Sí, un turbo averiado puede atascar o dañar el filtro antipartículas (FAP o DPF), pero el filtro también puede provocar la avería del turbocompresor. La relación entre ambos componentes es bidireccional: un problema del turbo puede aumentar la producción de hollín o introducir aceite en el sistema de escape, mientras que un DPF obstruido incrementa la contrapresión y la temperatura, sometiendo al turbo a un esfuerzo excesivo.
En la mayoría de los casos, el DPF no falla por sí solo, sino como consecuencia de otro componente defectuoso o de unas condiciones de uso que impiden la regeneración. Por eso, sustituir o limpiar únicamente el filtro, o montar un turbo nuevo sin comprobar el estado del DPF, puede hacer que la avería reaparezca en poco tiempo.
Qué es el filtro antipartículas y cómo funciona
El filtro de partículas diésel (DPF) es un componente del sistema de escape que retiene el hollín generado por la combustión para reducir emisiones contaminantes. El filtro de partículas, también conocido como filtro de partículas diésel (DPF), es un componente esencial en los vehículos diésel modernos, actuando como barrera física y reduciendo las emisiones de partículas contaminantes que se expulsan por el sistema de escape.
Los elementos que componen el filtro de partículas permiten que los gases de escape pasen por la pieza, mientras que atrapan y retienen las partículas sólidas presentes en ellos, tales como hollín, cenizas o residuos de combustión. Un filtro puede remover cerca del 85% de las partículas de los gases de escape.
- Captura partículas sólidas.
- Las elimina mediante regeneración.
- Cumple normativas anticontaminación.
Todos los vehículos con motores diésel producidos desde finales de 2009 tienen un filtro antipartículas (o DPF), diseñado para atrapar y remover hollín de los gases de escape durante la conducción del vehículo. Los DPF (sigla en inglés de Filtros de partículas diésel) fueron introducidos en enero de 2005 con la norma de emisiones Euro 4, para reducir los niveles de partículas a valores extremadamente bajos haciendo que la cantidad de PM (materia en partículas) liberada a la atmósfera quede dentro de límites permitidos.
Ante la imposibilidad técnica de reducir el tamaño de PM en el proceso de combustión, desde septiembre 2009 se instalaron filtros para atrapar hollín y otras partículas nocivas, evitando su descarga a la atmósfera. El filtro de partículas desempeña un papel fundamental al ayudar a los vehículos a cumplir con estas regulaciones, asegurando que todo está dentro de los límites establecidos.
La regeneración del DPF y por qué puede fallar
Para mantener el DPF funcionando eficientemente, se usan procesos de regeneración para quemar el exceso de hollín. El filtro de partículas se limpia periódicamente mediante un proceso de regeneración, que quema las partículas atrapadas en el filtro y las convierte en ceniza.
Los vehículos más modernos usan regeneración activa, agregando combustible después de la combustión en el motor para incrementar la temperatura de los gases de escape y quemar el hollín, ofreciendo una solución temporal. La regeneración pasiva sucede automáticamente en recorridos por autopista cuando la temperatura del escape es alta.
Sin embargo, varios factores pueden afectar a la efectividad de esos procesos, como el tipo de combustible y aceite utilizados, el estilo de conducción, edad del vehículo y kilometraje. Los vehículos conducidos habitualmente en cortas distancias o a baja velocidad, no suelen alcanzar las temperaturas requeridas para activar el proceso de regeneración.
Los trayectos cortos impiden que el DPF alcance la temperatura necesaria para regenerarse. Especialmente problemático en:
- Vehículos urbanos.
- Flotas de reparto.
- Uso exclusivamente en ciudad.
Conducir constantemente distancias cortas no es conveniente para el turbo ni para el sistema de escape. Cuando un vehículo se dan estas circunstancias, entonces deberíamos asesorar al propietario que conduzca el vehículo cada seis a ocho semanas a más de 2.500 rpm durante aproximadamente 20 a 25 minutos, ya que esto suele desencadenar el proceso de regeneración.
Alternativamente, puede utilizar una herramienta de diagnóstico con la capacidad de llevar a cabo una regeneración "forzada" aunque normalmente, cuando está muy bloqueado, la misma herramienta de diagnóstico lo impide, por lo que habría que proceder a una limpieza manual o sustitución del DPF.
