FILTRO ANTIPARTICOLATO, A COSA SERVE E COME CONTROLLARLO CON I VIDEOSCOPI

Negli ultimi decenni le varie normative contro le emissioni inquinanti degli autoveicoli hanno reso l’applicazione del filtro antiparticolato un vero e proprio must per moltissimi veicoli. Viene utilizzato principalmente sui veicoli diesel, ma tutt’oggi è presente anche su molti motori a benzina a iniezione diretta.

Nella pratica il FAP auto limita la fuoriuscita di polveri sottili dagli scarichi delle vetture. Ma qual è il suo funzionamento e perché si intasa? A tutte queste domande proveremo a rispondere in questo articolo, nel quale ci soffermeremo anche sull’utilità dei videoendoscopi per le operazioni di manutenzione.

A cosa serve il filtro antiparticolato?

Il filtro antiparticolato, come già accennato, è un componente del sistema di trattamento dei gas di scarico, che ha il compito di trattenere gran parte delle particelle solide prodotte durante il funzionamento del motore.

La combustione del carburante genera infatti non soltanto sostanze gassose, ma anche minuscoli residui, tra cui la fuliggine. Questi materiali contribuiscono alla formazione del particolato atmosferico, un insieme di particelle solide e liquide sospese nell’aria. 

Spesso nei telegiornali sentiamo parlare di PM 10, PM 2.5 e così via: sono tutte sigle che rappresentano le dimensioni del particolato presente nell’aria. Si tratta di sostanze molto rischiose per la salute umana, in quanto le frazioni più sottili possono essere inalate e raggiungere le vie respiratorie.

Il FAP auto interviene prima che i gas di scarico vengano rilasciati nell’ambiente: il risultato finale è una riduzione delle emissioni nocive. Tuttavia, è importante precisare che il filtro antiparticolato non elimina tutte le sostanze inquinanti prodotte dal motore. Infatti, la sua funzione si limita al particolato.

Come funziona il FAP auto?

Il funzionamento del filtro antiparticolato si basa su un principio relativamente semplice: fare passare i gas di scarico e trattenere le particelle solide.

Il dispositivo è collocato lungo l’impianto di scarico ed è costituito da un involucro metallico che racchiude un elemento filtrante, generalmente realizzato con materiali ceramici resistenti alle alte temperature. La struttura interna presenta numerosi piccoli canali disposti a nido d’ape, chiusi alternativamente a un’estremità oppure all’altra.

Tale configurazione obbliga i gas a passare attraverso le pareti porose che separano i canali. Durante l’attraversamento, le particelle di fuliggine rimangono intrappolate, mentre i gas filtrati proseguono verso il terminale di scarico.

Con il passare del tempo, però, la fuliggine depositata sulle pareti interne aumenta. Proprio per questo motivo deve essere periodicamente eliminata, altrimenti limiterebbe il passaggio dei gas e al tempo stesso aumenterebbe la contropressione, ovvero la resistenza che il motore incontra nell’espellere i prodotti della combustione.

Quindi, come viene eliminata la fuliggine? Attraverso la rigenerazione del filtro antiparticolato.

Come avviene la rigenerazione del filtro antiparticolato?

La rigenerazione del filtro antiparticolato è il processo attraverso il quale viene bruciata la fuliggine accumulata all’interno dell’elemento filtrante.

Quando vengono raggiunte condizioni termiche adeguate, le particelle carboniose vengono ossidate e trasformate prevalentemente in sostanze gassose. Così facendo si riducono i depositi che ostacolano il flusso dei gas di scarico. Non tutti i residui, però, possono essere eliminati. Le ceneri inorganiche, derivanti anche da alcuni componenti dei lubrificanti, rimangono nel filtro e tendono ad accumularsi nel tempo.

La rigenerazione può avvenire principalmente in due modalità: passiva e attiva.

Rigenerazione passiva

La rigenerazione passiva si verifica quando i gas di scarico raggiungono spontaneamente temperature sufficientemente elevate da favorire la combustione della fuliggine.

