Partikül Filtresi Nedir? Nasıl Çalışır?
Dizel yakıtın yanmasında farklı türde atıklar oluşur. Motor soğukken egzost gazı bileşenlerinden doğrudan tespit edilenler ise beyaz veya mavi duman olarak damlacık şeklinde kısmen oksitlenmiş ya da hiç oksitlenmemiş hidrokarbonlar ve özgün dokulara sahip aldehitlerdir. Dizel motorlarda gaz halde atılan zararlı maddelerin yanında toz haldeki katı maddeler de egzost gazı ile dışarı atılır, bu katı maddelere “partikül” denir, bunlar sağlığa ve çevreye zararlı maddeler sınıfına girerler.
Partiküller
Partikül terimi, sürtünme, bölünme, erozyon, yoğuşma ve tam yanmama sonucu oluşan katı veya sıvı tüm küçük parçacıklar için kullanılır. Bu prosesler farklı şekil, büyüklük ve yapıda partiküller oluştururlar. İs partikülleri Bir dizel motorun yanma prosesi esnasında kurum partikülleri meydana gelir. İs partikülleri mikroskobik boyutta küçük karbon küreleridir ve çapları yaklaşık 0,05 μm’dir. Çekirdeklerinde saf karbondan oluşurlar. Bu çekirdekte değişik hidrokarbon bileşikleri, metaloksitler ve kükürt birikir.
Partiküller boyut itibariyle gazların içinde dolaşacak ve organizmaya zarar verecek kadar küçükse, havadaki zararlı madde özelliğinde olurlar. Bazı hidrokarbon bileşikleri sağlığa zararlı olarak kategorize edilir. İs partikülünün tam olarak hangi bileşenlerden oluştuğu; motor teknolojisine, kullanım şartlarına ve yakıta bağlıdır.
Partikülleri azaltmaya yönelik önlemler
Dizel motordaki egzost emisyonunun azaltılması dizel motorun geliştirilmesinde önemli bir hedeftir. Egzost gazı emisyonunu azaltmak için bir dizi değişik teknik çözümler mevcuttur. Bunlar motorun içindeki ve motorun dışındaki önlemler olarak ayırt edilir.
Motorun içindeki önlemler
Motorun içinde önlemler alınarak bir emisyon azalması sağlanabilir. Yanmada etkin bir iyileştirme yapılması zararlı maddelerin hiç oluşmamasını sağlar.
Motorun içindeki önlemlere şunlar dahildir:
En uygun hava akış şartları için emme ve egzost kanallarının tasarımı,
Pompa enjektör teknolojisi ile yüksek püskürtme basınçları,
Yanma odasının tasarımı, örneğin zararlı madde bölmesinin azaltılması, piston ağzının tasarımı.
Motorun dışındaki önlemler
Yanma esnasında oluşan kurum partiküllerinin dışarı atılması motorun dışında alınan önlemlerle önlenebilir. Burada bir partikül filtresi sistemi kullanılarak kurum partikülleri indirgenir. İki farklı sistem vardır. Katkılı dizel partikül filtresi sistemi ve katkısız dizel partikül filtresi sistemi.
Katkılı sistem
Bu sistem motora uzak partikül filtresine sahip araçlarda kullanılmaktadır. Egzost gazının motordan partikül filtresine uzun mesafe katetmesinden dolayı partikülü yakmak için gerekli olan alev alma sıcaklığına yalnızca katkının verilmesiyle ulaşılabilir.
Katkısız sistem
Bu sistem gelecekte motora yakın partikül filtresine sahip araçlarda kullanılacaktır. Egzost gazının motordan partikül filtresine kısa mesafede ulaşmasından dolayı partikülleri yakmak için gerekli olan sıcaklık yeterince yüksektir.
Dizel Partikül Filtresinin Yapısı
Dizel partikül filtresi silisyum karbürden yapılmış ve petek şeklinde olan seramik bir gövdeden oluşur, bu gövde bir metal muhafazanın içinde bulunmaktadır. Seramik gövdede birbirine paralel olan mikroskobik boyutta birçok kanal mevcuttur, bu kanalların ağızları çapraz şekilde kapalıdır.
Dizel partikül filtresi, Motorun egzost gazlarından kurum partiküllerini filtre eder. Silisyum karbür aşağıdaki özelliklerinden dolayı iyi bir filtre görevi görmektedir:
Yüksek mekanik sağlamlık
Sıcaklık değişimlerine çok iyi dayanma kabiliyeti
Termik yüklenme ve iletme özelliği
Aşınmaya karşı yüksek dayanma kabiliyeti
