翁德沃彭：
- 一般
- 烟灰颗粒的来源
- 微粒过滤器的操作
- 自生颗粒过滤器
- 半开放式颗粒过滤器
- 柴油发动机排出的废气
整体：
柴油发动机上使用颗粒过滤器。 颗粒过滤器的目的是让废气通过并保留烟灰颗粒。 如今，新车中的每台柴油发动机都配备了颗粒过滤器，以满足严格的环境要求。 在一些大城市，没有颗粒过滤器的“肮脏”柴油车和没有催化转化器的汽油车已经被禁止行驶。
烟尘颗粒的来源：
柴油机燃烧过程中总会产生烟灰颗粒。 烟灰是不完全燃烧的标志。 烟灰颗粒是小碳球，其核心为纯碳，直径约为 0,05 微毫米。 某些有害物质，包括碳氢化合物、硫和金属氧化物，粘附在这种碳的核心上。 有些碳氢化合物可能有害健康。
碳烟颗粒的形成和数量主要取决于发动机的使用、供气、喷射和燃烧。 特别是当氧气短缺时，由于混合气太浓，燃烧不完全，烟灰排放量增加。 芯片调谐也可能是烟灰排放过多的一个原因。
在带有涡流室的间接喷射柴油发动机、直喷发动机、共轨发动机和单体喷射发动机中，烟灰颗粒的尺寸实际上是相同的。
微粒过滤器的操作：
颗粒过滤器由装在金属外壳中的由碳化硅制成的蜂窝状陶瓷体组成。 陶瓷体由许多平行的微观通道组成，这些通道在一侧交替封闭。
当废气流过颗粒过滤器时，颗粒被保留在入口通道中，而废气的其他气体成分则穿过过滤器的多孔壁。
自生颗粒过滤器：
自生微粒过滤器可阻挡发动机排放的约 90% 的烟灰。 由于许多烟尘颗粒残留在自生颗粒过滤器中，一段时间后，如果不采取措施，就会发生堵塞。 为了防止这种情况发生，必须定期（每 200-1000 公里）对过滤器进行再生。 这称为“再生过程”。 这意味着积累的烟灰颗粒被燃烧。 燃烧时，颗粒转化为无害物质二氧化碳和水。 对于没有催化涂层的颗粒过滤器来说，烟灰颗粒的燃烧温度至少为 600°C，但废气通常温度不够高。 为了燃烧烟灰颗粒，可以使用以下方法：
- 带催化涂层的颗粒过滤器：
这种类型的颗粒过滤器具有催化涂层，可以在 250°C 的温度下燃烧烟灰颗粒。 不过，微粒过滤器必须尽可能靠近发动机放置，否则会损失大量热量。 这种再生方法尤其适用于半开放式和连续再生的颗粒过滤器。 - 使用氧化催化剂：使用氧化催化剂，废气中的氮氧化物部分转化为二氧化氮。 这种二氧化氮非常活泼，这意味着烟灰更容易点燃，因此温度较低。 因此，氧化催化剂总是放置在颗粒过滤器之前，通常甚至紧接在排气歧管之后。 有时甚至安装 2 个这样的催化剂。 （见图）
- 外部加热：通过在排气中放置辉光线圈或燃油喷射器，可以达到点燃烟灰颗粒所需的温度。 这是通过发动机控制单元控制的。 这会记录过滤器前后压差传感器测量的值，表明颗粒过滤器开始变满。
- 附加燃油喷射：通过在排气冲程时向喷嘴添加额外的燃油，使废气温度升高，从而可以实现再生。
半开放式颗粒过滤器：
半开放式颗粒过滤器专为未标准配备颗粒过滤器的汽车而设计。 因此，这种类型的颗粒过滤器是事后安装的。 半开放式颗粒过滤器的数量越来越少，因为现在所有新车都标配了颗粒过滤器。
半开放式颗粒过滤器具有开放式结构，允许废气不受阻碍地流过过滤器。 一些烟灰颗粒确实粘附在墙壁上。 过滤器内部有催化涂层，可以在低温下再生（燃烧）烟灰颗粒。 再生在高温下持续进行。 如果过滤器时常预热，则过滤器堵塞的可能性很小。 主要缺点是在最佳条件下最多只能减少 60% 的排放量，而在次优条件下（正常使用期间经常出现的情况）的排放量只能减少 30%。
柴油机排出的废气：
在右图和下面的说明中，您可以看到柴油发动机的废气的成分。
- 67% 氮气 (N2)
- 12% 二氧化碳 (CO2)
- 11% 水 (H2O)
- 10% 氧气
- 0,3%其他物质，包括烟灰颗粒（PM）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）。
为了减少氮氧化物排放，柴油发动机越来越多地使用一种 带有 AdBlue 计量系统的 SCR 催化剂.
