Mga Paksa:
- Pangkalahatan
- Pinagmulan ng mga particle ng soot
- Pagpapatakbo ng isang particulate filter
- Self-generating na particulate filter
- Semi-bukas na particulate filter
- Mga usok ng tambutso mula sa isang makinang diesel
Pangkalahatan:
Ang isang particulate filter ay ginagamit sa mga makinang diesel. Ang layunin ng isang particulate filter ay upang hayaang dumaan ang mga maubos na gas at mapanatili ang mga particle ng soot. Sa ngayon, ang bawat diesel engine sa isang bagong kotse ay nilagyan ng particulate filter upang matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan sa kapaligiran. Sa ilang malalaking lungsod, ang mga 'maruming' diesel na kotse na walang particulate filter at mga petrol car na walang catalytic converter ay ipinagbabawal na sa pagmamaneho.
Pinagmulan ng mga particle ng soot:
Ang mga particle ng soot ay palaging nagagawa sa panahon ng proseso ng pagkasunog ng isang diesel engine. Ang uling ay tanda ng hindi kumpletong pagkasunog. Ang mga particle ng soot ay maliliit na carbon sphere na may core ng purong carbon, na may diameter na humigit-kumulang 0,05 micromillimeters. Ang ilang mga mapanganib na sangkap, kabilang ang mga hydrocarbon, sulfur at metal oxide, ay nakadikit sa core ng carbon na ito. Ang ilang mga hydrocarbon ay maaaring makapinsala sa kalusugan.
Ang pagbuo at dami ng mga particle ng soot ay pangunahing nakasalalay sa paggamit, supply ng hangin, iniksyon at pagkasunog ng makina. Lalo na kapag may kakulangan ng oxygen, tumataas ang mga emisyon ng soot dahil masyadong mayaman ang pinaghalong kaya hindi kumpleto ang pagkasunog. Ang pag-tune ng chip ay maaari ding maging sanhi ng labis na paglabas ng soot.
Ang mga sukat ng mga particle ng soot ay halos pareho sa mga indirect injection na diesel engine na may swirl chamber, direct injection, common rail at unit injector engine.
Pagpapatakbo ng isang particulate filter:
Ang particulate filter ay binubuo ng isang honeycomb-shaped ceramic body na gawa sa silicon carbide na nakalagay sa isang metal housing. Ang ceramic body ay binubuo ng maraming parallel, microscopic passages, na halili na sarado sa isang gilid.
Kapag ang mga maubos na gas ay dumadaloy sa particulate filter, ang mga particle ay nananatili sa mga entrance channel, habang ang iba pang mga gas na bahagi ng exhaust gas ay dumadaan sa mga porous na pader ng filter.
Self-generating na particulate filter:
Hinaharangan ng self-generating particulate filter ang humigit-kumulang 90% ng lahat ng soot na ibinubuga ng makina. Dahil maraming mga particle ng soot ang nananatili sa self-generating particulate filter pagkaraan ng ilang sandali, ito ay magiging barado nang walang mga hakbang. Upang maiwasan ito, ang filter ay dapat na regenerated nang regular (bawat 200-1000 km). Ito ay tinatawag na "proseso ng pagbabagong-buhay". Nangangahulugan ito na ang naipon na mga particle ng soot ay nasusunog. Kapag nasunog, ang mga particle ay na-convert sa hindi nakakapinsalang mga sangkap na carbon dioxide at tubig. Ang temperatura ng pagkasunog ng mga particle ng soot ay hindi bababa sa 600ºC para sa mga filter ng particulate na walang catalytic coating, ngunit ang mga gas na tambutso ay kadalasang hindi sapat ang init para dito. Upang masunog ang mga particle ng soot, maaaring gamitin ang mga sumusunod na pamamaraan:
- Particulate filter na may catalytic coating:
