Mikä ero on bensakoneiden hiukkassuodattimilla ja 1990-luvun katalysaattoreilla?
Miksi suorasuihkutteinen bensaturbo tarvitsee hiukkassuodattimen, vaikka katalysaattorit ovat olleet pakollisia jo vuosikymmeniä? Tässä artikkelissa selviää, miten GPF ja katalysaattori eroavat – ja miksi molemmat ovat nykyaikaisessa bensamoottorissa välttämättömiä.
Autoilun päästöjä on vähennetty jo vuosikymmenten ajan erilaisilla pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmillä. Moni suomalainen autoilija muistaa hyvin 1990-luvun alun katalysaattorivaatimukset, mutta harvempi tietää, miksi 2020-luvun bensiinimoottorit tarvitsevat lisäksi hiukkassuodattimen.
Tässä artikkelissa selvitämme, miten nämä kaksi laitetta eroavat toisistaan – ja miksi kumpikin on edelleen tarpeen.
Katalysaattori – klassikko jo 1990-luvulta
Kolmitiekatalysaattori tuli pakolliseksi Suomessa kaikissa uusissa bensiinikäyttöisissä henkilöautoissa vuoden 1992 alusta. Se oli osa Euroopan unionin ensimmäisiä ympäristönormeja.
Mitä katalysaattori tekee? Se muuntaa haitalliset kaasut vähemmän haitallisiksi yhdisteiksi. Näitä ovat mm.:
- Hiilimonoksidi (CO) → muuttuu hiilidioksidiksi (CO₂)
- Typen oksidit (NOₓ) → muuttuvat typpeksi ja hapeksi
- Palamattomat hiilivedyt (HC) → muuttuvat hiilidioksidiksi ja vedeksi
Toiminta perustuu jalometalleihin, kuten platinaan, rodiumiin ja palladiumiin, jotka katalysoivat kemialliset reaktiot korkeassa lämpötilassa.
Bensiinihiukkassuodatin (GPF) – pakollinen vasta 2020-luvulla
Vaikka dieselautoissa hiukkassuodattimet (DPF) yleistyivät jo 2000-luvun puolivälissä, bensiinimoottoreihin niitä ei aiemmin tarvittu. Tilanne muuttui vasta 2010-luvun lopulla.
Miksi? Uudet tehokkaat ja polttoainetaloudelliset suorasuihkutteiset bensiinimoottorit tuottavat enemmän nokea ja pienhiukkasia kuin vanhat perinteiset bensakoneet. Näiden terveysvaikutuksista tuli Euroopan unionille kriittinen huolenaihe.
GPF eli Gasoline Particulate Filter:
- Suodattaa pienhiukkaset (PM) ennen kuin ne pääsevät ilmakehään
- Toimii mekaanisella suodatuksella: pakokaasu kulkee huokoisen keraamisen rakenteen läpi, johon noet tarttuvat
- Regeneroituu automaattisesti: suodatin kuumenee, ja hiukkaset palavat pois ajon aikana
Ero pähkinänkuoressa
Miksi bensa-autoista tuli nokisia?
Perinteisissä monipistesuihkutteisissa bensamoottoreissa polttoaine ruiskutettiin imusarjaan. Tämä ehti sekoittua ilman kanssa tasaisesti ja palaa puhtaasti.
Uudemmat suorasuihkutteiset moottorit ruiskuttavat bensan suoraan palotilaan, mikä on tehokasta mutta johtaa osittaiseen palamiseen ja hiukkasten muodostumiseen – etenkin kylmäkäynnissä ja kiihdytyksissä.
Tiesitkö tämän?
Mazda on ollut pitkään yksi harvoista valmistajista, joka ei ole halunnut siirtyä pienten turboahdettujen bensiinimoottoreiden käyttöön juuri luotettavuus- ja päästösyistä.
Mazda kehitti suuremman iskutilavuuden Skyactiv-moottoriperheen, joka polttaa bensiinin puhtaammin – eikä vaadi GPF:ää kaikissa versioissaan.
Yhteenveto
Vaikka katalysaattorit hoitavat kaasumaiset päästöt, nykyaikaisen bensiiniauton pitää suodattaa myös kiinteät pienhiukkaset, joita syntyy yhä enemmän uusien moottoritekniikoiden myötä.
Siksi GPF-hiukkassuodattimista on tullut 2020-luvun alussa lähes yhtä pakollinen osa bensiinimoottorin pakoputkea kuin katalysaattorista aikoinaan.
Antti Liinpää, KaaraTV
