja, poradniki.