Filtro Antipartículas FAP (DPF): Composición y Funcionamiento

Composición y funcionamiento de FAP (DPF)

¿Qué es el filtro antipartículas (FAP/DPF)?

El filtro antipartículas (conocido también como FAP en España o DPF, Diesel Particulate Filter, en la nomenclatura internacional) es un componente del sistema de escape de los vehículos diésel diseñado para retener las partículas de hollín generadas durante la combustión, antes de que salgan a la atmósfera. FAP y DPF designan el mismo dispositivo: la primera sigla es la denominación habitual en el mercado español y francófono, la segunda es el término técnico usado por fabricantes y en la literatura internacional.

Los vehículos diésel son cada vez más populares en todo el mundo debido al avance de la tecnología de los motores y a su excelente ahorro de combustible frente a los vehículos de gasolina. No obstante, los vehículos diésel tienen una desventaja, y es que presentan altas emisiones de NOx y de partículas si los comparamos con los vehículos de gasolina. Para contrarrestar esto, se endurecieron las normas europeas sobre emisiones. Con el fin de que los vehículos cumplieran estas normativas, los fabricantes aplicaron muchas iniciativas ecológicas, como la tecnología Start/Stop. Una de las más importantes fue la introducción de filtros de partículas diésel o DPF (FAP).

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¿De qué están compuestos los FAP (DPF)?

Los filtros de partículas diésel están compuestos normalmente de dos materiales diferentes.

El primero, la Cordierita, es el más habitual. Se trata de un material cerámico con unas excelentes propiedades térmicas y de filtración. La única desventaja de la cordierita es su punto de fusión, relativamente bajo, de 1200 °C, y se han dado casos en los que se ha derretido durante la regeneración si el filtro estaba extremadamente bloqueado (aunque estos casos son muy raros). Los filtros de partículas diésel de cordierita se utilizan en el mercado de repuestos y en sistemas aditivos, junto a catalizadores de oxidación diésel.

El segundo material es el carburo de silicio (SiC). Es un compuesto de silicio y carbono. Tiene un punto de fusión de 2700 °C, por lo que es altamente improbable que se derrita durante la regeneración. Se compone de pequeños segmentos unidos con un cemento especial que le permite soportar la expansión térmica. También presume de una eficacia de filtración del 99 %. Se suele utilizar en equipos originales y filtros de partículas diésel catalíticos.

¿Cómo funcionan?

Un DPF no es un dispositivo de flujo directo, el paso de los gases es forzado. A diferencia de un convertidor catalítico, los canales del filtro están bloqueados en ambos extremos, lo cual obliga a los gases a pasar por sus celdas para salir del filtro. Como las celdas son porosas, los gases limpios pueden atravesarlas, pero los orificios no son lo suficientemente grandes para dejar pasar las partículas. En cambio, estas se depositan en las celdas y quedan atrapadas en el filtro.

El sistema de gestión del motor (ECU), supervisa constantemente el filtro y activa un ciclo de regeneración para evitar el bloqueo.

¿Por qué se satura o se atasca el filtro antipartículas?

El FAP/DPF se va llenando de hollín con el uso normal del vehículo. El sistema de gestión del motor (ECU) lanza de forma automática ciclos de regeneración (activa o pasiva) para quemar ese hollín acumulado y mantener el filtro operativo. El problema aparece cuando esos ciclos de regeneración no se completan correctamente, algo habitual en:

• Trayectos urbanos cortos y a bajas revoluciones, donde el motor no alcanza la temperatura de escape necesaria para regenerar.
• Averías previas en sensores de presión diferencial, válvula EGR o turbo, que alteran la lectura de saturación del filtro.
• Uso de aceites o combustibles no adecuados para vehículos con FAP.

Cuando el filtro se satura por encima del umbral de seguridad, la centralita suele activar el modo de emergencia (modo seguro) y encender el testigo de avería en el cuadro.

Consecuencias de un FAP/DPF saturado o dañado

Un filtro antipartículas obstruido reduce el rendimiento del motor, aumenta el consumo de combustible y puede derivar en pérdida de potencia o entrada en modo degradado. Si el problema se ignora durante mucho tiempo, la sobrepresión y las altas temperaturas de las regeneraciones fallidas pueden llegar a dañar físicamente el panal cerámico o de carburo de silicio del interior del filtro.