Filtr DPF w benzynie: jak działa GPF (OPF) i co z tuningiem

Filtr GPF (ang. Gasoline Particulate Filter) to filtr cząstek stałych do silnika benzynowego. Pojawił się w autach z powodu norm emisji, które ograniczyły liczbę cząstek w spalinach benzyn z wtryskiem bezpośrednim.

Silnik z wtryskiem bezpośrednim podaje paliwo prosto do cylindra. Część kropel nie zdąży dobrze wymieszać się z powietrzem, zwłaszcza w zimnym silniku, i z nich powstaje drobna sadza. Norma Euro 6 wprowadziła dla takich benzyn limit liczby cząstek (PN, od ang. particle number). Od etapu Euro 6c wynosi on 6 × 10¹¹, czyli 600 miliardów cząstek na kilometr, tyle samo co w dieslach.

Limit dotyczy nowych typów aut od września 2017 r., a wszystkich nowo rejestrowanych od września 2018 r. Od września 2017 r. nowe typy przechodzą też badanie emisji w rzeczywistych warunkach jazdy (RDE) z pomiarem liczby cząstek, co odpowiada etapowi Euro 6d-TEMP. Według ICCT część silników spełnia te wymagania dzięki zmianom we wtrysku, a część potrzebuje filtra.

Volkswagen ogłosił w sierpniu 2016 r., że od 2017 r. będzie stopniowo montował filtry we wszystkich silnikach TSI i TFSI z wtryskiem bezpośrednim. Po niemiecku nazwał je Ottopartikelfilter (OPF), a zaczął w czerwcu 2017 r. od 1.4 TSI w Tiguanie i 2.0 TFSI w Audi A5.

Oba filtry działają na tej samej zasadzie: spaliny przechodzą przez porowate ścianki ceramicznego wkładu, a sadza zostaje w kanałach. Różnią się warunkami, w jakich pracują.

Tabela opisuje typowe zachowanie. Progi temperatur i logikę regeneracji ustala producent danego silnika.

Najpewniejsze są dane producenta dla Twojego numeru VIN i odczyt testerem. Pozostałe sposoby dają tylko wskazówkę.

• Dane producenta po VIN. Serwis marki albo sklep z częściami oryginalnymi sprawdzi, czy w katalogu dla Twojego auta jest filtr cząstek stałych.
• Tester. Sterownik auta z GPF pokazuje parametry filtra, np. różnicę ciśnień przed filtrem i za nim oraz szacowaną ilość sadzy.
• Norma emisji. Benzyna z wtryskiem bezpośrednim i normą Euro 6d-TEMP, 6d albo 6e często ma filtr, ale sama norma tego nie przesądza. Normę auta zarejestrowanego w Polsce sprawdzisz w bezpłatnej usłudze gov.pl po numerze rejestracyjnym albo w świadectwie zgodności (COC).
• Instrukcja obsługi. Jeśli opisuje komunikat albo kontrolkę filtra cząstek stałych, model przewiduje GPF.
• Oględziny. Do filtra prowadzą zwykle dwa cienkie przewody czujnika różnicy ciśnień. Sam filtr bywa zamknięty w jednej obudowie z katalizatorem, więc brak osobnej puszki niczego nie przesądza.

Te same metody dla diesli, z tabelą pewności i sprawdzaniem aut używanych, opisujemy w artykule jak sprawdzić, czy auto ma DPF.

Sadza w filtrze spala się z tlenem, gdy wkład jest bardzo gorący, zwykle powyżej ok. 600 °C. Spaliny benzyny osiągają takie temperatury w zwykłej jeździe częściej niż spaliny diesla, więc filtr oczyszcza się głównie sam.

Brakuje za to tlenu. Silnik benzynowy pracuje na mieszance, w której paliwo i tlen spalają się prawie bez reszty, bo tego potrzebuje trójdrożny katalizator. Tlen trafia do filtra przede wszystkim wtedy, gdy sterownik odcina paliwo: przy hamowaniu silnikiem albo po zdjęciu nogi z gazu przy wyższej prędkości. Gorący filtr i porcja tlenu wystarczą, żeby sadza zniknęła bez udziału kierowcy.

Gdy auto długo jeździ w niskich temperaturach i to nie wystarcza, sterownik pomaga regeneracją aktywną: podnosi temperaturę spalin i zuboża mieszankę, żeby do filtra trafiło więcej tlenu. Regeneracja wymuszona testerem jest potrzebna dopiero wtedy, gdy sterownik nie poradzi sobie sam. W dieslu proces wygląda inaczej, co opisujemy w artykule o tym, jak przebiega wypalanie DPF w dieslu.

