Objetivo: El filtro de partículas diésel, DPF o FAP, es un dispositivo que se instala en el sistema de escape de los vehículos diésel modernos, para reducir las emisiones y cumplir con las normas de emisiones europeas y norteamericanas. Su labor es atrapar
las partículas de hollín y carbonilla (material particulado o PM)
Los tractores, a partir de la Euro 3 y 4, lo han ido incorporando con diferencias según marcas y también según potencias (ver decisión del uso del sistema SCR o EGR y también catalizador y filtro de partículas, sobrecoste necesario)
“Inquina” a los diésel: aunque es
cierto que el filtro DPF llega a eliminar hasta el 85-90% del hollín producido
todavía hay países como Japón que incluso han prohibido coches de gasóleo; su
explicación es que el motor diésel contamina mucho más en el aspecto de emisión
de carbonilla o material particulado y estas partículas (benzopirenos) son de
hecho un agente cancerígeno.
Ventajas y desventajas de su uso:
La única
ventaja, y no pequeña, es la reducción del hollín emitido por los motores
diésel.
En el capítulo
de desventajas solo puedo decir que el DPF es un mal
necesario con la reglamentación actual.
Desde el punto de vista técnico, para el motor, un filtro tras el escape nunca es conveniente (otro tema son los ruidos y las emisiones) Imagine el lector que va a correr y le colocan una especie de mascarilla en la boca, tendrá más dificultad en tomar aire. La única solución si el uso de la mascarilla es obligado es que al menos esté limpia y no obstruya más el paso del aire.
Desde el punto de vista técnico, para el motor, un filtro tras el escape nunca es conveniente (otro tema son los ruidos y las emisiones) Imagine el lector que va a correr y le colocan una especie de mascarilla en la boca, tendrá más dificultad en tomar aire. La única solución si el uso de la mascarilla es obligado es que al menos esté limpia y no obstruya más el paso del aire.
Mi opinión: Tras varios años estudiando y escuchando sobre los DPF,
mi opinión es que la Administración ha impuesto unos niveles de contaminación
que los fabricantes tenían difícil cumplir (de ahí las picarescas que todos
conocemos como el caso
Volkswagen: “¿Se cumplen las normativas de emisión de gases”? y el TractorLeaks) La
tecnología de estos sistemas no ha estado y apenas está a la altura de las
circunstancias.
EL FUNCIONAMIENTO
Si se abre un
DPF se verá un tubo relleno como si fuese una colmena en la cual la mitad de
las celdas tiene cerrada la boca de entrada y la otra mitad, la de salida.
Cuando el gas de escape entra en las celdas abiertas se encuentra que no puede
salir por el final así que solo le queda la posibilidad de “atravesar” las
paredes para llegar al siguiente túnel.
El filtro se
fabrica con carburo de silicio o cordierita por procesos de extrusión. Son
materiales porosos cerámicos para provocar que el hollín se quede retenido en
los canales. La elección no es baladí, la cerámica aguanta perfectamente altas
temperaturas y sus poros son tan finos que retienen las partículas y, a la vez,
permiten que el motor siga respirando. Algunos fabricantes recubren los canales
con platino para favorecer la combustión de las partículas con la temperatura.
En mi opinión la
normativa se hizo pensando en zonas urbanas. El sistema DPF va acompañado
generalmente de la denominada EGR (Regeneración de Gases de Escape) El filtro
DPF atrapa el hollín en zonas urbanas y cuando ese vehículo sale a carretera
efectúa una regeneración del filtro. Desgraciadamente el trabajo de los
tractores no es igual que el de un automóvil y por eso el sistema aplicado en
tractores está dando más de un quebradero de cabeza en forma de reparaciones
costosas y que está haciendo que muchos usuarios con vehículos, no solo
tractores si no también automóviles, equipados con el EGR+DPF (también en sistema con SCR y DPF pero menos) se hayan hartado
por las frustraciones constantes. En el sector del automóvil hay incluso quien
afirma que el DPF ha sido el principal aliado para cambiar la tendencia hacia
la elección de coches de gasolina.
