Leestijd:5 minuten
Een dieselroetfilter (DPF) is een uitlaatgasnabehandelingsapparaat dat roet- en asdeeltjes uit de uitlaatstroom van een dieselmotor opvangt voordat ze de uitlaatpijp verlaten. Het bevindt zich in het uitlaatsysteem en perst uitlaatgassen door een poreuze wandstructuur, waarbij fijne deeltjes worden vastgehouden die anders de lucht zouden vervuilen. Motorfabrikanten begonnen DPF's te monteren om te voldoen aan de zware emissienormen van de EPA uit 2007, en sindsdien zijn ze een vaste waarde geworden op dieselvrachtwagens en personenauto's.
De verbranding van diesel is nooit perfect voltooid. Elke krachtslag produceert kleine roetdeeltjes, sommige kleiner dan één micron in diameter, die door het uitlaatsysteem reizen. Een DPF onderschept deze deeltjes door uitlaatgassen door een honingraat van verstopte kanalen te persen. Gas dringt door de poreuze wanden, maar de deeltjes niet. Wandstroomfilters van dit ontwerp verwijderen routinematig 85% of meer roet uit de uitlaatgasstroom en kunnen onder optimale omstandigheden een efficiëntie van bijna 100% bereiken.
Het filter werkt samen met een dieseloxidatiekatalysator (DOC), die stroomopwaarts van het DPF in het nabehandelingsapparaat zit. De DOC zet koolwaterstoffen en koolmonoxide om voordat de uitlaatgassen het filter bereiken, waardoor de DPF zijn werk effectiever kan doen en het regeneratieproces wordt ondersteund.
Het meest voorkomende DPF-substraatmateriaal is cordieriet, een keramische verbinding die ook wordt gebruikt in katalysatorkernen. Cordierietfilters zijn kosteneffectief, gemakkelijk te verpakken in het uitlaatsysteem en bieden een sterke filtratie-efficiëntie. De wisselwerking is een relatief laag smeltpunt van ongeveer 1200°C, wat een probleem kan zijn tijdens regeneratiegebeurtenissen met een hoge roetbelasting als de systeemcontroles falen.
Siliciumcarbide (SiC) is de tweede meest voorkomende keuze. Het kan beter omgaan met warmte, met een smeltpunt van bijna 2.700 °C, maar is uit één stuk minder thermisch stabiel. Daarom worden grotere SiC-filters gebouwd in gesegmenteerde secties die met elkaar zijn verbonden door speciaal cement dat thermische uitzetting opvangt. SiC-kernen kosten meer dan cordieriet, maar zijn vaak uitwisselbaar in vergelijkbare toepassingen.
Minder gebruikelijke alternatieven zijn onder meer vezelkeramische filters, die een lagere tegendruk in de uitlaat produceren en ultrafijne deeltjes onder de 100 nanometer kunnen opvangen met een efficiëntie van meer dan 99% op basis van het deeltjesaantal. Ondertussen kunnen metaalvezelkernen elektrisch worden verwarmd voor regeneratie. Hierdoor kan het filter zichzelf reinigen, zelfs bij lage uitlaattemperaturen.
Regeneratie is het proces waarbij het roet dat zich in het filter ophoopt, wordt verbrand. Omdat as niet kan worden geoxideerd en fysiek moet worden gereinigd, anders moet het filter worden vervangen, richt de regeneratie zich specifiek op roet door dit bij hoge temperaturen om te zetten in kooldioxide en waterdamp. Er zijn drie modi:
Dit gebeurt automatisch tijdens normaal rijden, zonder tussenkomst van de bestuurder of tussenkomst van de motor. Wanneer de temperatuur van de uitlaatgassen hoog genoeg stijgt tijdens aanhoudende snelheden op de snelweg of bij zware belasting, zet de hitte roetdeeltjes om in CO2, dat onschadelijk door de filterwanden dringt. Een volledig beladen semi-auto die met hoge snelheid over een snelweg rijdt, is een passief regenscenario uit het leerboek. Passagiersvoertuigen moeten periodiek gedurende 30 tot 45 minuten een snelheid van 80 tot 100 km/uur bereiken en vasthouden voordat de passieve regeneratie is voltooid.
Wanneer de rijomstandigheden niet genoeg warmte genereren voor passieve regeneratie, neemt het motormanagementsysteem het over. Sensoren stroomopwaarts en stroomafwaarts van het DPF bewaken de tegendruk en temperatuur. Zodra de roetophoping een bepaalde drempel bereikt, injecteert het systeem brandstof in de uitlaatgasstroom. Deze brandstof passeert de DOC, oxideert en genereert de warmte die nodig is om het roet te verbranden. De uitlaatgastemperaturen tijdens actieve regeneratie kunnen oplopen tot 1.500°F. Het proces verloopt automatisch terwijl het voertuig rijdt, en de meeste bestuurders merken dit alleen via een indicatielampje op het dashboard.
