Kovenevat päästömääräykset edellyttävät dieselmoottoreilta tarvittavia jälkikäsittelypuhdistuslaitteita, kun käytetään puhdasta polttoainetta ja koneen sisäistä puhdistusta. Hiukkassuodatin (DPF) on yleisimmin käytetty jälkikäsittelytekniikka hiukkaspäästöjen hallintaan.
Hiukkasloukkujen mikrohuokoset ovat yleensä mikronin kokoisia, mikä on paljon suurempia kuin nokihiukkaset. Siksi mikrohuokosilla ei voi suoraan olla puhdistusroolia, mutta muiden mekanismien kautta, mukaan lukien diffuusiomekanismi, sieppausmekanismi, inertiatörmäysmekanismia ja painovoimapinnoitusmekanismia on neljää tyyppiä.
Diffuusiomekanismi tarkoittaa sitä, että kiinnijääneiden hiukkasten ilmaantuessa virtauskenttään loukkuun jääneillä hiukkasilla on konvergenssivaikutus jäljellä oleviin hiukkasiin aiheuttaen pitoisuusgradientin hiukkasten jakautumisessa, mikä puolestaan tuottaa diffuusiota ja hiukkasten kuljetusta ja lopulta aiheuttaa diffuusion ja hiukkasten kiinnioton.
Sieppausmekanismi tarkoittaa, että hiukkaset, joiden halkaisija on suurempi tai yhtä suuri kuin suodatinelementin huokosten halkaisija, vangitaan, kun ne lähestyvät suodattimen pintaa.
Inertiaalinen törmäysmekanismi tarkoittaa, että kun pakokaasu virtaa mikrohuokosten läpi, virtaviivat ovat kaarevia. Koska hiukkasten massa on kuitenkin paljon suurempi kuin kaasumisellin massa, se osuu suodatinelementin suodatinpintaan ja jää kiinni.
Painovoimalaskeumamekanismilla tarkoitetaan ilmiötä, että hiukkaset kerääntyvät lähelle suodattimen pintaa painovoiman vaikutuksesta. Kuitenkin,
Pienen hiukkasmassan ja nopean pakokaasun virtausnopeuden vuoksi painovoiman laskeuman vaikutus jätetään usein huomiotta.
DPF:n työskentelyprosessin aikana hiukkasten luonne, pakokaasun virtaus, lämpötila, DPF:n spesifikaatiot ja materiaaliominaisuudet vaikuttavat merkittävästi DPF:n keräystehokkuuteen.