REGENERACIÓN DEL DPF
 |
| DPF en motor Cummins |
Regeneración pasiva: Cuando el tractor
está en un régimen uniforme, entre 1600 y 2000 rpm los gases de escape alcanza
valores altos de temperatura que es lo que requiere el sistema para quemar las
partículas retenidas en el filtro.
Regeneración activa: Cuando por el
trabajo que realiza el tractor o incluso la forma de conducirlos no se alcanza esa
temperatura ideal para la regeneración pasiva entonces la centralita del motor procede
a combustionar el hollín inyectando gasóleo extra.
El sistema
dispone de sensores que miden la presión antes y después del filtro, de esta forma
se sabe el nivel de colmatación del filtro. Si la ECU lo considera conveniente
envía combustible sin quemar a la línea de escape provocando una combustión en
el propio filtro.
“Chivato” DPF en el tablero de
instrumentos: dependiendo del tractor te puedes encontrar con que exista un
chivato amarillo que indica que el filtro está muy saturado y conviene
regenerarlo. En ese caso debes intentar hacer una regeneración manual subiendo
el régimen a 1800-1900 rpm y mantenerlo así durante unos 20´. Es posible que no
lo consigas y entonces ya el tractor avisa con un chivato rojo, en este caso se
debe ir al taller.
Me indigna: En general no existe ese testigo que diga como de
colmatado está el DPF ¡cuando la ECU lo sabe en todo momento! Es una
información oculta.
En el taller: Cuando por si mismo no se
consigue regenerar el filtro hay que hacer una regeneración forzada. Para ello
se inyectan limpiadores químicos a presión, luego se lava con disolventes
indicados. La broma ya no va a ser barata porque generalmente a la operación de
lavado le sigue un cambio de aceite (en próxima entrega se explica pero hoy quizá te resulte interesante ver el vídeo de limpieza de un filtro DPF)
LAS CONTRADICIONES DEL SISTEMA
Esto es lo que
más te indigna, ¡las propias contradicciones del sistema!
Cuando mi coche
no fue capaz de regenerar por si mismo y tuve que llevarlo al servicio técnico
me dijeron que eso me pasaba “porque yo no sabía conducir”, es decir, conducía
“como los taxistas”, a régimen de par máximo y sin embargo a estos motores
había que “darles zapato”.
El DPF en su
propio funcionamiento se va colmatando, igual que si fuese un filtro de aire o
de aceite. En este caso el filtro se autolimpia quemando la carbonilla
retenida. Pero quemar la carbonilla significa destruir las cadenas de
hidrocarburos en ¡gases de efecto invernadero! ya que se convierten en CO y CO2.
¡Encima le llamamos “regeneración”, toma ya! (1ª contradicción)
Mientras el DPF
está parcialmente “atorado” se aumenta el consumo (2ª contradicción)
Para evitar la
colmatación te avisan de que uses un régimen elevado del motor al menos durante
un tiempo con lo cual vuelves a aumentar el consumo (3ª contradicción)
Y por último, la
llamada regeneración, se hace con un chute de gasóleo (4ª contradicción)
El DPF eleva el consumo, “punto pelota”: el DPF sirve para cumplir
con las normativas impuestas pero un tractor con DPF consume más que sin él. El
DPF “ahoga” al motor puesto que “no respira” bien. Es un mal necesario, pero es
un mal.
Próxima entrega: La próxima semana ¡2ª entrega! Me
centraré en las averías que ocasiona el DPF, el coste y como intentar solucionarlas.
¡Buena entrada! Muy buena. El filtro FAP o DPF solo mata a los tractores, ¿es necesario? quizá si, pero ¿por qué no lo llevan los tractores de Rusia, China, Asia, Latino américa, África... Tenemos unas ganas locas de meterle una barra y pegarle cuatro martillazos...
ResponderEliminarSi es necesario ... en vehículos urbanos SI rotundo, altas concentraciones de partículas de hollín aumentan el riesgo y los episodios de asma, aumentan el poder alérgeno del polen y dado su tamaño pueden llegar sin problemas hasta los alvéolos y las mas finas incluso al torrente sanguíneo.
