Filtri trdnih delcev (DPF): kmalu težave za tiste, ki ga nimajo več?

Z obstoječimi postopki in opremo za merjenje količine in vsebnosti izpušnih plinov na rednih tehničnih pregledih skoraj ni mogoče odkriti dizelskih vozil z okvarjenimi ali odstranjenimi filtri trdnih delcev. Evropska zakonodaja, ki ji bo sledila tudi Slovenija, je v pripravi, nekatere države pa že izvajajo preglede z dodatnimi meritvami.

Filtri trdnih delcev (DPF): kmalu težave za tiste, ki ga nimajo več? (foto: Texa) Texa
16. 3. 2022

Z uvedbo filtrov za trdne delce tako pri dizelskih in tudi pri nekaterih bencinskih motorjih z neposrednim vbrizgom goriva je ustaljeno merjenje izpušnih plinov na tehničnih pregledih postalo premalo učinkovito. Razmeroma preprosti merilniki motnosti in dima namreč ne premorejo zadostne občutljivosti za prepoznavanje okvar filtra trdnih delcev ali poseganja v motorje z notranjim zgorevanjem z nizkimi emisijami. Nedavne študije, opravljene na Nizozemskem, v Švici in Belgiji, so pokazale, da ima približno 10 odstotkov osebnih avtomobilov, tovarniško opremljenih z dizelskimi filtri trdnih delcev (DPF), v izpuhih visok delež trdnih delcev, ki lahko kažejo na poškodovan ali odstranjen DPF.

In se še spomnite zloglasne afere s prirejanjem podatkov toplogrednih plinov dizelskih motorjev pred skoraj sedmimi leti? Takrat so Volkswagna in še nekatere pribijali na križ, največji evropski avtomobilski proizvajalec pa je moral v inkriminiranih avtomobilih zamenjati programsko elektroniko, se opravičiti kupcem in odšteti milijardne zneske za odškodnine.

Toda kaj pomaga, ko pa ni ustreznega pregledovanja filtrov trdnih delcev (saj) na rednih tehničnih pregledih; številni lastniki, ki imajo zaradi tega dodatka za okoljsko varovanje težave, pa ga preprosto odstranijo ali predelajo tako, da se povečana količina saj ne bi zaznala. In seveda iz izpušnih cevi prihaja znatno več delcev kot pri avtomobilih z normalnim delovanjem reduciranja škodljivih snovi.

Čiščenje ali menjava, nikakor pa ne odstranjevanje

Filter, ki izloča trdne delce iz izpušnih plinov, ki nastajajo kot rezultat zgorevanja dizelskega goriva v motorju, je element izpušnega sistema, ki skrbi za zbiranje in izločanje nezgorelih trdnih delcev in saj iz izpušnih plinov, ki nastajajo pri zgorevanju dizelskega goriva v motorju. Med počasnejšo vožnjo po urbanih okoljih, kjer so hitrosti in vrtljaji motorja nižji, skrbi za zbiranje trdnih delcev, na odprtih cestah in avtocestah pa s povišano temperaturo in pretokom dimnih plinov delovanje motorja poskrbi za pregrevanje filtra in zgorevanje saj oziroma za tako imenovani proces regeneracije filtra.

Kljub teoretično dolgi življenjski dobi filtrov sčasoma lahko pride do delne ali popolne zamašitve, ko regeneracija po normalnem postopku med vožnjo ni več mogoča in motor zaradi zmanjšanega pretoka izgublja moč. Ob večkratni neuspeli regeneraciji filtra se pri večini avtomobilov prižge rumena opozorilna lučka, ki opozarja na nujnost prisilne regeneracije, ki jo s pomočjo računalniške diagnostike izvedejo v servisnih delavnicah. Kljub temu je včasih potrebno temeljito čiščenje ali celo zamenjava filtra, kar seveda pomeni razmeroma visoke stroške.

Da bi se jim izognili, se nekateri lastniki avtomobilov odločijo za odstranitev filtra. Odstranitev filtra in ugasnitev opozorilne lučke je sicer najcenejša in enostavna rešitev, vendar je treba prilagoditi delovanje motorne elektronike na program, ki upošteva delovanje motorja brez filtra. Prav tako je potrebno v ohišje filtra vstaviti ustrezen vložek, ki ustvarja določen upor proti toku dimnih plinov, s katerim so zagotovljeni primerni tlačni pogoji za ustrezno delovanje turbine in celotnega izpušnega sistema. Seveda pa s tem posegom obstaja precejšnja verjetnost, da vozilo ne bo opravilo tehničnega pregleda.

Preverjanje z merilnikom števila delcev

Predvsem se to lahko zgodi v državah, kjer so že pričeli s poskusnim pregledovanjem delovanja filtrov trdnih delcev, med drugim na Nizozemskem, v Belgiji in v Nemčiji. Gre za ukrep preprečevanja namernega odstranjevanja filtrov za trdne delce iz dizelskih vozil. Meritve opravljajo s posebnimi števci trdnih delcev, ki naj bi postali del opreme izvajalcev tehničnih pregledov. Število delcev v izpuhu dizelskega goriva bo namreč pokazalo, ali in kako učinkovito avtomobilski filter trdnih delcev še deluje.

Poleg tega so vzpostavljena tudi merila ustreznosti. Če bi vozilo oddalo več kot milijon delcev na kubični centimeter, bi prejelo rdeči karton, pokvarjen ali odstranjen DPF pa je treba zamenjati. Če vozilo odda manj kot 250.000 delcev, bo pridobilo zeleno karto, za avtomobile, ki so v sivi coni med 250.000 in 1 milijonom delcev, pa je predvideno prehodno obdobje dveh let.

