Filtr sadzy / cząstek stałych - motopiema.pl
  1. « Wróc do  motopiema.pl
  2. Marki pojazdów

Filtr sadzy / cząstek stałych - wybierz markę

Filtry cząstek stałych (DPF – Diesel Particulate Filter) są obecnie najskuteczniejszą metodą ograniczania emisji cząstek stałych. Wykorzystuje się je głównie jako pozasilnikowe rozwiązania dla silników ZS. Należy jednak wspomnieć, iż obecnie coraz szerzej rozpowszechniane układy silników ZI z bezpośrednim wtryskiem również wymagają stosowania filtrów. Ponieważ praca silników ZI w zakresie mieszanek ubogich powoduje wzrost emisji cząstek stałych. Ówcześnie dla montowanych fabrycznie filtrów cząstek stałych wymaga się aby ich sprawność była większa niż 99% niezależnie od warunków i charakteru pracy silnika.

Budowa i zasada działania filtra cząstek stałych.

Budowa filtra cząstek stałych jest podobna do budowy reaktora katalitycznego. Przekrój filtra ma kształt okrągły, dzięki czemu pochłanianie cząstek stałych w całej objętości filtra jest równomierne. Objętość obecnie stosowanych filtrów waha się w granicach 1,5 do 2,5 razy objętości skokowej silnika. Pierwszym jak również obecnie stosowanym materiałem filtrującym do budowy rdzenia jest ceramika kordierytowa. W najnowszych rozwiązaniach stosuje się również spieki proszków metali, głównie związki tytanu i aluminium, które charakteryzują się porowatą przepuszczalną strukturą. Gęstość kanalików nośnika określana jest tak samo jak dla reaktorów katalitycznych. Gęstość ta waha się w przedziale 230 do 300 cpsi. Kanaliki są naprzemiennie zaślepione co wymusza przepływ spalin przez strukturę nośnika. Dzięki takiemu przepływowi filtr jest w stanie zatrzymać na swej powierzchni cząstki stałe większe od 1 μm oraz uzyskać sprawność równą 99%.

 

            Dość często stosowane jest pokrycie monolitu materiałem katalitycznym. Uzasadnione jest to możliwością zmniejszenia temperatury początku regeneracji filtra. Stosowane katalizatory to głównie tlenki metali lub platyna.

            Obudowa filtra cechuje się dużą odpornością na wysoką temperaturę oraz na działanie drażniących kwasów.

            Rozróżniamy następujące filtry cząstek stałych:

  • pełnego przepływu (określane również mianem układów zamkniętych):

                                      - wymagające specjalnego dodatku do paliwa (głównie tlenek ceru lub tlenek żelaza),

                                      - nie wymagające dodatków do paliwa (głównie z pokryciami katalitycznymi nośnika),

  • częściowego przepływu (zwane również układami otwartymi).

 

Filtry pełnego przepływu montowane są fabrycznie do pojazdów nowych. Natomiast filtry częściowego przepływu przewidziane są do montażu wtórnego, gdzie montuje się je w miejsce reaktora utleniającego bądź w miejsce tłumika wstępnego, ewentualnie jako dodatkowy element układu wydechowego. Ważne jest aby po zamontowaniu układ wydechowy nie wpadał w nadmierne drgania, dlatego miejsce umieszczenia filtra jest niezwykle trudne.

 

            Wymagania stawiane filtrom cząstek stałych:

  • dobór odpowiedniej objętości filtra w celu dobrej zdolności do gromadzenia cząstek stałych jak i popiołów będących nieusuwalnym produktem wypalania cząstek,
  • sprawność filtra powyżej 99%, niezależnie od charakteru pracy silnika,
  • regeneracja filtra powinna przebiegać w miarę szybko i dokładnie oraz powinna być możliwa w szerokim zakresie pracy silnika,
  • objętość filtra powinna zapewniać długie okresy międzyregeneracyjne,
  • niedopuszczalny jest wzrost zużycia paliwa przez zastosowanie filtra,
  • spaliny powinny przepływać bez nadmiernych oporów przez filtr, również podczas jego znacznego napełnienia,
  • odpowiednie rozmieszczenie warstwy katalitycznej na monolicie filtra,
  • zapewnienie dużej trwałości filtra, jak również odporności na wysoką temperaturę oraz korozję.