Immer strengere Emissionsvorschriften erfordern, dass Dieselmotoren die erforderlichen Nachbehandlungs-Reinigungsvorrichtungen verwenden und gleichzeitig sauberen Kraftstoff und eine maschineninterne Reinigung verwenden. Der Partikelfilter (DPF) ist die am häufigsten eingesetzte Nachbehandlungstechnologie zur Beseitigung von PM-Emissionen.
Die Mikroporen von Partikelfallen haben normalerweise eine Größe im Mikrometerbereich und sind damit viel größer als Rußpartikel. Daher können die Mikroporen nicht direkt eine Reinigungsrolle spielen, sondern durch andere Mechanismen, einschließlich Diffusionsmechanismus, Abfangmechanismus, Es gibt vier Arten von Trägheitskollisionsmechanismen und Schwerkraftablagerungsmechanismen.
Der Diffusionsmechanismus bedeutet, dass, nachdem eingefangene Partikel im Strömungsfeld erscheinen, die eingefangenen Partikel einen Konvergenzeffekt auf die verbleibenden Partikel ausüben, was zu einem Konzentrationsgradienten in der Verteilung der Partikel führt, was wiederum zu Diffusion und Transport von Partikeln und letztendlich zu Diffusion und Einfang von Partikeln führt.
Der Abfangmechanismus bedeutet, dass Partikel mit einem Durchmesser, der größer oder gleich dem Durchmesser der Poren des Filterelements ist, aufgefangen werden, wenn sie sich der Filteroberfläche nähern.
Der Trägheitskollisionsmechanismus führt dazu, dass die Stromlinien gekrümmt werden, wenn das Abgas durch die Mikroporen strömt. Da die Masse der Partikel jedoch viel größer ist als die Masse der Gasmizelle, trifft sie auf die Filteroberfläche des Filterelements und wird aufgefangen.
Der Schwerkraftablagerungsmechanismus bezieht sich auf das Phänomen, dass Partikel unter der Wirkung der Schwerkraft nahe der Filteroberfläche gesammelt werden. Jedoch,
Aufgrund der geringen Partikelmasse und des hohen Abgasdurchsatzes wird der Einfluss der Schwerkraftablagerung oft vernachlässigt.
Während des Arbeitsprozesses des DPF haben die Art der Partikel, die Abgasdurchflussrate, die Temperatur, die DPF-Spezifikationen und die Materialeigenschaften einen wichtigen Einfluss auf die Sammeleffizienz des DPF.