Če bodo pravočasno pripravljeni vsi postopki in standardi za merilne naprave, bi v Nemčiji z meritvami vsebnosti trdnih delcev v avtomobilskih izpuhih lahko pričeli že naslednje leto, Evropska unija pa bi lahko razvila usklajeno evropsko rešitev. Naprave za merjenje delcev obstajajo že dolgo časa. Uporabljajo jih na primer pri raziskavah atmosfere bodisi za merjenje aerosolov bodisi za določanje mejnih vrednosti emisij za homologacijo vozila. Vendar meroslovna sledljivost rezultatov meritev teh naprav pogosto ni bila izvedena, zato je zdaj treba razviti standarde, da bodo števci delcev dovolj natančni in zanesljivi.

Trenutno poteka ovrednotenje naprav glede na preprostost delovanja in zanesljivosti predstavljenih rezultatov za uporabo pri tehničnih pregledih vozil. Naprave za merjenje trdnih delcev, s katerimi bodo preizkušali učinkovitosti sistema DPF, morajo nedvoumno prikazati, ali dizelski filter trdnih delcev deluje in ali ni bil odstranjen.

V Sloveniji še brez dodatnih pregledov, toda ...

Meritve so pomembne tako pri tehničnih pregledih kot tudi pri drugih kontrolnih pregledih, ker na podlagi rezultatov vozila in naprave z izpolnjevanjem predpisanih zahtev pridobijo status brezhibnosti in s tem dovoljenje za vključitev v promet. Postopki merjenja in merilna oprema morajo zagotavljati zanesljivost, primerljivost, sledljivost in ponovljivost meritev. Kontrolo emisij izpušnih plinov pri bencinskih motorjih pregledniki na tehničnih pregledih opravijo z merilnikom, ki meri prostorninske deleže ogljikovega monoksida (CO), ogljikovega dioksida (CO2), kisika (O2) in ogljikovodikov (HC).

Poleg tega merilnik na podlagi prostorninskih deležev sestavin izpušnega plina računa vrednosti delovanja lambda sonde, ki predstavlja učinkovitost zgorevanja v motorju glede na razmerje med zrakom in gorivom v izpušnih plinih. Pri dizelskih motorjih izpušne pline preverjajo z merilnikom motnosti, ki zaznava spremembo jakosti svetlobnega toka pri prehodu svetlobe skozi izpušne pline zaradi sajastih delcev, razpršenih v izpušnih plinih.

Obstoječi postopek je manj primeren pri sodobnih motorjih Euro 5 in Euro 6, saj so vrednosti motnosti zelo nizke, poleg tega pa motorji zaradi zaščite pred prevrtenjem med prostim pospeševanjem ne dosegajo maksimalne vrtilne frekvence, ki je merodajna za meritev.

»V Sloveniji glede preverjanja učinkovitosti delovanja filtrov trdnih delcev sledimo zakonodaji na ravni Evropske unije, ki pa še ni sprejeta in zamuja predvsem zaradi presoje, kakšen način nadzora bi bil najbolj primeren. S trenutno veljavnimi postopki merjenja izpustov na rednih in izrednih tehničnih pregledih ne moremo natančno ugotoviti, kako učinkovito je delovanje filtra trdnih delcev, v posameznih primerih, ko dimljenje in količina drugih snovi presegata dovoljene vrednosti, pa lahko posumimo ali celo dejansko ugotovimo, da je bil na filtru opravljen poseg – ali je bil odstranjen«, pravi Franci Zajec, predsednik strokovnega sveta Sekcije izvajalcev tehničnih pregledov, ki deluje v okviru Gospodarske zbornice Slovenije.

Takšna vozila seveda ne morejo opraviti tehničnega pregleda, kar velja tudi za avtomobile z bencinskimi motorji, ki so jim lastniki odstranili katalizator; v teh primerih so namreč vsebnosti škodljivih snovi običajno povečane čez dovoljeno mero in največkrat na odsotnost ali nepravilno delovanje katalizatorja opozarja kontrolna lučka na instrumentni plošči.

»V nekaterih državah so že vzpostavili pregledovanje delovanja filtrov trdnih delcev; gre predvsem za pilotne projekte v državah, kjer so tudi proizvajalci ustrezne merilne opreme. Podatkov o tem, koliko vozil je pri nas z odstranjenim ali predelanim filtrom trdnih delcev, na tehničnih pregledih nimamo, je pa že kar nekaj primerov, ko so prometni policisti tovrstne manipulacije odkrili pri nadzorih prometa tovornih vozil in prevoznike tudi oglobili,« dodaja Zajec.

V NEMČIJI NEUSTREZNIH SLABIH ŠEST ODSTOTKOV VOZIL

V Nemčiji so v okviru emisijskih testov osebnih avtomobilov, gospodarskih vozil in motornih koles lani odkrili okoli 1,31 milijona okvar. Med testom so ugotovili, da je okoli 718.000 od skoraj 12,09 milijona pregledanih vozil imelo okvaro, ki onemogoča, da bi opravila tehnični pregled. To ustreza povprečni stopnji napak 5,9 odstotka (prejšnje leto 6,3 odstotka). Med temi vozili jih je bilo le slabo polovico (več kot 342.000) mogoče popraviti v okviru vzdrževanja, pregledov ali popravil in v okviru dovoljenih ravni emisij. Okoli 375.700 pregledanih avtomobilov, tovornjakov in motornih koles je bilo zaradi okoljskih razlogov dobesedno odstranjenih s cest.