Filtr GPF - jak działa, typowe problemy, konserwacja

Jeszcze kilka lat temu mało kto myślał o filtrach sadzy w samochodach benzynowych. Ich zastosowanie wydawało się logiczne tylko w silnikach wysokoprężnych, gdzie sadza była widoczna i stanowiła problem. Jednak wraz z zaostrzeniem wymogów ekologicznych i gwałtownym rozpowszechnieniem technologii bezpośredniego wtrysku paliwa nawet silniki benzynowe zaczęły wytwarzać cząstki stałe w ilościach wymagających filtracji. Zmusiło to konstruktorów samochodów do zastanowienia się nad filtrem cząstek stałych benzyny, czyli GPF (Gasoline Particulate Filter).

Jego przeznaczeniem jest zmniejszanie ilości emisji spalin przedostających się do atmosfery. Początkowo był instalowany w niektórych modelach marek premium, ale dziś stał się standardem w większości nowoczesnych samochodów benzynowych w Europie. Czym filtr cząstek stałych w silnikach benzynowych różni się od DPF, jak działa, jakie ma słabe strony — omówimy w tym artykule.

Jakie samochody są wyposażone w filtr GPF?

Filtr GPF jest stosowany głównie w silnikach benzynowych z bezpośrednim wtryskiem paliwa (GDI), co wynika ze specyfiki spalania paliwa w tych silnikach.

W klasycznych silnikach benzynowych paliwo jest rozpylane w kolektorze dolotowym, gdzie ma czas na zmieszanie się z powietrzem i częściowe odparowanie, zanim trafi do komory spalania. Zapewnia to pełniejsze spalanie mieszanki, a tym samym mniej sadzy.

Natomiast w silnikach z bezpośrednim wtryskiem, pracujących pod ciśnieniem do 200–350 barów, paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania. Z tego powodu:

• Część kropel nie zdąży wyparować
• Powstaje lokalne przesycenie paliwa
• Następuje niepełne spalanie
• Powstaje znaczna ilości sadzy, nawet większa niż w niektórych silnikach wysokoprężnych.

Właśnie dlatego normy europejskie (Euro 6c, 6d-TEMP i kolejne) zobowiązały producentów samochodów do montowania filtrów cząstek stałych silnika benzynowego w modelach z tym typem wtrysku.

Obecnie filtry GPF w samochodach można znaleźć w:

• Mercedes-Benz (M264, M260 i inne turbodoładowane silniki benzynowe)
• Audi (TSI/TFSI, głównie od 2017 r.)
• Volkswagen (TSI, w tym Golf, Passat, Tiguan)
• BMW (seria B48/B58 — 2.0, 3.0 benzyna)
• Peugeot / Citroën (1.2 PureTech 110/130)
• Hyundai / Kia (1.0–1.6 T‑GDi)
• Toyota (2.0 Dynamic Force, 2.4T D‑4ST i inne)

Samochody te są wyposażone w nowoczesne turbodoładowane silniki benzynowe z bezpośrednim wtryskiem paliwa, które zużywają mniej paliwa, ale działają według skomplikowanego schematu: paliwo jest podawane pod wysokim ciśnieniem bezpośrednio do cylindrów. Pomaga to zmniejszyć zużycie paliwa, poprawić dynamikę i spełnić wymagania ekologiczne. Jednak technologia ta ma efekt uboczny — powstawanie cząstek stałych sadzy, które należy filtrować. Właśnie do tego służy filtr DPF benzyna.

Różnica między DPF a GPF

Chociaż architektonicznie oba filtry są bardzo podobne, filtr GPF to nie DPF w benzynie, działa według innych parametrów:

Czy GPF stwarza problemy kierowcom?

Tak, pomimo tego, że filtr cząstek stałych w silnikach benzynowych zazwyczaj działa „niewidocznie”, ma on szereg cech szczególnych:

• Podczas krótkich przejazdów miejskich nie nagrzewa się — nie uruchamia się proces wypalania
• Często generuje błędy (P0420, P244A) — z powodu wahań ciśnienia i braku ciśnienia powietrza/gazów
• Wrażliwy na stan czujnika różnicy ciśnień
• Zużycie paliwa może wzrosnąć z powodu nieprawidłowej regeneracji
• Moc silnika spada w przypadku zanieczyszczenia
• Konieczna jest diagnostyka za pomocą specjalistycznego sprzętu

Czym jest wypalanie GPF?