Ang ganitong uri ng particulate filter ay may catalytic coating, na ginagawang posible na masunog ang mga particle ng soot sa temperatura na 250ºC. Gayunpaman, ang filter ng particulate ay dapat ilagay nang mas malapit hangga't maaari sa makina, kung hindi, maraming init ang mawawala. Ang pamamaraang ito ng pagbabagong-buhay ay ginagamit, bukod sa iba pang mga bagay, para sa semi-bukas at patuloy na muling pagbuo ng mga filter ng particulate. - Gumamit ng oxidation catalyst: Sa pamamagitan ng oxidation catalyst, ang mga nitrogen oxide sa mga exhaust gas ay bahagyang na-convert sa nitrogen dioxide. Ang nitrogen dioxide na ito ay napaka-reaktibo, na nangangahulugan na ang soot ay mas madaling mag-apoy at samakatuwid ay nasa mas mababang temperatura. Samakatuwid, ang oxidation catalyst ay palaging inilalagay bago ang particulate filter, kadalasan kahit na direkta pagkatapos ng exhaust manifold. Minsan kahit 2 sa mga catalyst na ito ay naka-install. (tingnan ang larawan)
- Panlabas na pag-init: Sa pamamagitan ng paglalagay ng glow coil o fuel injector sa tambutso posible na maabot ang kinakailangang temperatura upang mag-apoy ang mga particle ng soot. Ito ay kinokontrol sa pamamagitan ng engine control unit. Nirerehistro nito ang mga halaga mula sa mga sensor ng differential pressure na sumusukat bago at pagkatapos ng filter na nagsisimula nang mapuno ang particulate filter.
- Karagdagang fuel injection: Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dagdag na gasolina sa mga nozzle sa panahon ng exhaust stroke, tumataas ang temperatura ng tambutso, na maaaring makamit ang pagbabagong-buhay.
Semi-bukas na particulate filter:
Ang mga semi-open na particulate filter ay idinisenyo para sa mga kotse na hindi nilagyan ng particulate filter bilang pamantayan. Ang ganitong uri ng particulate filter ay samakatuwid ay naka-install pagkatapos. Ang bilang ng mga semi-open na particulate filter ay nagiging mas kaunti at mas kaunti, dahil ang lahat ng mga bagong kotse ay nilagyan na ngayon ng isang particulate filter bilang pamantayan.
Ang mga semi-open na particulate na filter ay may bukas na istraktura na nagpapahintulot sa mga maubos na gas na dumaloy nang walang sagabal sa pamamagitan ng filter. Ang ilan sa mga particle ng soot ay dumidikit sa mga dingding. Ang filter ay may catalytic coating sa loob, na ginagawang posible na muling buuin (sunugin) ang mga particle ng soot sa mababang temperatura. Ang pagbabagong-buhay ay patuloy na nagaganap sa isang mataas na temperatura. Ang pagkakataon ng filter na maging barado ay maliit, sa kondisyon na ang filter ay pinainit paminsan-minsan. Ang pangunahing kawalan ay ang mga emisyon ay maaari lamang mabawasan ng maximum na 60% sa panahon ng pinakamainam na mga kondisyon at ang mga emisyon sa ilalim ng hindi gaanong pinakamainam na mga kondisyon, na kadalasang nangyayari sa panahon ng normal na paggamit, ay maaari lamang mabawasan ng 30%.
Mga maubos na gas mula sa isang diesel engine:
Sa larawan sa kanan at ang paliwanag sa ibaba makikita mo kung ano ang binubuo ng mga maubos na gas ng isang diesel engine.
- 67% Nitrogen (N2)
- 12% Carbon dioxide (CO2)
- 11% Tubig (H2O)
- 10% Oxygen
- 0,3% iba pang mga sangkap, kabilang ang mga particle ng soot (PM), Hydrocarbons (HC), Nitrogen oxides (NOx), Carbon monoxide (CO).
Upang mabawasan ang mga paglabas ng NOx, ang mga makinang diesel ay lalong gumagamit ng isa SCR catalyst na may AdBlue dosing system.
