Filtr cząstek stałych

[edytuj]

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj

Filtr cząstek stałych (Nissan M9R)

Filtr cząstek stałych (skrót DPF od ang. diesel particulate filter lub FAP od fr. filtre à particules) - filtr montowany w układach wydechowych silników wysokoprężnych, oczyszczający gazy spalinowe z cząstek sadzy. Stosowane od 1980 roku a w silnikach samochodowych od 1996 roku. Ich wprowadzenie pozwoliło wyeliminować emisję czarnego dymu, charakterystycznego dla starszych pojazdów z silnikami Diesla.

W celu eliminacji większej ilości cząstek stałych, jak również innych związków trujących, filtry cząstek stałych stosowane są w połączeniu z innymi układami zmniejszającymi ich ilość, tj. katalizatorami oxicat, DeNOx lub ich kombinacją w postaci katalizatorów czterofunkcyjnych^[1][2]. Przykładem może być układ CRT będący połączeniem katalizatora oxicat i filtra cząstek stałych^[3].

Zasada działania [edytuj]

Filtr ma postać przestrzennej struktury o bardzo dużej całkowitej powierzchni ścianek. Cząstki sadzy osiadają na porowatych ściankach lub włóknach, wykonanych z metalu, materiałów ceramicznych, lub specjalnego papieru (tylko w przypadku filtrów jednorazowych). Wydajność prawidłowo działającego filtra zawiera się w przedziale od 85% do 100%, co oznacza, że do atmosfery przedostaje się nie więcej niż 15% pierwotnej zawartości zanieczyszczeń w fazie stałej^[4].

Regeneracja [edytuj]

Gromadzące się w filtrze cząstki sadzy powodują jego stopniowe zapychanie i utratę wydajności. W części pojazdów stosuje się filtry jednorazowe, wymagające wymiany po zapełnieniu filtra. Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem jest samooczyszczanie filtra polegające na katalitycznym spalaniu sadzy po osiągnięciu przez filtr odpowiednio wysokiej temperatury. System ten nosi nazwę regeneracji pasywnej.

Stosowane są też aktywne systemy wypalania zgromadzonej w filtrze sadzy - na przykład okresowa zmiana trybu pracy silnika, w wyniku czego emituje on zwiększone ilości dwutlenku azotu, który przepływając przez filtr powoduje utlenianie zgromadzonej sadzy. Jeszcze innym sposobem aktywnej regeneracji filtra jest okresowe podgrzewanie go dodatkowym płomieniem wtryskiwanej do filtra mieszanki, w wyniku czego sadza ulega spaleniu.

---