Dizel motori su dugo bili osnovni proizvod u raznim industrijama zbog svoje visoke efikasnosti i izdržljivosti. Međutim, jedan od glavnih nedostataka dizel motora je emisija čestica (PM), koja se sastoji od sićušnih čvrstih i tekućih čestica suspendiranih u zraku. Ove čestice mogu imati značajan uticaj na zdravlje i životnu sredinu, što dovodi do strožih propisa o emisiji izduvnih gasova dizel motora širom sveta. Filter za dizel čestice (DPF) je ključna komponenta u smanjenju ovih štetnih emisija, a kao dobavljač DPF-a, ovdje sam da objasnim kako on hvata čestice.
Osnove čestica u dizel motorima
Prije nego što se upustimo u to kako DPF hvata čestice, bitno je razumjeti šta su to čestice. Dizel čestice su složena mješavina čvrstih i tekućih čestica. Čvrsta frakcija se uglavnom sastoji od elementarnog ugljika (čađi), koji nastaje nepotpunim sagorijevanjem dizel goriva. Tečna frakcija uključuje ugljovodonike, sulfate i vodu. Ove čestice variraju u veličini, a najštetnije su one manje od 2,5 mikrometara (PM2,5) i 10 mikrometara (PM10). Ove fine čestice mogu prodrijeti duboko u pluća, pa čak i u krvotok, uzrokujući respiratorna i kardiovaskularna oboljenja.
Kako radi dizelski filter čestica
Filter za čestice dizela je dizajniran da hvata i uklanja čestice iz izduvnih gasova dizel motora. Postoji nekoliko vrsta DPF-ova, ali najčešći su zidni protočni filteri.
Zidni - dizajn filtera protoka
Zidni protočni filteri su napravljeni od poroznog keramičkog materijala, obično kordierita ili silicijum karbida. Filter ima strukturu saća sa nizom paralelnih kanala. Svaki drugi kanal je blokiran na ulazu i izlazu naizmjenično. To znači da su izduvni gasovi koji ulaze u filter prisiljeni da teku kroz porozne zidove kanala kako bi došli do izlaznih kanala.
Mehanizmi filtracije
Postoje tri glavna mehanizma pomoću kojih DPF hvata čestice:
- Presretanje: Veće čestice koje su prevelike da prate protok gasa kroz pore na zidu filtera presreću se zidovima. Kada se ispušni plin približava poroznom zidu, ove velike čestice se sudaraju s površinom zida i lijepe se za nju.
- Inercijalni udar: Kako ispušni plin mijenja smjer prilikom strujanja kroz porozne zidove, čestice velike inercije (obično veće čestice) nastavljaju se kretati pravolinijski i udaraju u zidove filtera. Ovo je slično načinu na koji putnik u automobilu nastavlja da se kreće naprijed kada se automobil naglo okrene.
- Difuzija: Manje čestice, posebno one u submikrometarskom opsegu, podliježu nasumičnom Brownovskom kretanju. Ovo nasumično kretanje uzrokuje da se ove čestice sudare sa zidovima filtera i budu zarobljene.
Akumulacija i regeneracija
Kako DPF hvata sve više i više čestica, pad tlaka u filteru se povećava. To može dovesti do smanjenih performansi motora i povećane potrošnje goriva. Da bi se to spriječilo, DPF treba periodično regenerirati kako bi se uklonile nakupljene čestice.
Postoje dvije glavne vrste regeneracije: pasivna i aktivna.
- Pasivna regeneracija: Ovo se dešava u normalnim uslovima vožnje kada je temperatura izduvnih gasova dovoljno visoka (obično iznad 250 - 300°C) da čađ oksidira. Neki DPF-ovi su obloženi aDiesel oksidacijski katalizatorza snižavanje temperature na kojoj čađ može oksidirati. Katalizator potiče oksidaciju dušikovog monoksida (NO) u izduvnim plinovima u dušikov dioksid (NO₂). NO₂ je snažnije oksidaciono sredstvo od kiseonika i može oksidirati čađ na nižim temperaturama.
