Vad är ett partikelfilter och hur fungerar det?

Ett partikelfilter, ofta kallat DPF (Diesel Particulate Filter), sitter i avgassystemet på moderna dieselbilar och tunga fordon. Det fångar sot och andra partiklar från förbränningen så att de inte släpps ut. Med jämna mellanrum bränner filtret bort sotet. Det kallas regenerering.

Därför behövs partikelfilter

När diesel förbränns bildas kolmonoxid (CO), kolväten (HC), kväveoxider (NOx) och partiklar (PM). Partiklarna består av sot och andra fasta ämnen. De skadar både hälsan och miljön:

• Små partiklar kan tränga djupt ner i lungorna.
• Vissa ämnen i partiklarna är cancerframkallande.

Därför har EU och andra länder hårda krav på att fordon ska ha system som minskar utsläppen.

Så fångar filtret partiklarna

Filtret är en keramisk kropp full av tunna kanaler. Kanalerna är stängda i varannan ände: en kanal är öppen in men stängd ut, nästa är stängd in men öppen ut. Avgaserna måste därför ta sig igenom de porösa väggarna mellan kanalerna. Gasen kommer igenom. Partiklarna fastnar.

Så rensar filtret sig självt

Sot som fastnar måste brännas bort, annars sätter filtret igen. Det kan ske på tre sätt.

Passiv regenerering

När bilen körs länge med hög belastning, till exempel på motorväg, blir avgaserna så varma (runt 250–450 °C) att sotet brinner bort av sig självt. Föraren märker inget.

Aktiv regenerering

Räcker inte värmen, startar motorstyrningen en regenerering själv. Den sprutar in extra bränsle så att temperaturen i filtret når omkring 600–650 °C. Sotet, som nästan är rent kol, brinner då upp och blir koldioxid.

Motorstyrningen startar en aktiv regenerering när trycket före filtret blir för högt, alltså när filtret börjar bli fullt. Det sker vanligen var 30:e till 80:e mil, beroende på hur bilen körs och vilket märke det är.

Regenerering med tillsats

Vissa bilar har en tillsats som blandas i bränslet, ofta Eolys, som innehåller cerium. Den gör att sotet brinner vid lägre temperatur. Tillsatsen brinner inte upp helt. Den lämnar kvar rester i filtret.

När regenereringen inte räcker

Körs bilen mest korta sträckor, avbryts regenereringen ofta innan sotet hunnit brinna upp. Sotet byggs på. I filtret samlas också aska som aldrig kan brännas bort. Till slut måste filtret tas ut och rengöras professionellt eller bytas ut. Läs mer om rengöring av partikelfilter.

Partikelfiltret sitter i avgassystemet

Partikelfiltret sitter oftast mellan katalysatorn och ljuddämparen. Exakt vad som skiljer mellan märken och modeller. Vanligast är att det sitter nära motorn, där avgaserna är varma nog för att sotet ska kunna brännas bort. På vissa bilar sitter det längre bak.

Partikelfilter för diesel och bensin

Båda filtren har samma uppgift: att minska utsläppen av partiklar. Skillnaden är hur lätt de håller sig rena. Dieselfiltret är känsligare för hur bilen körs, särskilt för korta sträckor. Bensinfiltret håller sig renare eftersom bensinmotorer har varmare avgaser.

Dieselpartikelfiltret (DPF) finns i personbilar och tunga fordon med dieselmotor. Dieselavgaser innehåller mycket partiklar, så filtret behöver regenereras regelbundet. Det sätter igen oftare än ett bensinfilter.

Bensinpartikelfiltret (GPF, ibland BPF) kom när bensinmotorer med direktinsprutning började släppa ut fler partiklar. Det arbetar vid högre temperaturer, så regenereringen sker oftare av sig själv. Det är mindre känsligt för igensättning.

I Sverige är det dieselfiltren som dominerar. Av de nästan 14 000 filter vi har rengjort sedan 2016 kommer runt 90 % från dieselpersonbilar. Resten kommer från tunga fordon och entreprenadmaskiner.

Givare håller koll på filtret

Moderna system har flera givare, till exempel en differenstryckgivare och temperaturgivare. De mäter mottrycket i filtret. När trycket blir för högt förstår systemet att filtret börjar bli fullt. Det finns också nyare RF-givare som mäter mängden sot och aska direkt, medan bilen körs. Då kan filtret rensas när det faktiskt behövs.

Differentialtryckgivare mäter mottrycket över filtret.

Temperatursensor i avgassystemet vid partikelfiltret

Ett igensatt filter ger flera problem

Ett igensatt partikelfilter kan ge:

• högre bränsleförbrukning
• sämre motoreffekt, och till slut nödläge (limp mode)
• tänd motorlampa eller DPF-lampa
• följdskador på till exempel turbo eller EGR-ventil, om problemet inte åtgärdas

Ungefär 70 % av filtren som kommer in till oss har en hög eller mycket hög smutsighetsgrad. De har alltså passerat det läge där varningslampan tänds, ofta med god marginal.

Källor

• Donaldson, Exhaust Product Guide
• Bosch, sensoröversikt
• CTS, broschyr om RF-givare för partikelfilter
• Avgasrening för tunga fordon (lagstiftning, emissioner och Eurokrav)