Zbog veće temperature izduvnih gasova i različitog principa sagorevanja, filter čestica čađi kod benzinskih motora se kontinuirano čisti u normalnim uslovima. Za razliku od dizela kod regeneracije nema potrebe za povećanjem doze goriva, tako da nema opasnosti od razblaživanja ulja benzinom.
Standard emisije izduvnih gasova Euro 6c i 6d, koji uključuju novu proveru izmerenih vrednosti u stvarnom radu. Neophodne tehničke promene, koje su nametnuta strožijim pravilima, uključuju i upotrebu filtera za čestice za motore sa direktnim ubrizgavanjem benzina. U praksi to znači za skoro sve benzinske jedinice, osim najednostavnijih motora u malim automobilima i atmosferskih motora u hibridnim pogonima.
Iako se čini da je ovo povezano sa novom metodologijom merenja, nije. Njen dolazak bio je poznat prilično dugo unapred i vezan je za poravnavanje uslova za dizel i benzinske motore.
Isti princip, drugačija praksa – Filter čestica čađi kod benzinskih motora Budući da filteri za čestice imaju isti cilj kod benzinskih i dizel motora, njihov osnovni princip rada je isti. Sastoji se u postavljanju keramičke obloge u izduvnu cev, koja u vrlo finoj strukturi kombinujući se kroz slepe i prohodne kanale sakuplja fine, pojedinačno nevidljive čestice iz izduvnih gasova.
Takozvani senzor diferencijalnog pritiska upoređuje podatke o protoku izduva uzvodno i nizvodno od filtra kako bi odredio nivo napunjenosti filtera. Kada se filter napuni iznad normalnog radnog nivoa, elektronika za kontrolu motora mora pokrenuti prisilno paljenje ili regeneraciju filtra kako bi se osigurala funkcionalnost automobila.
Jednostavna filter čestica čađi ima nekoliko različitih skraćenica u svetu benzinskih automobila, ali sve znače istu stvar. GPF što na engleskom znači „ Gasoline Particulate Filter“. Za razliku od dizel motora, nemačka skraćenica je drugačija, i to OPF („Ottopartikelfilter “). To se, na primer, pojavljuje u tekstovima Škode, koji, s obzirom na deljenje tehnologije sa nemačkim Vw-om, ne može iznenaditi. Francuska terminologija, s druge strane, ne pravi razliku između benzinskih i dizelskih filtera; Alternativna oznaka za kombinaciju filtra i katalizatora u jednom telu (cGPF) je četvoro smerni katalizator, što podvlači činjenicu da je postojećem trosmernom katalizatoru dodata nova funkcija.
Regeneracija filtera plaši moderne dizel automobile. Za spaljivanje DPF (Filter za čađ dizel motora) potrebno je povećati temperaturu izduvnih gasova povećanjem količine ubrizgavanja goriva – bilo da se ubrizgava direktno u cilindre ili preko posebnog ubrizgavača u izduvni gas. Automobil je stoga teže voziti i trošiti više. Pored toga, eventualni prekid regeneracije dovodi do daljeg punjenja filtra.
To nije slučaj sa benzinskim filterom zvanim GPF. Inženjeri proizvođača automobila se kunu kako kod normalne upotrebe benzinskih automobila sa GPF-om uopšte neće biti prinudna regeneracija. Ovu izjavu podržavaju dva fizička argumenta. S jedne strane, benzinski motori imaju višu temperaturu izduvnih gasova, tako da će se GPF tokom rada takođe zagrevati i na višu temperaturu i ima više šansi da neprekidno gori tokom vožnje. S druge strane, paljenje filtera pomoći će režimu kočenja motora – odnosno vožnji bez gasa sa uključenim stepenom prenosa. U ovoj situaciji motor samo pumpa usisni vazduh bez ubrizgavanja goriva. Prirodna koncentracija kiseonika je dovoljna da se ugrejane čestice sagore u zagrejanom filteru.
Međutim, još uvek mogu da se primene prinudna regeneracija GPF-a – obično na kratkim putovanjima hladnim motorom. Iz mnogih drugih razloga, benzinski motor sa direktnim ubrizgavanjem nije idealno rešenje za takve primene, ali situacija na tržištu je danas da je većina novih automobila sa pogodnijim pogonom, tj. Bez motora sa direktnim ubrizgavanjem ili u hibridnoj ili čisto električnoj verziji, jednostavno ne kupuju se.
