Dekarbonizace vodíkem a filtr pevných částic (DPF)

Velké částice a malé částice

Filtry pevných částic známe spíše z aut, která jsou vybavena naftovými motory, ačkoliv v posledních letech se montují i do vozů s motory benzinovými. Úlohou DPF je zachytávat malé pevné částečky, které jsou pro lidský organismus velmi nebezpečné, usazují se v něm a mají rakovinotvorné účinky. Vznik mikroskopických částic souvisí s vysokotlakým vstřikováním – čím vyšší je vstřikovací tlak, tím menší jsou částice produkované spalováním směsi paliva a vzduchu v motoru.

Starší auta sice také vypouštějí do vzduchu dost nepořádku, ale pevné částice jsou díky použití nižšího vstřikovacího tlaku mnohem větší, pro lidské tělo tedy nepředstavují takové nebezpečí, protože jsou v naprosté většině případů zachyceny na sliznici. Tělem projdou a ačkoliv se nedá říci, že by to bylo neškodné, je to daleko lepší, než když se částice označované jako PM2,5 (menší než 2,5 μm) usazují v plicních sklípcích.

PM2,5 umí DPF zachytit

DPF stojí v cestě výfukovému kouři nesoucímu právě tyto velmi nebezpečné malé částice a funguje jako extrémně jemný filtr. Zachytí jich až 99 %, což je obří příspěvek čistotě ovzduší zejména ve městech. Jenže z logiky věci se filtr po čase částicemi zaplní a sníží se tím jeho průchodnost. Co s tím?

Regenerace DPF

Důležitou funkcí motoru a palivové soustavy je regenerace DPF. Tu spouští jednou za čas řídící jednotka na základě údaje o zaplnění filtru pevných částic. K tomu dojde docela jednoduše – snímá tlak před filtrem a za ním. Z rozdílu, tedy z úbytku tlaku, si je schopna spočítat, jak moc je filtr plný a na základě toho spouští regeneraci. Ta probíhá buď dovstřikem, tedy dodatečným vstřikem paliva tak, aby odešlo přes otevřený výfukový ventil z motoru pryč a způsobilo zvýšení teploty DPF a hoření usazených částic. Nebo je tu druhá varianta v podobě umístění vstřikovače nafty přímo před DPF. U benzinových motorů probíhá regenerace prakticky pořád, protože ty mají vyšší teplotu spalin, není tedy nutné se snažit ji nějak dodatečně zvyšovat.

Výměnu DPF platit nechcete

Problém je, že v DPF filtru ne všechny saze shoří a druhá věc je, že ne vždy se regenerace podaří spustit. Naftová auta v městském provozu nemají podmínky pro správně provedenou regeneraci, pro kterou je třeba jet ideálně po dálnici, tedy s motorem v zátěži a ustáleným tempem. Filtr pevných částic tím trpí a ucpává se. Časem se zneprůchodní natolik, že jeho regenerace již není možná a jediným řešením je servis, respektive výměna DPF. A to se dostáváme klidně do vyšších desítek tisíc korun.

Dekarbonizace umí problém řešit

Do značné míry umíme filtru pomoci dekarbonizace vodíkem. Má totiž hned několikerý efekt. Jednak čistí spalovací prostor ve válci, včetně vstřikovačů, ventilů, sedel ventilů, písních kroužků a podobně, ale pak také umí pomoci i DPF filtru. Vyšší teplota spalování v motoru při dekarbonizaci totiž vypaluje usazeniny a slouží jako hodinová regenerace DPF (které v praxi prakticky nelze dosáhnout), při níž karbon doslova vysublimuje. Běžně se stává, že po dekarbonizaci vodíkem probíhá regenerace spouštěná řídící jednotkou jen třeba s třetinovou frekvencí. Má to samozřejmě vliv i na spotřebu, která díky tomu klesne (po dobu regenerace spotřeba auta dost vysoká), ale samozřejmě i na životnost DPF filtru, která se tím značně prodlouží. A v neposlední řadě to samozřejmě má efekt i na případné náklady na sevis – ušetřit se v tomto případě dá celá částka za kompletní výměnu filtru pevných částic.