Filtro antiparticolato: i problemi ai motori diesel e cosa fare quando si intasa

Il filtro antiparticolato è un componente fondamentale per mantenere in buona salute il motore diesel, soprattutto in situazioni particolari come la pandemia da Coronavirus. Tra gli effetti meno conosciuti dell’emergenza sanitaria da Covid e delle misure adottate per contrastare il diffondersi dell’epidemia, ci sono infatti i danni, anche gravi, che possono riguardare le motorizzazioni diesel in caso di filtro antiparticolato intasato o che comunque non funziona con adeguata efficienza. Qual’è dunque il legame tra Coronavirus e filtro antiparticolato?

Da diversi anni tutte le legislazioni nazionali hanno imposto ai veicoli diesel di essere dotati di un particolare filtro, il cosiddetto DPF (Diesel Particulate Filter) o Fap (Filtro antiparticolato). Questo perchè il diesel, avendo un alto valore calorico, va in combustione con meno facilità della benzina, il che porta a maggiori probabilità di emettere particolato e altre emissioni inquinanti. Il filtro antiparticolato può ridurre le emissioni fino al 99%, risultando quindi estremamente efficace nell’abbattere gli inquinanti. Il filtro riesce infatti trattenere la fuliggine impedendo allo scarico di disperderla nell’ambiente. Perchè il filtro antiparticolato si mantenga efficace è tuttavia necessario che rimanga pulito, visto che eccessivi accumuli ne abbassano notevolmente il potere filtrante. Ma uno scarso utilizzo dell’auto, come vedremo, impatta sulla capacità del filtro di “auto-pulirsi”, la cosiddetta rigenerazione. E in caso di filtro antiparticolato intasato i problemi si fanno inevitabilmente sentire.

Filtro antiparticolato: cos’è e come funziona

ll filtro antiparticolato è composto principalmente da un corpo ceramico di carburo di silicio strutturato a nido d’ape per filtrare il 100% del flusso di gas di scarico. I canalini del corpo del filtro sono chiusi così i gas di scarico sono costretti a fluire attraverso le porosità delle pareti: le particelle che compongono il particolato restano intrappolate e progressivamente chiudono i pori del filtro. Questo crea una contropressione che cresce all’aumentare del deposito di particolato sino a una soglia in cu la centralina del motore attua la rigenerazione del filtro (altrimenti il consumo del carburante aumenta e cala la potenza erogata).

FAP e DPF: le due tipologie di filtro antiparticolato

Ci sono due tipologie di filtro antiparticolato. I sistemi FAP (meno diffusi) e i sistemi DPF. Nei Fap per bruciare le polveri si usa un additivo come ossidante chimico chiamato cerina: con una post iniezione porta la temperatura a 450°C, sufficiente per la sublimazione del particolato. I Dpf invece non usano questo additivo. La rigenerazione avviene solo se la temperatura interna del filtro supera i 600°C (il carbonio delle particille di particolato viene ossidato in CO2, sublima ed il filtro si libera). Per raggiungere questa temperatura, l’auto deve viaggiare a velocità sostenuta (circa 90 km/h) o essere sollecitata dal guidatore con richiesta di potenza. Per raggiungere la temperatura ottimale la centralina esegue una post iniezione di carburante. Il sistema provvede anche a evitare di superare i 700 gradi per non danneggiare il filtro. La rigenerazione usando post iniezione di gasolio può avere effetti negativi sull’olio lubrificante: il gasolio in più che viene atomizzato in camera di scoppio non brucia e cola lungo le pareti del cilindro andando a diluire l’olio: per questo l’asta di misurazione in queste vetture ha anche la tacca dell’Over Max. Se questa tacca viene raggiunta bisogna sostituire il lubrificante. Un altro problema che può minare l’affidabilità del motore.