EliminarComo son capaces de viajar grandes distancias, se ha llegado a producir nieve "negra" por el arrastre de partículas procedentes de contaminación e incendios forestales, esta nieve se funde antes, y funde toda la que se encuentra por debajo. Si queremos seguir usando motores de combustión y vivir en este planeta todo esto es necesario.
Si Roberto, mientras no encontremos otra solución es necesario. Hablas de asma pero parece que técnicos sanitarios competentes también hablan de cancer. Así que efectivamente es necesario, otra cosa es que sea "un mal necesario"
EliminarMejor el adblue????
ResponderEliminarMuy buena entrada, Helio. Enhorabuena.
ResponderEliminarLa verdad es que más que una mascarilla en la boca, es como un tapón en el culo.
Realmente nunca entendí como fabricantes como Kubota apuestan aún por este sistema cuando los grandes como New Holland, Massey Ferguson o Deutz-Fahr lo han tenido claro desde un principio y siempre han apostado por el Adblue como componente principal para la reducción de gases contaminantes.
Saludos.
Twins' Farm
www.twins-farm.es
Deutz en sus motores de 3.6 l y 4.1 l utilizan SCR, FAP, EGR y Adblue. Los FPT de 4.5 l usan solo SCR y adblue. Otra cosa es la anterior etapa de las normas TIER, en la que el tema era la EGR Vs Adblue.
EliminarDe nuevo te doy la razón Roberto. Actualmente los tractores no especialistas, en su gran mayoría, están con el sistema SCR+EGR+FAP+DOC y efectivamente un logro los motores de FPT nuevos que equipan (hablo de memoria) a los T5 y T6 sin FAP.
EliminarExtra de informacion;
EliminarLos motores SISU actualemnte Agco Power de 4 cilindros 4.4 o 4.9 litros y los de 6 cilindros 6.6 y 7.4 litros funcionan sin DPF ni EGR, solo SCR (DOC y Urea)...
Ojo, que el DPF se puso con el sistema EGR de recirculación de gases de escape, pero en tractores "actuales" en fase 4 con SCR (reducción catalítica) también cuentan con DPF. En realidad hay muchos tractores, y más que habrá con las próximas fases, donde se apuesta por SCR y con EGR y con DPF y el dowsizing... es decir la convivencia de todas las técnicas para intentar cumplir una normativa... que creo habría que revisar.
ResponderEliminarAsí es... me refería a fases anteriores a la actual en la que con un sistema se cumplian con los requisitos de reducciones.
EliminarSaludos.
Twins' Farm
www.twins-farm.es
Mi opinión es que todo esto ha llegado a un punto de "no sentido". Como dice 4M qué se pueda vender un tractor Tier -28 en un país europeo y en la UE estemos con estos límites...
EliminarEn el mundo agricola lo tendran que introducir todos los fabricantes de motores para cumplir la normativa stage V.Veremos sistemas nuevos de tecnologia DPF +SCR y no tan nuevos como EGR+SCR+DPF.Veremos en que queda todo..Por ultimo,mis felicitaciones por la entrada.
ResponderEliminarHola, muy buen artículo. Creo que el sistema de egr ya lo montaban las ford tránsitt por el año 95 a raíz de la lluvia ácida que provocan los motores de inyección directa con sus nox. No estoy de acuerdo en algunas partes del artículo, los escapes que tienen fap y están en orden puedes ver brillar el acero, en camiones y tractores a menos que los uses para llevar a los chicos al colegio no debieran de obstruirse a menos que el combustible no sea óptimo o esté muy mezclado con biodiesel, los aceites no adecuados también producen partículas que no se queman en la regeneración. Estoy totalmente de acuerdo que en el display te debieran de poner el % de saturación ya que la ecu lo tiene calculado en todo momento.
ResponderEliminar¿como crees que se comportaría un dpf con 100% de biodiesel en el combustible, conseguiría el dpf la temperatura de Regeneración?