Als een voertuig het grootste deel van zijn tijd doorbrengt op korte ritten met lage snelheid, kan passieve en actieve regeneratie de roetopbouw niet bijhouden. Wanneer het filter een kritisch restrictieniveau bereikt, wordt een geforceerde regeneratie noodzakelijk. Het voertuig moet stilstaan, de parkeerrem ingeschakeld zijn, de transmissie in neutraal staan en de motor op bedrijfstemperatuur zijn. De bestuurder of technicus initieert de cyclus via een dashboardschakelaar of een diagnostische scantool. Het proces duurt 20 minuten tot een uur, afhankelijk van de motor- en omgevingsomstandigheden. Zorg er altijd voor dat de uitlaatuitlaat wegwijst van constructies, begroeiing en brandbaar materiaal voordat u een geparkeerde regeneratie start, aangezien de uitlaattemperatuur extreem kan worden.
Een oranje DPF-waarschuwingslampje op het dashboard is het eerste signaal dat het filter aandacht nodig heeft. Als dit lampje wordt genegeerd, kan het voertuig overgaan naar de modus voor verminderd vermogen, ook wel de slappe modus genoemd, om de motor en de turbo te beschermen tegen de hoge tegendruk die een verstopt filter veroorzaakt.
Veelvoorkomende oorzaken van DPF-verstopping zijn onder meer:
Storingen in de turbocompressor of brandstofinjector waardoor ruwe olie of diesel in de uitlaat terechtkomt, kunnen ook een DPF vervuilen en voortijdig verstoppen, waardoor professionele reiniging of vervanging nodig kan zijn.
Een nieuw OEM-dieselpartikelfilter kost doorgaans $ 3.000 tot $ 10.000, afhankelijk van het voertuig en het motorplatform. Voor oudere vrachtwagens met een hoge kilometerstand zijn deze kosten vaak hoger dan de waarde van het voertuig. Professioneel reinigen is aanzienlijk goedkoper en kan de filterprestaties herstellen als de asophoping geen onomkeerbare schade heeft veroorzaakt. Bij het reinigen wordt meestal het filter verwijderd en wordt perslucht of een thermisch ovenproces gebruikt om de as uit de kanalen te verwijderen.
Eén belangrijke opmerking:het DPF moet het juiste onderdeel zijn voor de specifieke motor- en emissiekalibratie. Een te klein of niet-passend filter voldoet niet aan de wettelijke emissievereisten en kan voortdurende foutcodes veroorzaken.
Kan ik rijden terwijl het DPF-waarschuwingslampje brandt? U kunt kort doorrijden om een snelweg te bereiken waar de passieve regeneratie kan worden voltooid, maar als u met lage snelheid blijft rijden terwijl u het licht negeert, riskeert u een volledige blokkering. Een volledig verstopte DPF kan uw auto in de slappe modus brengen en mogelijk de turbocompressor of de motor beschadigen.
Hoe vaak moet een DPF regenereren? Het verschilt per rijcyclus. Voertuigen die voornamelijk snelwegkilometers maken, kunnen elke paar honderd kilometer passief regenereren. Degenen die voornamelijk voor korte ritten worden gebruikt, hebben mogelijk vaker actieve of geforceerde regeneratie nodig. Er is geen vast interval omdat dit afhankelijk is van de roetbelasting.
Is het legaal om een DPF te verwijderen? Nee. Het opzettelijk verwijderen, uitschakelen of manipuleren van een DPF is verboden door de EPA en er staan boetes tot $1 miljoen op voor fabrikanten en detailhandelaren van manipulatie-instrumenten. Individuele voertuigeigenaren kunnen ook aanzienlijke boetes opgelegd krijgen.
Hoe lang gaat een DPF mee? Bij goed onderhoud gaan veel DPF’s de hele levensduur van het voertuig mee. Zware toepassingen zoals het Cummins ISX15-platform hebben filterreinigingsintervallen van honderdduizenden kilometers. Het gebruik van de juiste olie, kwaliteitsbrandstof en het vermijden van overmatig korte ritten verlengt de levensduur van het filter aanzienlijk.
Kan een DPF worden gereinigd in plaats van vervangen? Ja, in veel gevallen. As kan worden verwijderd met behulp van perslucht of een thermische reinigingsoven. Roet dat niet volledig is geoxideerd, kan ook reageren op professionele reiniging. Als het substraat echter is gescheurd of gesmolten als gevolg van een snelle regeneratie, zal schoonmaken het niet herstellen en is vervanging noodzakelijk.
Het in goede conditie houden van uw DPF begint met het gebruik van de juiste olie, het tanken van kwaliteitsdiesel en het voldoende draaien van uw motor om de regeneratiecycli te voltooien. Als u een vervangend DPF of gerelateerde uitlaatgasnabehandelingscomponenten nodig heeft, heeft CarParts.com de onderdelen om uw dieselvoertuig weer op de weg te krijgen. Bekijk onze volledige catalogus en vind vandaag nog de exacte pasvorm voor jouw rit.
Alle informatie op deze website is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden en is niet bedoeld ter vervanging van overleg met een professionele monteur. De nauwkeurigheid en actualiteit van de informatie kunnen veranderen vanaf het moment van publicatie.