Cómo puede un turbo averiado atascar el filtro antipartículas
Más hollín por una combustión deficiente
Un turbo defectuoso altera la presión de aire y afecta la combustión, generando más residuos que saturan el DPF. Si el turbo falla, puede no estar suministrando suficiente aire al motor, lo que puede causar que la temperatura del escape no alcance el nivel necesario para activar el proceso de regeneración del filtro de partículas.
Esto significa que las partículas no se queman y se acumulan en el filtro, lo que puede causar obstrucciones y fallas en el filtro a largo plazo. Además, el fallo del turbo también puede afectar el flujo de aire a través del sistema de escape en general.
Si el turbo no está proporcionando suficiente aire al motor, puede haber una acumulación de presión en el sistema de escape, lo que puede aumentar el riesgo de fallas en el filtro de partículas. Una mala combustión en los cilindros o un turbo defectuoso, pueden aumentar la producción de partículas y hollín, contribuyendo en la obstrucción o suciedad del filtro.
Aceite arrastrado hacia el sistema de escape
Si hay un problema con el turbo, como un sello defectuoso o una línea de aceite obstruida, es posible que el aceite escape y sea arrastrado por el flujo de aire hacia el filtro de partículas. Si el aceite entra en el filtro de partículas, puede acumularse y obstruir el filtro, lo que puede reducir su eficacia y causar problemas a largo plazo.
Las fugas de aceite a la carcasa del compresor pueden ser consecuencia de los gases de escape forzando su paso hacia el cartucho desde el lado de la turbina y comprimiendo el aceite a través del sello en el lado del compresor.
Relación entre el turbo y la saturación del DPF
| Problema inicial | Consecuencia |
|---|---|
| Turbo defectuoso | Mala combustión y más hollín |
| Turbo con poco suministro de aire | Temperatura insuficiente para la regeneración |
| Sello o línea de aceite defectuosos | Entrada de aceite en el sistema de escape |
| DPF obstruido | Mayor contrapresión y sobreesfuerzo del turbo |
Por tanto, un turbo averiado sí puede contribuir a atascar el filtro antipartículas, aunque no siempre sea la causa directa. La obstrucción puede producirse por una combinación de mala combustión, regeneraciones incompletas, exceso de hollín y presencia de aceite en el escape.
Cómo puede un DPF obstruido dañar el turbocompresor
Un filtro de partículas obstruido evita que los gases de escape fluyan a la velocidad requerida. Como resultado, la contrapresión y la temperatura de los gases de escape aumentan dentro de la carcasa de la turbina.
Las obstrucciones evitan que los gases de escape fluyan a la velocidad requerida en el sistema de escape lo cual causa aumento en la temperatura de los gases y contrapresión. Ello afecta al turbo de diversas maneras, desde fugas de aceite y bajo rendimiento hasta fallos de componentes.
- Problemas de eficiencia.
- Fugas de aceite.
- Carbonización del aceite dentro del turbo.
- Fugas de gases de escape desde el turbo.
- Desgaste de cojinetes.
- Rotura de la rueda de la turbina.
Sobrecalentamiento del cartucho
El aumento de contrapresión comprime los gases de escape a través de las juntas de anillo de pistón hasta llegar dentro del cartucho, creando temperaturas excesivas en el cartucho. Esto evita el enfriamiento eficiente del aceite en el cartucho y puede llegar a carbonizarlo, restringiendo los conductos de aceite y causando desgaste a los sistemas de cojinetes (particularmente en el lado caliente del turbo).
La alta temperatura de los gases de escape puede evitar el enfriamiento eficiente del aceite en el cartucho y llegar aún a carbonizar el aceite, restringiendo los conductos de aceite y causando desgaste a los sistemas de cojinetes. Este tipo de fallo puede erróneamente atribuirse a falta de lubricación o aceite contaminado.
Daños en la turbina
Estas altas temperaturas también pueden causar rotura de la de la turbina de escape debido a elevados ciclos de fatiga. El fallo de la rueda turbina por altos ciclos de fatiga (HCF) causado por aumento de temperatura es otro indicio de que el turbo ha trabajado con una temperatura de escape excesiva.
Fugas de gases y aceite
Un filtro de partículas obstruido puede forzar los gases de motor a escaparse a través de espacios pequeñísimos, incluyendo el eje de la leva de la geometría variable del cuerpo central o bien el de la trampilla de gases; pero también por las juntas de cierre entre el cuerpo central y al escape.
Un DPF obstruido también puede hacer que los gases de escape busquen vías alternativas para salir, filtrándose por las holguras del alojamiento del cojinete y afectando los mecanismos de la geometría variable (VNT) y la wastegate.