Regeneracija je upravo suprotna DPF-u
Kao i kod turbodizel-a, začepljeni filter treba sagoreti veštačkim podizanjem temperature izduvnih gasova i paljenjem čestica. Benzinski motor nema potrebe da se poveća dozu goriva kojom onda može biti razblaženo ulje ili ako neuspe regeneracija dodatno začepiti filter.
Rešenje je upravo suprotno: siromašna smeša. Benzin u benzinskom motoru ne koristi se samo za sagorevanje, već i za hlađenje komore za sagorevanje ili izduvne cevi. Na primer, vlasnici starijih Fabija sa 1.2 HTP motorima i osam-ventilskim 1.2 TSI znaju za to u praksi. Upravljačke jedinice ovih motora hladile su svoje relativno male katalitičke pretvarače pod opterećenjem povećavajući punjenje gorivom, pa stoga ovi motori imaju neverovatno veliku potrošnju goriva kada voze veoma brzo. Regeneracija GPF-a rezultira suprotnom primenom istog principa u kojem filter namerno omogućava da se filter zagreva na višu temperaturu smanjujući dozu goriva.
Ne znate da ga imate u autu
Postoje dve lokacije za postavljanje GPF-a. Generalno manje pogodna, ali ponekad i strukturalno poželjnija je njena ugradnja na početku horizontalnog dela izduvne cevi ispod automobila. Na primer, imaju nove generacije Ford Focusa i Kia Ceed-a. Ovaj raspored se može prepoznati samo detaljnim pregledom donje strane automobila ili iz kataloga delova.
Ipak, raširenije i praktičnije je postavljanje filtera što bliže motoru, tj. vertikalno iza izduvne grane i turbo-punjača (ako ga automobil ima, što je u većini slučajeva). U tom slučaju, filter se stavlja u zajedničko pakovanje sa katalizatorom i zamenjuje postojeći oksidacioni katalizator. Takav raspored se ponekad naziva i cGPF (zatvoreni filter za čađ) i obezbeđuje brzo i lako zagrevanje filtera na radnu temperaturu. Laik nema šanse da ga prepozna – osim ako detaljno ne ispita ožičenje senzora ili ne primeti cevi koje vode do senzora diferencijalnog pritiska.
Dizajneri su koristili cGPF dizajnere na primer nadogradili Škodu Fabia sa 1.0 TSI motorom, isti način je prešao na Fiat na nove motore sa turbo-punjenjem 1,0 i 1,3 litara iz serije Firefly ili Renault na novu generaciju njihovih benzinskih motora. Mala prednost je što ova arhitektura primorava inženjere da se efikasno pozabave ostalim delovima – koristeći kompaktne izduvne grane sa vodenim hlađenjem i postavljanjem turbo-punjača što je bliže moguće motoru. To donosi dodatne prednosti u praktičnom radu.
Kompaktni dizajn je takođe tipičan za cGPF, što je ujedno i odgovor na pitanje o kojem brinu mnogi ljudi koji su zainteresovani za novi benzinski automobil. Filter za čestice dizela gotovo će uvek goreti prirodno u blizini motora, njegov vek trajanja treba da bude jednak uobičajenom trosmernom katalitičkom pretvaraču, a ako se dogodi zamena cGPF, troškovi i napor zamene biće uporedivi sa postojećim katalizatorima. Prema dosadašnjim saznanjima cGPF može biti uništen samo ako vozač ignoriše prekomernu potrošnju ulja.
Ne možemo bez njega
U stvari, prisustvo filtera za čađ u automobilu sa benzinom predstavlja jedini praktični nedostatak. Prema prvom iskustvu, automobili opremljeni GPF-om ne „voze“ kao što smo navikli – posebno prelazni režimi rada, kada vozaču treba oštro ubrzanje nakon mirne vožnje.
S obzirom da GPF smanjuje izduvne cevi, deo krivice je nesumnjivo na njemu. Međutim, treba imati na umu da standardi Euro 6c i 6d sada zahtevaju da stvarni automobil (test RDE) ne premaši izmerene emisije azotnih oksida i čestica više od 2,1 puta. U ovim uslovima nije moguće ubrizgati onoliko goriva koliko može sagorjeti u motor da bi se postigla potrebna snaga, ali sve se mora pažljivije nadzirati i dozirati.
