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La bufala del filtro antiparticolato

Dedicato a tutti quelli che, come me (ho una Fiat 16 diesel), hanno la sventura di avere un'auto dotata di filtro antiparticolato

Veniamo ora all’ultimo inquinante regolamentato, che da un po’ di tempo sta, ahinoi, acquisendo popolarità e mettendo in difficoltà i motori Diesel: il particolato.

Esso è il residuo della combustione non completa del gasolio ed è costituito da un nucleo centrale di carbone su cui sono depositati idrocarburi, metalli, acqua, composti dello zolfo…insomma, un bel cocktail tossico!

Un tempo si manifestava sui vecchi motori Diesel con una bella fumata nera quando si schiacciava a fondo il pedale del gas; oggi, con i sistemi ad iniezione diretta Common Rail, tali particelle sono diventate pressoché invisibili dal momento che hanno dimensioni inferiori a 10 millesimi di millimetro (rientrando nella ben nota categoria del PM10).

 
Per eliminare il particolato delle automobili, le Case automobilistiche (le prime sono state Peugeot e Citroen nel 2000) hanno introdotto il F.A.P. (Filtro Anti Particolato).

Esso, come dice il nome, è un vero e proprio filtro che assomiglia per aspetto e realizzazione ai catalizzatori (quindi disseminato internamente da minuscoli canalini), e posto subito dopo il catalizzatore bivalente, il cui compito è trattenere le polveri presenti nei gas di scarico.

Ma, ci si potrebbe chiedere, così facendo non si rischia, a lungo andare, di intasare il filtro e “attappare” il motore? La risposta è no, e il motivo risiede nel fatto che il filtro viene rigenerato bruciando periodicamente (circa ogni 600-1000 km) le polveri intrappolate in modo del tutto automatico e in pochi minuti.

La difficoltà del processo (a ben vedere meno complesso e delicato rispetto a quello che ha luogo in una marmitta catalitica) non risiede nel trattenere il particolato all’interno del filtro, bensì nel rigenerare la trappola: in questo, vengono in aiuto i moderni sistemi ad iniezione diretta (come il Common Rail) e la loro flessibilità nell’effettuare iniezioni di combustibile al momento opportuno e della quantità desiderata.

Infatti, il particolato brucia naturalmente ad una temperatura di 550 °C, ma nella guida in città i gas di scarico arrivano al filtro solo a 150-200 °C: qui interviene la centralina che comanda una micro post-iniezione di gasolio nella fase di espansione che comincia a bruciare nel cilindro, procedendo poi fino al filtro innalzandone la temperatura; a questo punto viene introdotto uno speciale additivo (l’ossido di cerio, contenuto in un piccolo serbatoio a parte) che abbassa la temperatura di inizio combustione delle polveri a 450 °C, rendendola più veloce e proteggendo il filtro stesso da eccessivi stress termici, che a lungo andare potrebbero portarlo alla rottura.

Ovviamente, si presume che con una completa combustione del particolato, si emettano allo scarico la minor quantità possibile di inquinanti!

 
Tutte le fasi appena descritte avvengono senza che il conducente si accorga di nulla e con un irrisorio aumento dei consumi dovuto alle post-iniezioni. Ovviamente, bisogna provvedere periodicamente al rifornimento di ossido di cerio (circa ogni 80-120 mila km) che, oltretutto, è una sostanza non tossica, nonchè alla pulizia del filtro dai depositi che vi si accumulano.

Molti costruttori, comunque, cominciano ad offrire dei sistemi che fanno a meno degli additivi, esenti pertanto da manutenzione e dalla vita più lunga.

 
Anche per questo dispositivo, un ridotto contenuto di zolfo nel gasolio consente di migliorarne le prestazioni, abbassando ulteriormente la temperatura alla quale si può iniziare a bruciare le polveri accumulate e prolungandone il ciclo di vita.

Marmitte catalitiche e filtri anti-particolato hanno senza dubbio reso le nostre automobili più rispettose dell’ambiente, ma tutto sommato altro non sono che sofisticati e costosi sistemi ideati per porre rimedio all’intrinseca caratteristica degli attuali motori a combustione interna di inquinare.

Ciò che auspichiamo, è che la Case con i loro Centri di Ricerca si ingegnino per abbattere il fenomeno alla sorgente, cioè migliorando in maniera sensibile tutto il ciclo di funzionamento dei propulsori.