Cosa è il filtro particolato?
Il particolato atmosferico è l'insieme di particelle solide e liquide nell’aria con diametro compreso fra 0,1 e 100 micron ( 1 m = 1/1000 di mm.).
Il particolato può avere origine naturale o derivare da processi industriali: le informazioni a seguito si riferiscono solo alla quota originata dai motori a combustione interna per autotrazione.
Il particolato più pericoloso è quello di piccole dimensioni, sia per la sua maggior permanenza in aria, sia per la sua capacità di infiltrarsi nei condotti polmonari.
I residui allo scarico di un motore a combustione interna contengono parti microscopiche di fuliggine , che possono causare allergie, crisi d’asma, complicazioni cardiovascolari e sospetti effetti cancerogeni.
Il particolato automobilistico è costituito da microsfere di carbonio di diversa grandezza, che assorbono gli idrocarburi provenienti dal carburante e dal lubrificante, e che si formano quando la combustione si realizza in modo incompleto a causa della mancanza di ossigeno.
La fuliggine si forma durante la combustione in tutti i motori, ma in quelli a benzina la quantità è da 20 a 200 volte inferiore che nel diesel.
E’ quindi importante tenere sotto controllo e ridurre al minimo la emissione di particolato dei motori diesel, nei quali la quantità e la composizione del particolato sono influenzati 1. dal processo di combustione, 2. dalla qualità del gasolio (in particolare dalla quantità di zolfo) , 3. dall'efficacia del post-trattamento.

Quali sono i limiti normativi per il particolato?
La normativa di omologazione CEE sul particolato riguarda le particelle con diametro fino a 10 micron (PM10, o polveri sottili).
Negli ultimi anni i limiti CEE sul particolato per le normali autovetture (la maggior parte, con massa di riferimento fino a 2,500 kg) si sono fortemente ridotti:

Eventuali restrizioni alla circolazione od incentivi rientrano nelle competenze delle Amministrazioni locali per ridurre l’inquinamento cittadino.

Come vengono rispetteti i limiti?
L’accurato studio della combustione ed il controllo elettronico della iniezione consentono alle vetture più leggere di rispettare i limiti EURO 4 per il particolato senza necessità di trattamenti addizionali.
Sulle vetture più pesanti, oppure nel caso che il Costruttore intenda comunque ridurre le emissioni oltre i limiti normativi, , è necessario intrappolare le particelle di carbonio del particolato e bruciarle in maniera controllata.
Il Filtro anti-particolato (FAP) è il dispositivo, situato dopo il catalizzatore, dove si svolge questa postcombustione.
Con il FAP, i gas di scarico del motore diesel passano in una serie di canali in carburo di silicio, visibili nella foto a lato e simili a quelli del catalizzatore.
Le particelle di carbonio restano intrappolate e possono essere bruciate, nel processo chiamato “rigenerazione “.
Per far questo alcuni sistemi utilizzano combustbili separati, ed hanno necessità di FAP più voluminosi. OPEL utilizza invece lo stesso gasolio.
La combustione, indipendentemente dal sistema, avviene però solo sopra i 450 gradi centigradi, mentre i gas di scarico del Diesel nell'uso urbano sono normalmente a 150-200 gradi.

Per alzare la temperatura è necessaria una post-iniezione supplementare di gasolio in fase di scarico , che la centralina di controllo attiva quando il FAP raggiunge un determinato riempimento.

Per evitare che vengano percepite irregolarità di funzionamento quando viene iniettato più combustibile, vengono contemporaneamente attivati alcuni utilizzatori elettrici di forte carico, ad es. il lunotto termico e/o la ventola.

Come avviene la rigenerazione?
E’ necessario che la rigenerazione si attivi prima che il FAP sia troppo pieno, ed in condizioni normali dura circa 8 minuti, più qualche minuto per la fase di pre-riscaldamento.
La quantità addizionale di gasolio può però essere iniettata solo al di sopra di una velocità minima.
E’ quindi opportuno che periodicamente, e particolarmente nel caso si utilizzi molto la vettura nel traffico cittadino a bassa velocità o per brevi tratti a freddo, il motore possa riscaldarsi adeguatamente (altrimenti la centralina di controllo non può attivare la iniezione supplementare di gasolio) e la vettura venga guidata a velocità superiore ai 40 km/h per circa 10 – 15 minuti.
Qualora non vengano seguite queste indicazioni, per altro riportate nel libretto di Istruzioni della vettura, il FAP potrà intasarsi senza che riesca ad attivarsi la rigenerazione.
A questo punto, per evitare danni al motore causati dalle temperature troppo alte di una rigenerazione che trovasse troppo particolato nel FAP, la centralina va in “protezione”, ovvero permette solo il funzionamento a regime ridotto per giungere in officina.
In questo caso è necessario attivare la rigenerazione con strumento diagnostico, e completarla su strada .
Nei casi più trascurati, l’eccessivo intasamento del FAP arriva a rendere impossibile la rigenerazione, ed il FAP va sostituito.