Auto diesel: il funzionamento del filtro antiparticolato
Il filtro antiparticolato è un dispositivo adottato su tutte le vetture diesel Euro 4 in poi, ma visti i limiti sempre più stringenti introdotti per le vetture Euro 5 è diventato obbligatorio. Grazie a questo sistema è possibile ottenere una notevole riduzione di emissioni inquinanti nell’atmosfera. Andiamo a vedere come si gestisce il sistema di depurazione dei gas di scarico delle auto diesel che abbatte le polveri sottili. Il filtro antiparticolato sia di tipo FAP che DPF è simile a un catalizzatore: un blocco in ceramica costituito da piccoli canalini attraversati dai gas di scarico. Qui, diversamente dai catalizzatori, i condotti sono chiusi a un’estremità, così mentre i gas possono passare attraverso la porosità delle pareti, il particolato viene trattenuto all’interno, ripulendo lo scarico dalle polveri. Quando, a intervalli diversi secondo l’auto e l’utilizzo che se ne fa (in media attorno a 500 km), l’accumulo delle particelle nel filtro raggiunge un livello prestabilito, s’innesca un processo di pulizia automatica detto rigenerazione. Si tratta, pertanto, di “trappole” di tipo meccanico dove le polveri vengono fermate e per tale ragione i filtri necessitano di pulizia periodica.
COME FUNZIONA LA RIGENERAZIONE
Il suo funzionamento è possibile grazie alla presenza di un filtrante in carburo di silicio dotato di canali e celle alveolari che hanno il compito di saper trattenere il particolato. Sostanzialmente è la combustione delle polveri stesse che vengono trasformate in anidride carbonica e ossido di carbonio: per questo il filtro va portato a oltre 600° C. Per farlo, inizialmente si ritarda l’iniezione del gasolio, in modo da innalzare la temperatura dei gas di scarico che a loro volta scaldano ulteriormente il catalizzatore ossidante: per accelerare l’operazione vengono inseriti utilizzatori elettrici di alto assorbimento quali il lunotto termico, in modo da aumentare il lavoro dell’alternatore e quindi del motore. Quando la temperatura del catalizzatore è sufficiente a innescare la combustione del gasolio è attivata la post iniezione in fase di scarico. Il combustibile così arriva al depuratore e brucia, scaldando ulteriormente il filtro antiparticolato fino a raggiungere la temperatura a cui s’attiva la combustione delle polveri che viene mantenuta per il tempo necessario a completare l’operazione.
DIFFERENZA TRA FAP O DPF
La principale differenza tra FAP (il primo che ha debuttato sul mercato e utilizzato per lo più dai modelli di vetture Citroen e Peugeot, successivamente anche su alcune vetture Fiat e Lancia) e l’alternativa rappresentata dal DPF, sta nell’utilizzo di un additivo che ha il compito specifico di abbassare la temperatura di rigenerazione a circa 450° C. Una diversa strategia che ha come conseguenza una diversificazione del filtro stesso. Mentre, infatti, il FAP, è un sistema di tipo meccanico che riesce a bruciare il particolato grazie all’additivo, nel caso del DPF si ha una leggera ricopertura della struttura con metalli nobili, che ha il compito di aiutare l’innalzamento delle temperature e di favorire di conseguenza anche il processo di rigenerazione.
LA RIGENERAZIONE
Questo processo, che dovrebbe essere inavvertibile, in certe condizioni d’impiego può incontrare delle difficoltà a compiersi. I percorsi molto brevi, infatti, non durano abbastanza a lungo per far completare l’operazione, che secondo il modello e la tipologia d’uso può richiedere anche più di 20 minuti. Se si utilizza la vettura in autostrada, non ci saranno problemi: visto che la temperatura dei gas di scarico è alta, basta poco per portare il filtro antiparticolato alla temperatura di rigenerazione. Al contrario, nella marcia in città il motore lavora spesso al minimo tanto che nel corso della rigenerazione lo start&stop viene disattivato e quindi tutto l’impianto di depurazione dei gas di scarico è più freddo (intorno ai 150° C). L’autorigenerazione, pertanto, si attiva in base al modello dell’auto e all’utilizzo che se ne fa: mediamente, in una vettura che abitualmente effettua percorsi brevi e cittadini, l’autorigenerazione si attiva ogni 7/10 giorni. È necessario più tempo per far raggiungere al filtro antiparticolato la temperatura a cui le polveri vengono bruciate. Se si continua a utilizzare la vettura su percorsi molto lenti e brevi, la rigenerazione si attiva ogni volta senza compiersi, e dopo un certo numero di fallimenti si accende una spia che segnala la necessità di proseguire la marcia fino al totale completamento dell’operazione. Soltanto allora la spia si spegne e ci si può fermare. Se s’ignora questa avvertenza, si deve portare la vettura in officina dove viene attivata la rigenerazione cosiddetta “forzata”, una procedura che si comanda mediante il tester diagnostico.
MANUTENZIONE
Tenere in perfetta efficienza il filtro antiparticolato è utile per evitare noie meccaniche e non affrontare spese più importati sia per la pulizia che per la sostituzione. I costi, in ogni caso, possono variare in base a fattori come la diversa tipologia dei due sistemi di filtro antiparticolato e la necessità di ricaricare il serbatoio con l’additivo o di sostituirlo. In media un kit del tipo “fai da te” per la pulizia può arrivare a costare circa 500 euro mentre, nel caso di una vera e propria sostituzione, si possono spendere anche 5 mila euro per alcuni dei dispositivi sul mercato che risultano decisamente molto costosi.
(DR)
