Articoli | 01 Novembre 2011 | Autore: Tekné Consulting

Problematiche sistema antiparticolato

Il cosiddetto filtro antiparticolato è la soluzione adottata dai nuovi motori per ridurre le emissioni nocive; ma, come tutti i filtri,
anche questo deve essere “pulito” e richiede manutenzione.

In questo numero focalizzeremo l’attenzione sui sistemi attualmente impiegati per il contenimento del PM10 e sulle problematiche guasti a essi collegate.
Innanzitutto è bene sapere che i Diesel attuali emettono una quota pari al 5% degli inquinanti rilasciati dai motori Diesel ­Euro 0 e che anche la tipologia di particolato emesso da un propulsore Diesel di nuova generazione è diversa da quella emesso da un vecchio motore Diesel.
Bisogna però considerare che le strategie normalmente impiegate per l’abbattimento del particolato sono in contrapposizione a quelle per la riduzione degli ossidi di azoto (NOx). Infatti, per una riduzione di questi ultimi, si renderebbe necessario un largo impiego di EGR (Exhaust Gas Recirculation), ma ciò comporterebbe un aumento di particolato allo scarico. D’altra parte, una maggiore percentuale di aria “fresca”, quindi maggiore percentuale di ossigeno (O2) è necessaria per aumentare la temperatura dei gas di scarico e permettere di avere combustioni migliori e abbattere, quindi, la maggior parte del particolato prodotto, ma come noto, l’ossigeno in eccesso comporta un aumento degli NOx.
Ciò porta, inevitabilmente, ad attuare delle scelte di compromesso, in attesa che vengano perfezionate le tecnologie attualmente disponibili sui motori a combustione interna, oltre, ovviamente, all’impiego di energie di tipo alternativo (motori ibridi combustione-elettrici, celle a combustibile, ecc.).
Da qui la necessità di sfruttare un impianto per l’abbattimento del particolato.
Come funziona
il filtro antiparticolato
La soluzione adottata da alcune case costruttrici è il DPF (Diesel Particulate Filter) noto come filtro antiparticolato: come ormai noto, questo sistema utilizza un filtro apposito per la cattura del particolato, il quale viene pulito (rigenerato) attraverso la combustione del PM10 tramite i gas di scarico ad alta temperatura; a differenza del sistema denominato FAP (in dotazione alle vetture del gruppo PSA), che invece prevede l’additivazione della “cerina”.
Per l’innalzamento della temperatura dei gas si ricorre a una o due post-iniezioni, con le conseguenti post-combustioni. Per l’operazione di rigenerazione si devono contemporaneamente verificare le seguenti condizioni: che la temperatura dei gas di scarico raggiunga 600°C e che la  temperatura dell’acqua motore sia superiore a 80°C.
In condizioni di utilizzo prettamente urbano queste due condizioni non vengono a verificarsi e questo provoca un accumulo di particolato che non viene bruciato.
Anomalie e guasti
Il malfunzionamento di tale sistema non sempre è legato a problematiche della vettura; molto spesso può essere legato alla tipologia di utilizzo del mezzo.
Le anomalie tipiche che possiamo riscontrare riguardano:
- l'accensione spia avaria motore con relativo codice P1206;
- scarso rendimento del motore;
- nei casi più gravi, danneggiamento del turbo-compressore.
In tutti i casi di problemi del DPF, una volta eseguita una prima diagnosi del guasto e aver effettuato una serie di misurazioni mediante uno strumento di diagnosi, è necessario liberare il filtro ormai completamente saturo, e le strade percorribili sono diverse.

Come rigenerare il filtro
La prima possibilità è quella di compiere un opportuno percorso che consenta di raggiungere le condizioni corrette atte alla rigenerazione, ossia guidare per circa venti minuti con il motore a un regime di 2.500 -  3.000 g/min tenendo una velocità media.
Altrimenti si può tentare di eseguire una rigenerazione “service” (forzata) con uno strumento che supporti la funzione: è un’operazione che però pone il motore e la linea di scarico sotto un forte stress termico, quindi è una opzione da effettuare con molta cautela.
Un’alternativa è rappresentata dal lavaggio del filtro tramite acqua tiepida e appositi solventi: in tale maniera si riesce a liberare il filtro dalla quasi totalità del particolato accumulato.
Questo procedimento, però, può provocare la formazione di una patina di acqua e particolato, che inibisce la funzione catalizzante dei metalli nobili facenti parte del filtro, con conseguente abbassamento delle temperature durante le successive rigenerazioni.
Una soluzione efficace è invece quella di affidare il filtro ad aziende specializzate, che prevedono lo spurgo del filtro attraverso la combustione del particolato utilizzando forni speciali ad alta temperatura.

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