Miljökrav har gjort partikelfilter nödvändigt 

 Dieselpartiklefilter till personbil i genomskärning. De vita linjerna är limfogar mellan filterblocken.

Dieselpartiklefilter till personbil i genomskärning. De vita linjerna är limfogar mellan filterblocken.

För att möta strängare miljökrav utrustas lätta dieselfordon sedan början av 2000-talet med dieselpartikelfilter (DPF). Syftet är att minska partikelutsläpp vilka tidigare hade varit höga hos fordon med dieselmotorer. Alla lätta fordon i utsläppsklass EURO 5a/b och 6 har nu partikelfilter, men de installerades även i vissa fordon i EURO 3 och 4.

Partiklarna är mycket små, i storleken 2.5-10 mikrometer, ofta kallade PM2.5 och PM10. De orsakar respirationsproblem samt hjärt- och kärlsjukdomar hos människor. Partikelfiltret förhindrar upp till 85% av utsläppen av PM2.5 och PM10.

Olika filtertekniker

 Exempel på partikelfilter till tunga fordon. 

Exempel på partikelfilter till tunga fordon. 

 Filtersubstrat tillverkat av kordierit.

Filtersubstrat tillverkat av kordierit.

 Filtersubstrat av kiselkarbid. Fyrkantiga enheter sammanfogas och skärs till vald form.

Filtersubstrat av kiselkarbid. Fyrkantiga enheter sammanfogas och skärs till vald form.

I ett DPF leds avgaserna in i ett stort antal små kanaler där varje kanals bortre ända är stängd. Avgaserna tvingas därför passera genom de porösa väggarna till den andra hälften av kanalerna, som istället är stängda i framkant. Därigenom binds partiklarna längs kanalernas väggar.

Själva filtersubstratet kan göras av en mängd material och använder olika tekniker för att fånga partiklarna. De vanligaste är kordierit (en typ av keramer) väggflöde, kiselkarbid väggflöde eller keramiska fibrer. Kordierits smältpunkt ligger runt 1 200 grader och kan skadas vid regenerering om det är blockerat. Kordierit används nästan alltid av tredjepartstillverkare. Kiselkarbid är dyrare men har betydligt bättre värmebeständighet med en smältpunkt vid 2 400 grader och är det material som oftast används i originalkomponenter.

Avlägsnandet av sotpartiklarna som samlats i filtret sker genom att förbränna dem. En av två olika tekniker används för att göra detta:

  • Katalytisk, som genom extra bränsleinjektioner höjer temperaturen i filtret till ca. 650°C så förbränning av sotpartiklarna kan ske.
  • Additiv, som genom tillsatser av kemikalier sänker temperaturen där sotpartiklarna förbränns. Additivet i sig själv, som ofta är ceriumbaserat, förbränns dock inte utan skapar ytterligare restprodukter som samlas i filtret.

Förbränning av de samlade sotpartiklarna sker normalt under en automatiskt styrd avbränningsprocess, kallad aktiv regenerering, ungefär var 50:e mil. Regenereringen styrs av motorns styrsystem som mäter antingen mottrycket i filtret eller tryckfallet mellan inkommande och utgående tryck runt partikelfiltret. Ett blockerat filter medför att en mindre volym avgaser kan passera filtret och trycket framför filtret ökar. Därmed ökar också tryckfallet vid filtrets utlopp. När trycket når ett gränsvärde tolkas det av styrsystemet som att dieselpartikelfiltret är blockerat och regenereringsprocessen startar.

Om fordonet framförs korta sträckor, eller i lägre hastigheter, uppnås inte tillräckligt hög temperatur för förbränningen att starta. Den vanligaste åtgärden är då att en fordonsverkstad genomför en forcerad regenerering.

Regenereringen skapar svårhanterade restprodukter

Regenereringen och sotförbränningen leder dock till att restprodukter skapas, främst aska. Avgaserna innehåller även andra partiklar som inte förbränns vid de temperaturer som skapas i partikelfiltret, bland annat vissa kolväten, ämnen från motorolja och metallpartiklar. Studier visar att efter ca. 5 000 mil består hälften av partiklarna i filtret av aska, dvs partiklar som en regenerering inte kan avlägsna. 

Aska och oförbrända partiklar bidrar till att begränsa partikelfiltrets verkningsyta vilket i sin tur ökar trycket och triggar en mer frekvent regenerering. Förr eller senare blir filtret helt blockerat och aska och andra restprodukter måste avlägsnas mekaniskt. Denna lösning erbjuder Filter Refresh.

 Så här ser det fastbrända sotet och askan ut som vi plockar ut ur partikelfiltret. Det har ofta konsistensen och färg av kakaopulver, men kan också vara mer grovkornigt. Den rödbruna färgen kommer av tillsatser som använts, ofta innehållande cerium. Resterna återvinns på ett miljösäkert sätt. Vi använder alltid gasmask och handskar vid all direkt hantering.

Så här ser det fastbrända sotet och askan ut som vi plockar ut ur partikelfiltret. Det har ofta konsistensen och färg av kakaopulver, men kan också vara mer grovkornigt. Den rödbruna färgen kommer av tillsatser som använts, ofta innehållande cerium. Resterna återvinns på ett miljösäkert sätt. Vi använder alltid gasmask och handskar vid all direkt hantering.

Kemiska lösningar som tillsätts för att sänka förbränningstemperaturen ger inte en långsiktig lösning till ett blockerat filter, eftersom förbränningen endast hjälper mot sotpartiklar. Istället kan kemikalierna göra filtret obrukbart. Vid återställning av filter som använt additiv (t.ex. cerium) har additiven ofta i sig bidragit till ökad blockering.

Vi rekommenderar våra kunder att inte tillsätta "DPF rengöringstillsatser" utan genomföra en rengöring direkt för att spara både tid och pengar.