La spia filtro antiparticolato si accende: problemi e rischi

Utilizzando una vettura turbodiesel con filtro antiparticolato a basso carico come nella guida urbana su percorsi brevi e ripetuti la temperatura dei gas nel filtro può scendere tra 200 e 400°C, insufficienti per la rigenerazione. Il filtro così continua ad accumulare particolato sino a intasarsi. Se il filtro raggiunge un elevato livello di intasamento la centralina mette in protezione il motore che non eroga più tutta la potenza: Si accende la spia di emergenza motore legata al filtro antiparticolato (colore giallo) e bisogna portare l’auto in officina per un intervento specifico. E’ il sensore di pressione differenziale a rilevare se il FAP si sta intasando, misurando la pressione all’interno dello scarico prima e dopo il filtro antiparticolato.  Anche un guasto del sensore pressione differenziale del FAP o DPF potrebbe essere la causa dell’ anomalia segnalata dalla spia. 

Come fare la pulizia del filtro antiparticolato?

In officina prima si tenta la rigenerazione forzata del filtro antiparticolato portando il motore a 3000 giri con vettura ferma per circa 10-12 minuti, si aggiunge un additivo professionale e il tutto dovrebbe innescare la rigenerazione. Se l’operazione non riesce non restano che due strade: affidarsi ad aziende specializzate nella pulizia approfondita che richiede lo smontaggio del componente oppure si arriva alla sostituzione del filtro antiparticolato, molto più costosa. Ricordiamo che eliminare il filtro (la marmitta viene aperta, svuotata e richiusa) è una manomissione dell’auto con possibili sanzioni penali e civili. Una pratica non legale da evitare.

La pandemia fa diminuire l’utilizzo dell’auto: i problemi di un filtro antiparticolato intasato

In questo prolungato periodo di pandemia lo smart working e le limitazioni agli spostamenti hanno notevolmente ridotto l’utilizzo delle auto, che rimangono ferme molto più a lungo o percorrono comunque tragitti brevi che non consentono accelerazioni significative. La principale conseguenza è che il motore diesel non funziona abbastanza a lungo o non è abbastanza caldo da consentire la rigenerazione attiva. La pulizia tipica del Fap – la rigenerazione attiva – avviene infatti quando il veicolo è in movimento, solitamente ad alta velocità., quando cioè il motore è abbastanza caldo (circa 600°) per ossidare la fuliggine e trattenerla nel filtro. La rigenerazione attiva avviene frequentemente, senza che l’automobilista se ne accorga.

Rigenerazione passiva del filtro antiparticolato: i prodotti per prevenire l’intasamento

Quando tuttavia non si guida abbastanza a lungo o a velocità sostenute può accadere che il motore diesel non si scaldi abbastanza da permettere questo processo di pulizia. Questo, ovviamente, può danneggiare il filtro antiparticolato, e sostituire il filtro antiparticolato ha un costo non indifferente, considerando anche il prezzo del filtro antiparticolato può variare molto a seconda del modello. In questi casi prevenire può essere quindi meglio che curare, risparmiando sul costo del filtro antiparticolato nuovo. In che modo? Con la rigenerazione passiva, cioè l’aggiunta di un catalizzatore per abbassare la temperatura di ossidazione della fuliggine – a circa 400°C – in modo che questa possa essere bruciata dal Fap, anche nei viaggi brevi a velocità inferiore.

A questo scopo sono stati introdotti sul mercato appositi spray e additivi per carburante, capaci di prolungare la durata del filtro antiparticolato, ma anche di mantenere in salute il motore, con conseguente riduzione dei consumi di carburante e delle emissioni inquinanti. Gli spray vanno applicati da uno specialista come parte della manutenzione del veicolo, mentre l’additivo può anche essere aggiunto dall’operatore durante il rifornimento del veicolo.

Controllo filtro antiparticolato durante la revisione auto

Il controllo delle emissioni di particolato durante la revisione del veicolo è uno tra i test obbligatori in Germania per la revisione auto. Anche in Italia l’introduzione della misurazione del particolato tra i controlli d’obbligo della revisione ministeriale – verificando quindi l’efficienza del filtro antiparticolato nel trattenere le particelle inquinanti – è al centro delle discussioni e potrebbe diventare presto obbligatorio. Con il controllo dei fumi effettuato con l’opacimetro  non è infatti possibile stabilire  se il filtro antiparticolato funziona correttamente, poichè le particelle di particolato – dell’ordine dei nanometri – non vengono rilevate.