Pueden también ocurrir fugas de aceite a la carcasa del compresor como consecuencia de los gases de escape forzando su paso hacia el cartucho desde el lado de la turbina y comprimiendo el aceite a través del sello en el lado del compresor.
Carbonilla en la geometría variable
Aparte de esos problemas de fugas, la acumulación de carbonilla en la geometría variable puede restringir el movimiento de las levas, afectando el funcionamiento del turbo. Si esto ocurre, la acumulación de carbonilla puede restringir el movimiento de las palancas, perjudicando el rendimiento del turbocompresor.
La acumulación de carbonilla en los álabes de la geometría variable así como en las levas indican un filtro de partículas obstruido y el vehículo experimentará retardo o sobre-aceleración del turbo. En algunos casos, la acumulación de hollín puede verse en la pared trasera del plato de sello, en el sitio donde los gases de escape han pasado forzados.
El DPF rara vez se obstruye por sí solo
Es muy raro que el DPF en sí mismo sea 'defectuoso', y en la gran mayoría de las circunstancias el problema en el DPF viene de algún componente del motor que no funciona o no funcionó correctamente. El fallo del filtro de partículas suele estar relacionado con saturación excesiva o con problemas en otros sistemas del motor.
La mayoría de las veces el FAP no se atasca «porque sí», sino por un fallo previo que impide la regeneración. Si solo se limpia el filtro sin corregir la causa, se vuelve a atascar a los pocos meses.
Válvula EGR defectuosa
En la mayoría de los casos la avería se debe a otro componente dañado, tal como la válvula de EGR, inyectores, bujías de incandescencia o colector de entrada, lo que hace esencial que estas partes se limpien con regularidad y correctamente.
Una EGR defectuosa aumenta la producción de hollín y acelera la saturación del DPF. Cuando la EGR no funciona correctamente:
- La combustión es menos eficiente.
- Se genera más carbonilla.
- El filtro se obstruye antes.
Inyectores defectuosos
Inyectores con mala pulverización provocan combustión incompleta y exceso de partículas. La consecuencia directa son más hollín, regeneraciones constantes y saturación acelerada.
Aceite incorrecto o con demasiadas cenizas
Utilizar aceite no homologado o con alto contenido en cenizas acorta drásticamente la vida del DPF. Los aceites no “low-SAPS” generan más residuos.
Las cenizas no se eliminan con la regeneración. Se acumulan de forma permanente en el filtro. Un aceite que se ha degradado debido a temperaturas excesivas, a intervalos de servicio excedidos o por no ser de las especificaciones que el fabricante indica también puede contribuir al problema.
Otras causas relacionadas con el motor
Aparte de los estilos y técnicas de conducción, hay un montón de otras razones que pueden conducir a un DPF bloqueado. En la mayoría de los casos la avería se debe a otro componente dañado, tal como la válvula de EGR, inyectores, bujías de incandescencia o colector de entrada.
- Caudalímetro o sensores defectuosos.
- Inyectores en mal estado.
- Válvula EGR sucia o atascada.
- Problemas de turbo o de admisión.
- Fallos en el sistema de inyección del combustible.
- Uso de un mal combustible.
Síntomas de un DPF obstruido o de un turbo afectado
Cuando el filtro de partículas da fallo, el vehículo puede perder potencia, aumentar el consumo y entrar en modo emergencia. Si tu diésel ha perdido fuerza, se ha encendido un testigo o «no tira», hay muchas papeletas de que sea el filtro de partículas saturado.
- Modo emergencia activado.
- Consumo elevado.
- Humo oscuro.
- Olor intenso en el escape.
- Ventilador funcionando tras apagar el motor.
- Testigo DPF encendido.
- Regeneraciones frecuentes o fallidas.
- Pérdida de aceleración.
Si el turbo falla, puede haber una serie de problemas, incluyendo una pérdida de potencia del motor y una disminución de la eficiencia de combustible. Un filtro de partículas sucio puede causar una respuesta más lenta al acelerar, limitando la capacidad del motor a la hora de responder a las peticiones de aceleración.
Para el taller, estos síntomas son la señal de que el DPF necesita diagnóstico inmediato. Sin embargo, ninguno de ellos permite determinar por sí solo si el origen está en el turbo, en el filtro o en otro componente del motor.
Cómo diagnosticar la relación entre el turbo y el DPF
Si los códigos de error provocados se relacionan con el DPF diciéndonos que está bloqueado, con la luz de advertencia del DPF iluminada y una falta de potencia del vehículo, usted debe comprobar primero el kilometraje del vehículo y el tipo de viajes que cubra.