Zapchany GPF daje objawy podobne do zapchanego DPF. Zwykle zobaczysz kilka z nich naraz:

• komunikat albo kontrolkę filtra cząstek stałych, w części aut z prośbą o dłuższą jazdę;
• kontrolkę silnika i błąd czujnika różnicy ciśnień albo nadmiaru sadzy;
• wyraźny spadek mocy albo tryb awaryjny, w którym sterownik ogranicza moc;
• wyższe spalanie na tych samych trasach.

Filtr sam z siebie psuje się rzadko. Zwykle zapycha go coś, co dzieje się w silniku albo w sposobie użytkowania auta.

Umów diagnostykę, gdy:

• komunikat filtra wraca mimo dłuższych przejazdów;
• auto przeszło w tryb awaryjny;
• kontrolka silnika świeci albo miga, a silnik pracuje nierówno: to może być wypadanie zapłonów, które przegrzewa katalizator i filtr;
• poziom oleju spada szybciej niż zwykle;
• tester pokazuje błędy czujnika różnicy ciśnień, sond lambda albo wypadania zapłonów.

Filtr GPF sprawdzamy w ramach diagnostyki filtra cząstek stałych z dojazdem, od 149 zł. W tej samej wizycie i cenie robimy diagnostykę sond lambda i katalizatora, bo w benzynie przyczyna zapchania może leżeć w mieszance albo w zapłonie. Usterki diagnozujemy, a naprawę mechaniczną według naszego raportu wykonuje Twój mechanik. Popiołu nie usunie żadna regeneracja: pomaga tylko czyszczenie filtra po demontażu albo wymiana, a ich koszt poda wykonawca.

Kalibrację benzyny z filtrem GPF robimy tylko wtedy, gdy filtr jest sprawny, i zostawiamy go na miejscu. Stage 1 zmienia doładowanie, zapłon, dawkę paliwa i ograniczniki momentu, a nie pracę filtra. Szczegóły: co obejmuje Stage 1.

Przed kalibracją odczytujemy błędy i sprawdzamy różnicę ciśnień na filtrze. Zapchany filtr podnosi ciśnienie w wydechu, przez co turbosprężarka pracuje ciężej, a spaliny są gorętsze. Takiego auta nie kalibrujemy, dopóki przyczyna nie zostanie usunięta.

Po wgraniu sprawdzamy w logu temperatury, korekty zapłonu i lambdę pod pełnym obciążeniem. Pilnujemy, żeby mieszanka nie była bogatsza, niż wymaga ochrona silnika, bo nadmiar paliwa to więcej sadzy w filtrze. Stage 1 benzyny turbo z dojazdem kosztuje od 849 zł, a w cenie są diagnostyka, logi przed i po oraz pomiar GPS.

Pops & bangs, czyli strzały z wydechu po odjęciu gazu, powstają, gdy kalibracja celowo dopuszcza dopalanie paliwa w wydechu. Dodatkowe paliwo i ciepło trafiają prosto do katalizatora i filtra GPF.

Filtr tłumi przy tym dźwięk, więc w aucie z GPF efekt jest wyraźnie słabszy. Dlatego w takich autach ustawiamy je łagodnie albo je odradzamy, a tam, gdzie sterownik na to pozwala, włączasz je przyciskiem albo w trybie torowym. Zasady opisujemy na stronie pops & bangs na przycisk albo w trybie torowym.

W aucie, które jeździ po drogach publicznych, filtr GPF musi działać. Pojazd bez sprawnego układu oczyszczania spalin nie spełnia wymagań art. 66 Prawa o ruchu drogowym, dlatego filtra w takim aucie nie zmieniamy ani nie pomijamy w kalibracji. W UE trwają też prace nad pomiarem liczby cząstek na przeglądach. Wniosek Komisji Europejskiej obejmuje tym pomiarem także benzyny z limitem liczby cząstek, czyli od normy Euro 6c, a próg dla nich ma określić osobny akt Komisji. W Polsce nie ma jeszcze terminu jego wprowadzenia.

Kalibracje zmieniające działanie filtra wykonujemy wyłącznie dla pojazdów wykorzystywanych poza drogami publicznymi (motorsport, tor, zastosowania pozadrogowe), po podpisaniu oświadczenia o przeznaczeniu pojazdu. Pojazd po takiej zmianie nie spełnia wymagań art. 66 Prawa o ruchu drogowym i nie może poruszać się po drogach publicznych.