- Aktivna regeneracija: Kada temperatura izduvnih gasova nije dovoljno visoka za pasivnu regeneraciju, upravljačka jedinica motora (ECU) pokreće aktivni proces regeneracije. Ovo može uključivati ubrizgavanje dodatnog goriva u izduvni sistem kako bi se povećala temperatura izduvnih gasova ili korištenje električnog grijača za zagrijavanje DPF-a. Kada temperatura dostigne oko 600 - 650°C, nakupljena čađ sagorijeva, vraćajući efikasnost filtera.
Komplementarne tehnologije
Pored DPF-a, druge tehnologije kontrole emisije često se koriste zajedno s njim kako bi se dodatno smanjile štetne emisije.
Selektivna katalitička redukcija (SCR)
SCR sistemi se koriste za smanjenje emisije azotnih oksida (NOₓ) iz dizel motora. Postoje dvije glavne vrste SCR katalizatora:SCR katalizator na bazi FeiSCR katalizator na bazi Cu. Ovi katalizatori pospješuju reakciju između amonijaka (obično u obliku otopine uree) i NOₓ u izduvnom plinu za proizvodnju dušika i vode. Smanjenjem emisije NOₓ, SCR sistemi također pomažu u ukupnom smanjenju štetnih zagađivača iz dizel motora.
Prednosti korištenja visokokvalitetnog dizel filtera čestica
- Zaštita životne sredine: Zahvaćanjem čestica, DPF-ovi značajno smanjuju količinu štetnih zagađivača ispuštenih u atmosferu. Ovo pomaže u poboljšanju kvaliteta zraka i smanjenju utjecaja dizel motora na okoliš.
- Usklađenost sa propisima: Kako vlade širom svijeta primjenjuju strožije standarde o emisiji izduvnih gasova, korištenje DPF-a je često preduvjet za dizel vozila i opremu kako bi ispunili ove propise.
- Performanse motora: Iako DPF može uzrokovati neznatno povećanje protupritiska, moderni DPF su dizajnirani da minimiziraju ovaj efekat. Zapravo, DPF koji dobro funkcioniše može pomoći u održavanju performansi motora osiguravajući čist izduvni sistem.
Zašto odabrati naše filtere za dizel čestice
Kao dobavljač DPF-a, ponosni smo što nudimo visokokvalitetne DPF-ove koji su dizajnirani da zadovolje najstrože standarde emisije. Naši filteri su napravljeni od najboljih materijala koji osiguravaju dugotrajnu izdržljivost i efikasnu filtraciju. Koristimo napredne proizvodne tehnike za proizvodnju DPF-a sa dosljednim kvalitetom i performansama.
Naš tim za istraživanje i razvoj stalno radi na poboljšanju naših proizvoda, bilo da se radi o poboljšanju efikasnosti filtracije, smanjenju pada pritiska ili optimizaciji procesa regeneracije. Također nudimo sveobuhvatnu tehničku podršku našim klijentima, pomažući im u instalaciji, održavanju i rješavanju problema.
Kontaktirajte nas za nabavku
Ako ste na tržištu za pouzdan filter za čestice dizela, voljeli bismo čuti od vas. Bilo da ste proizvođač vozila, operater voznog parka ili vlasnik opreme, naši DPF-ovi mogu pružiti rješenje za kontrolu emisije koje vam je potrebno. Kontaktirajte nas danas kako biste započeli raspravu o vašim specifičnim zahtjevima i kako naši proizvodi mogu koristiti vašem poslovanju.
Reference
- Heywood, JB (1988). Osnove motora sa unutrašnjim sagorevanjem. McGraw - Hill.
- Johnson, TV (2009). Emisije izduvnih gasova dizel motora: karakterizacija, uticaji i kontrola. SAE International.
- Kittelson, DB (1998). Motori i nanočestice: pregled. Journal of Aerosol Science, 29(5 - 6), 575 - 588.