Cuando un vehículo se utiliza principalmente en rutas cortas o de parada y arranque, entonces esto puede hacer que el DPF quede bloqueado, ya que nunca habrá funcionado el tiempo suficiente para activar el proceso de "regeneración".
Como punto de partida, es esencial identificar el modo de fallo y determinar si la causa principal está relacionada con el filtro de partículas. Si todo el cartucho está bien y hay señales de recalentamiento hacia el lado de la turbina, el fallo es posiblemente causado por temperatura excesiva de los gases de escape.
Para determinar el origen de la avería conviene comprobar el estado del DPF, las condiciones de regeneración, la presión diferencial, el sistema de admisión, la EGR, los inyectores, los sensores, el circuito de lubricación del turbo y la presencia de aceite en el escape.
Indicadores de daño del turbo por contrapresión
- Decoloración de piezas dentro del cartucho (CHRA), usualmente con evidencia de transferencia de calor a través del cartucho desde el lado de la turbina.
- Acumulación de carbonilla en la ranura del anillo de pistón del lado de la turbina, causada por el aumento de temperatura de los gases de escape.
- Fugas de aceite a la carcasa del compresor.
- Carbonilla en los álabes y en las levas de la geometría variable.
- Hollín en la pared trasera del plato de sello.
- Fallo de la rueda de la turbina por altos ciclos de fatiga.
La acumulación de carbonilla en la geometría variable puede restringir el movimiento de las levas, afectando el funcionamiento del turbo. El vehículo puede experimentar retardo o sobre-aceleración del turbo.
Qué revisar cuando se sustituye un turbo
Es crítico que cualquier problema con el filtro sea identificado y rectificado antes de instalar un turbo de reemplazo. No abordar el problema original significa que el turbo de reemplazo quedará sujeto a las mismas condiciones de uso que la unidad anterior y finalmente sufrir el mismo fallo en un tiempo considerablemente más corto.
Al reemplazar un turbo, si usted no verifica problemas con el filtro de partículas, existe una alta probabilidad que el turbo de remplazo tenga el mismo fallo por estar en las mismas condiciones de operación que la unidad anterior.
Si el filtro está obstruido, siempre reemplace el cartucho ensamblado para prevenir posibles fugas de aceite. Verifique que la válvula electrónica alcanza su rango completo de movimiento porque los componentes internos pueden estar afectados.
Lubricación del turbocompresor
Una razón común para la rotura de turbo es la contaminación del lubricante. Los turbocompresores pueden operar a más de 6.000 revoluciones por segundo (360.000 rpm) y soportar temperaturas de 950 °C.
Los cojinetes de turbo están bajo una gran tensión. El eje de la turbina y los cojinetes flotan y a su vez giran en una fina capa de aceite, por lo que cualquier fallo en el suministro de aceite al turbo significa que sus rodamientos son propensos a fallar, mucho antes que los cojinetes de bancada del motor.
El funcionamiento de un turbo sin aceite durante cinco segundos es tan perjudicial como el funcionamiento de un motor sin aceite durante cinco minutos. Si bien es importante comprobar que la presión del aceite del motor cumple con las especificaciones del fabricante, es aún más crítico que los tubos de alimentación de aceite al turbo estén limpios y sin obstrucciones.
Es necesario estar seguros de que pueden suministrar aceite no contaminado, y a la presión correcta, al turbo. Aceite contaminado sucio, o una presión o caudal del mismo defectuosos pueden rayar y dañar los cojinetes del turbocompresor, lo que lleva a un rápido desgaste y, en última instancia, a la rotura del mismo.
Causas de contaminación del aceite
- Un filtro de aceite de mala calidad o dañado.
- Alta acumulación de carbón en el motor por fallos en el EGR.
- La contaminación accidental de aceite nuevo, en caso de avería previa, por no hacer una correcta limpieza.
- Una válvula de derivación del filtro de aceite con algún mal funcionamiento.
- El desgaste del motor, dejando depósitos de virutas de metal en el aceite.
- Un aceite que se ha degradado debido a temperaturas excesivas, a intervalos de servicio excedidos o por no ser de las especificaciones que el fabricante indica.
Medidas después de montar el turbo
- Utilizar aceite y filtros de aceite nuevos, según lo recomendado por el fabricante del motor, durante el montaje de un turbo nuevo o reparado.
- Asegurarse de que el aceite es el grado correcto para el motor.