Pues Carlos, no lo sé. No sé si la Ford Transitt del 95 ya iba con EGR. Efectivamente un DPF conducido como te indican en carretera tarda tiempo en colmatarse (aún así se colmatan o al menos es mi experiencia que nunca he sobrepasado los 120.000 km con un DPF) Efectivamente el aceite es muy específico y también el uso de biodiesel que no ya al 100 % si no tampoco con una mezcla del 15% es admitida por muchos DPF
EliminarLo de las egr ya lo vi cuando estudiaba mecánica hace ... (demasiado), así que seguramente era sobre ese año.
EliminarEn los psa hay quien se hace inventos para saber cuando regenera y así no parar el motor. Van desde hacer un puente en el fusible del desempañado de luneta o retrovisor y poner un led, a montar un avisador acústico aprovechando el desempañado como señal, de esa forma si se enciende el led y no has puesto tu el desempañado ya sabes que está regenerando. En otras marcas desconozco si hay ñapas similares.
El aceite ha de ser de bajos residuos, bajas cenizas, Low SAPS, etc.
El obligar a hacer ese uso de un motor diésel va en contra de su concepción (diésel = bajas rpm) por lo que evidentemente es una contradicción.
ResponderEliminarEn coches los filtros que conozco algo mas son los de el grupo PSA, estos aditivan el gasóleo con cerina, la cual se deposita también el el FAP y ayuda a bajar la temperatura necesaria para quemar la carbonilla, el problema es que el proceso de regeneración es totalmente transparente para el usuario, la ecu aumenta la carga del motor (se conecta la luneta térmica para aumentar el freno del alternador) e inyecta un poco mas de combustible, con eso y el aditivo es suficiente para regenerar en unos pocos minutos, el problema es si se interrumpe el proceso muchas veces (típico de ciudad, a quien haga muchos km no le pasará jamas).
Hasta donde se en la actual fase de la normativa TIER hay fabricantes que han logrado evitar su uso, y se mantienen dentro de los margenes usando "solo" la reducción catalítica de diésel y la urea; pero en el momento que el motor es de menos cilindrada ya emplean la EGR y el filtro. En la próxima normativa creo que pocos se librarán.
Sobre lo de que es el mejor amigo de la gasolina, error hasta cierto punto, lo es porque no se les aplican los mismos valores limite, a día de hoy un motor gasolina turbo de baja cilindrada emite mas partículas que un diésel equivalente; mas partículas y mas de casi todo, pero es que la linea de escape de un "petrolero" con su catalizador, FAP y urea es una planta química, cuando entre en vigor la próxima normativa EURO se verán igualmente obligados, y solo los motores con GLP serán capaces de evitar tanto engorro. Como nota curiosa, mientras (hablo de coches) la gran mayoría de fabricantes apunta a cilindradas cada vez mas pequeñas y amputar cilindros, mazda en los motores skyactive apuestan por seguir con motores de 2000 cc, afirman que pueden controlar mejor la combustión con temperaturas menores (NOx y partículas)
De nuevo Roberto sabes de lo que hablas. Los primeros DPF del grupo PSA llevaban un aditivo, cerina, que el propio vehículo mezclaba. Con ello en vez de necesitar los 800 ºC para la regeneración se podía hacer con unos 600 ºC.
EliminarDesconozco las líneas de la nueva normativa e incluso dudo que se mantengan plazos y límites. La tendencia si que seguirá por el camino de la reducción de tamaños y cilindros a la demanda con otra serie de acciones. En fin, veremos.
Saludos
¿y que averías están generando en los motores todos estos dispositivos?¿son muy comunes?
ResponderEliminarAveno
No, el DPF no genera apenas averías en el motor, el que se "avería", colmatándose, es el propio filtro. La única avería que puede generar es que al no evacuarse los gases de la forma correcta se sube la presión de los gases que afectan directamente al rodete del turbo y el turbo, efectivamente, puede sufrir. Por eso es muy común que aquellos tractores que se venden a países sin restricciones se sustituya el DPF por un silencioso de dimensiones similar al DPF
EliminarSaludos