Questa situazione può presentarsi durante la guida su strade extraurbane o autostrade, soprattutto quando il motore funziona per un periodo prolungato in condizioni relativamente costanti. Il processo avviene automaticamente, senza che la centralina debba attivare strategie specifiche per aumentare la temperatura.

Rigenerazione attiva

La rigenerazione attiva viene avviata dalla centralina elettronica quando il sistema rileva un accumulo di particolato che richiede un intervento (il FAP auto è dotato di sensori che rilevano l’accumulo di sostanze nel filtro).

Per favorire la combustione della fuliggine, la centralina modifica alcuni parametri di funzionamento del motore, aumentando la temperatura dei gas di scarico. Non a caso, durante il processo, il conducente potrebbe notare un incremento temporaneo dei consumi o un comportamento leggermente diverso del motore.

Perché il filtro antiparticolato si intasa?

Può accadere che il filtro antiparticolato si intasi. Quali sono i principali motivi?

L’intasamento avviene soprattutto quando non vengono completati i cicli di rigenerazione che abbiamo accennato nei paragrafi precedenti: è la situazione tipica di chi utilizza l’auto solo per brevi spostamenti all’interno della città.

Pensiamo, ad esempio, a un conducente che utilizza quotidianamente un veicolo diesel soltanto per percorrere pochi chilometri tra casa e lavoro. Durante tragitti così brevi, il motore potrebbe non raggiungere o mantenere le condizioni necessarie alla rigenerazione passivo. Al contrario, se la centralina avvia un ciclo di rigenerazione attiva poco prima dell’arrivo a destinazione, lo spegnimento del veicolo potrebbe interromperlo.

In questi casi la fuliggine continua ad accumularsi fino a compromettere l’efficienza del dispositivo. L’intasamento può dipendere anche da anomalie del motore, che impediscono il corretto svolgimento della rigenerazione.

Come capire se il filtro è intasato?

Quando il filtro antiparticolato è intasato l’auto presenta una serie di “sintomi”. Quali sono?

Beh, innanzitutto sulla maggior parte dei modelli di auto si accende una spia sul cruscotto. Altri sintomi possono essere invece:

• perdita di potenza del motore;
• un ingiustificato aumento dei consumi dell’auto;
• in alcuni diesel, rigenerazioni interrotte frequentemente possono favorire il passaggio di carburante nell’olio, causando una diluizione del lubrificante.

Questi segnali possono indicare un’anomalia al FAP auto, ma potrebbero dipendere anche da altri problemi meccanici. Per comprendere effettivamente se il filtro è intasato è necessario ricorrere ad una diagnosi elettronica.

I videoendoscopi per la manutenzione dei filtri antiparticolato

I videoscopi industriali si rivelano degli ottimi alleati anche per la manutenzione dei filtri antiparticolato. Infatti, le sonde permettono di verificare le condizioni della sua struttura interna e individuare eventuali anomalie.

Tra i vantaggi principali dell’applicazione dei videoscopi c’è ovviamente la possibilità di visionare le condizioni del FAP auto senza ricorrere ad operazioni di smontaggio. In alcuni casi, addirittura, non c’è bisogno neanche di rimuovere il filtro dall’auto.

Le sonde dotate di microcamera e sistemi di illuminazione restituiscono immagini ad alta definizione utili a monitorare:

• accumuli di fuliggine;
• depositi di cenere;
• ostruzioni dei canali che caratterizzano la struttura a nido d’ape del filtro;
• crepe e fratture del corpo ceramico che costituisce l’interno del filtro;
• alterazioni, deformazioni e zone di fusione del materiale ceramico causate dal surriscaldamento del motore;
• deterioramento delle pareti e dei punti di chiusura dei canali, fondamentali per le operazioni di filtraggio;
• tracce visibili di olio, liquido refrigerante o altri materiali estranei che potrebbero indicare anomalie provenienti dal motore;
• ossidazioni e danni sulle superfici metalliche interne.

I videoscopi, grazie alla possibilità di registrare video e scattare foto, sono utili per creare un vero e proprio storico delle manutenzioni, in maniera tale da tener traccia dell’evoluzione dello stato di usura dei componenti.

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