- Limpiar o reemplazar los tubos de entrada de aceite al turbo para eliminar los depósitos de carbonilla o lodos que podrían entrar en el mismo o restringir el flujo de aceite a los cojinetes.
- Limpiar el cárter y el aspirador de aceite, de nuevo siempre que se realice una reparación o sustitución del turbo.
Cómo solucionar un DPF obstruido
La solución depende del nivel de saturación y de la causa que haya originado el fallo. La solución depende del nivel de saturación y del estado estructural del filtro.
Regeneración del DPF
La regeneración está indicada cuando la saturación es moderada, el sistema aún permite regenerar y no hay daños estructurales. Puede ser pasiva, activa o forzada en taller.
Cuando un vehículo se utiliza principalmente en rutas cortas o de parada y arranque, entonces puede ser necesario realizar una regeneración forzada con una herramienta de diagnóstico. Cuando el filtro está muy bloqueado, la misma herramienta de diagnóstico puede impedir el proceso.
Limpieza profesional
Cuando la regeneración no es suficiente, la limpieza profesional es la alternativa más eficaz. Permite eliminar hollín y cenizas, recuperar flujo de gases, evitar sustitución innecesaria y restaurar rendimiento.
En taller, una intervención eficaz requiere diagnóstico previo, medición de presión diferencial y elección del método adecuado. Una limpieza bien aplicada puede recuperar completamente el funcionamiento del sistema.
En los casos en que un DPF se ha dañado como resultado de un componente que ha fallado en otro lugar en el vehículo, es probable que sea necesario reemplazar el DPF a un coste sustancial al cliente.
Sustitución del filtro
La sustitución es necesaria cuando el filtro está fisurado, hay fusión interna o la estructura está dañada. Siempre debe ser la última opción tras diagnóstico.
Frecuentemente, los filtros de más bajo costo no funcionan como el original y pueden funcionar como un filtro obstruido. Si el filtro está obstruido, siempre reemplace el cartucho ensamblado para prevenir posibles fugas de aceite.
Qué ocurre si se sigue circulando con el DPF obstruido
Sí, desde RO-DES Recambios podemos decir que si se puede conducir con el filtro de partículas sucio, pero no durante un largo periodo de tiempo, pues se ha de tener en cuenta que, a medida que el filtro se obstruye, puede haber restricciones en el flujo de escape, lo que puede afectar el rendimiento del motor.
Conducir con el DPF averiado puede provocar daños mecánicos importantes:
- Rotura del turbo.
- Contaminación del aceite.
- Daños en el motor.
- Fallo en ITV.
- Aumento de consumo.
Cuanto más se retrase la intervención, mayor será la complejidad de la reparación. Se requiere tiempo para que un filtro de partículas se bloquee. Pero una vez obstruido, el fallo del turbo puede ocurrir rápidamente.
Cómo prevenir la obstrucción del DPF y las averías del turbo
La prevención es más rentable que la reparación. Mantén el motor a punto: filtros, EGR e inyección en buen estado evitan que el hollín se dispare.
- Utilizar aceite homologado low-SAPS.
- Revisar EGR e inyectores.
- Evitar trayectos exclusivamente urbanos.
- Realizar mantenimiento preventivo del DPF.
- Aplicar limpieza profesional antes de la saturación crítica.
- Descarbonizar el motor periódicamente.
- Usar combustible y aceite de calidad.
- Revisar el turbo y el sistema de admisión.
- Ante el primer aviso, revisar el vehículo.
Haz trayectos que permitan la regeneración: el diésel «de ciudad», siempre a trayectos cortos, es el que más sufre. De vez en cuando, una conducción sostenida ayuda al filtro a limpiarse.
Usa combustible y aceite de calidad: el aceite específico de bajo contenido en cenizas alarga la vida del FAP. Para mantener el sistema en condiciones adecuadas, deben respetarse las recomendaciones del fabricante sobre el lubricante, los intervalos de mantenimiento y el funcionamiento del vehículo.
Si se limpian componentes situados antes del DPF, se recomienda llevar a cabo una regeneración forzada inmediatamente después de la administración de estos productos. Esto puede ayudar a quemar el lodo, partículas o carbono que se han retirado de los componentes limpios, pero posteriormente se van a depositar en el DPF a través del sistema de escape.
Si se les deja secar y cristalizan quedarán duros como el hormigón, con el resultado más que probable de un DPF dañado. Ante el primer aviso, revísalo: cuanto antes se actúe, más fácil es recuperarlo.
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