Wypalanie GPF — to proces spalania nagromadzonego sadzy w wysokich temperaturach, który zachodzi bez udziału kierowcy:

• Pasywne wypalanie aktywuje się w temperaturze ≥600–650°C podczas przyspieszania lub podczas jazdy bez wtrysku paliwa do układu wydechowego (decelacja)
• Sadza zamienia się w CO₂ i H₂O, oczyszczając kanał filtra cząstek stałych w benzynie
• Aktywna regeneracja (na benzynie) — rzadkość ze względu na ryzyko wzrostu NOₓ
• Za pomocą czujnika spadku ciśnienia system monitoruje konieczność regeneracji

Pielęgnacja GPF: porady

Aby dbać o filtr GPF i zapobiegać problemom:

• Regularnie jeździć po autostradzie (co najmniej 20 minut przy obrotach >3000)
• Tankuj na stacjach paliw o wysokiej jakości
• Sprawdzaj stan układu wydechowego i czujnika spadku ciśnienia
• Jak najszybciej zidentyfikuj kod błędu Check Engine
• Sprawdzaj spaliny podczas diagnostyki
• Używaj wyłącznie olejów zalecanych przez producenta
• Używaj skanera OBD2 do sprawdzania stanu regeneracji i czujników

Typowe problemy i rozwiązania

Kiedy należy dezaktywować GPF?

Jeśli filtr powoduje ciągłe problemy — ciągle pojawiają się błędy, samochód się wyłącza, dochodzi do utraty mocy — warto rozważyć dezaktywację GPF.

Dlaczego nie zaleca się mycia GPF tak jak DPF?

W wielu przypadkach DPF lub FAP można skutecznie odnowić za pomocą stanowisk hydropneumatycznych, takich jak MS 900, które łączą wodę i sprężone powietrze w celu oczyszczenia kanałów filtra. Takie podejście doskonale sprawdza się w przypadku filtrów cząstek stałych do silników wysokoprężnych, ponieważ mają one mocniejsze i grubsze struktury komórkowe z kordierytu lub węglika krzemu, przystosowane do dużych obciążeń i przepływów.

W przypadku filtra GPF sytuacja wygląda inaczej:

• GPF ma znacznie cieńsze i delikatniejsze kanały niż DPF – benzyna wymaga dokładniejszego oczyszczania
• Komórki są wykonane z materiałów przystosowanych do wyższych temperatur spalania, ale nie są przystosowane do kontaktu z cieczą pod ciśnieniem
• Woda i powietrze dostarczane silnymi impulsami mogą uszkodzić lub zniszczyć strukturę ceramiczną
• Nawet przy wizualnej integralności po przepłukaniu filtr może stracić przepustowość lub pojawić się mikropęknięcia, co spowoduje niewidoczne zakłócenia w pracy

Zamiast płukania GPF, w przypadku poważnego zanieczyszczenia zaleca się:

1. Wykonanie wypalania sadzy, jeśli pozwala na to stopień jej nagromadzenia
2. Lub — wymontowanie filtra z późniejszym przeprogramowaniem, pod warunkiem, że jest to dopuszczalne w regionie z punktu widzenia norm emisji

Dlaczego warto zwrócić się do STS

Firma STS specjalizuje się w serwisowaniu i naprawie zaawansowanych technologicznie układów samochodowych, w szczególności w diagnostyce i dezaktywacji nowoczesnych układów oczyszczania spalin. Nasze atuty:

1. Korzystanie z certyfikowanego oprogramowania
2. Własne laboratorium elektroniczne
3. Gwarancja na wykonane prace
4. Serwis zarówno samochodów osobowych, jak i ciężarowych

Koszt serwisu

Ceny mogą się różnić w zależności od modelu samochodu i stopnia skomplikowania, ale obecnie są następujące:

Filtr GPF skutecznie redukuje emisję cząstek sadzy, ale wymaga aktywnej konserwacji: regeneracji, diagnostyki, jest wrażliwy na stan czujników ciśnienia. Jego temperatura może osiągnąć nawet ponad 1100°C przy szczytowych obciążeniach. Jeśli system ulegnie awarii, z pomocą przychodzi profesjonalna dezaktywacja firmy STS w Warszawie.