Vad är ett partikelfilter?

Varför behövs partikelfilter?

När diesel förbränns bildas olika utsläpp: kolmonoxid (CO), kolväten (HC), kväveoxider (NOx) och partiklar (PM). Partiklar av sot och andra fasta ämnen som kan vara farliga för både miljön och hälsan.

• Små partiklar kan tränga djupt ner i lungorna.
• Vissa ämnen i partiklarna är cancerframkallande
• EU och andra länder har därför infört hårda lagkrav på att fordon måste ha system som minskar dess utsläpp

‍

Hur fungerar ett partikelfilter? 

Filtret är byggt av en keramisk struktur med små kanaler som fångar upp sotpartiklar ur avgaserna. Kanalerna är blockerade i ändarna för att avgaserna tvingas igenom väggarna där partiklarna fastnar.

För att filtret inte ska täppas igen måste det rengöra sig själv genom en process som kallas regenerering. Det sker på tre sätt: 

1. Passiv regenerering är när motorn blir varm vid körning på hög belastning bränns sot bort automatiskt.
2. Aktiv regenerering är när fordonets styrsystem höjer avgastemperaturen, ofta genom extra bränsletillförsel, så att sotet förbränns.
3. Manuell rengöring är när filtret är för igensatt och måste tas ut och rengöras i specialutrustning.

Partikelfiltrets metoder för sotförbränning

När partikelfiltret fångar upp sot från avgaserna måste dessa partiklar brännas bort för att filtret inte ska täppas igen. Denna process kallas regenerering och kan ske på olika sätt:

Katalytisk regenerering

Genom extra bränsleinsprutning höjs temperaturen i filtret till omkring 600-650 °C. Sotpartiklarna, som i stort sett är rent kol, förbränns och omvandlas till koldioxid.

Additiv regenerering

Här tillsätts en särskild vätska (additiv), ofta kallad Eolys, som innehåller cerium. Vätskan gör att sotpartiklarna kan förbrännas vid längre temperatur. Additivet förbränns inte helt utan lämnar rester som lagras i filtret.

Förbränningen styrs av motorns styrsystem och sker automatiskt ungefär var 50:e mil, beroende på körförhållanden. När trycket framför filtret blir för högt tolkar systemet detta som att filtret är blockerat, och en regenerering startas.

Körs fordonet ofta på korta sträckor kan regenereringen avbrytas innan sotet hunnit förbrännas. Det gör att sot och restprodukter byggs upp över tid, vilket till slut kan leda till att filtret måste rengöras manuellt eller bytas ut.

Var sitter partikelfiltret? 

Partikelfiltret sitter i avgassystemet, vanligvis mellan katalysatorn och ljuddämparen. Placeringen varierar beroende på tillverkare och modell, den vanligaste placeringen är nära motorn, så att avgastemperaturen blir tillräckligt hög för att sotet ska kunna brännas bort vid regenerering. På vissa modeller sitter filtret längre bak i systemet, men alltid som en integrerad del av avgasröret.

Partikelfiltrets metoder för sotförbränning

När partikelfiltret fångar upp sot från avgaserna måste dessa partiklar brännas bort för att filtret inte ska täppas igen. Denna process kallas regenerering och kan ske på olika sätt

‍

Diesel- och bensinpartikelfilter, vad är skillnaden?

Båda filtrerna har samma syfte, att minska utsläpp av partiklar, men de skiljer sig i hur ofta och aktivt de behöver regenereras. Dieselpartikelfilter är mer känsliga för körmönster (exempelvis korta sträckor) medans bensinpartikelfilter är enklare att hålla rena tack vare högre avgastemperaturer.

Dieselpartikelfilter (DPF)

• Vanligast i tunga fordon och personbilar med dieselmotor
• Fångar sotpartiklar från diesel som har hög partikelhalt
• Kräver regelbunden regenerering för att bränna bort sot
• Vanligare med fullt partikelfilter

Bensinpartikelfilter (GPF eller BPF)

• Infördes när bensinmotorer med direktinsprutning började ge mer partiklar
• Arbetar vid högre avgastemperaturer än DPF
• Behöver också regenerering men sker oftare naturligt eftersom bensinmotorer körs varmare
• Mindre känsliga för igensättning jämfört med diesel

‍

Sensorer och övervakning

Moderna system har flera sensorer, till exempel differentialtryckgivare och temperatursensorer, som övervakar mottrycket i filtret. När trycket blir för högt indikerar systemet att filtret är blockerat. Ny teknik som RF-sensorer kan till och med mäta mängden sot och aska i realtid för att optimera rengöringsintervallen.

‍

Vad händer om filtret inte fungerar?

Ett igensatt partikelfilter kan orsaka:

• Högre bränsleförbrukning
• Minskad motoreffekt (nödläge)
• Att varningslampan för motor eller DPF tänds
• Risk för dyra motorskador om problemet inte åtgärdas.

‍

Sammanfattning

Partikelfiltret är en viktig del av bilens avgasrening. Det fångar upp skadliga sotpartiklar och gör att fordonet uppfyller miljökraven. För att filtret ska behålla sin funktion behöver det regelbundet regenereras och vid en hög mätarställning rengöras professionellt. Ett rent partikelfilter bidrar till lägre utsläpp, bättre motoreffekt och längre livslängd på fordonet.

Källor

• Donaldson - Exhaust Product Guide
• Bosch - Sensoröversikt
• CTS - RF Sensor for particulate filters broschure
• Avgasrening för tunga fordon - (Lagstiftning, emissioner och Eurokrav)