Steeds strengere emissievoorschriften vereisen dat dieselmotoren de noodzakelijke nabehandelingszuiveringsapparatuur gebruiken, terwijl ze schone brandstof en zuivering in de machine gebruiken. Het roetfilter (DPF) is de meest gebruikte nabehandelingstechnologie om PM-emissies aan te pakken.
De microporiën van deeltjesvangers zijn meestal micron groot, wat veel groter is dan roetdeeltjes. Daarom kunnen de microporiën niet direct een zuiveringsrol spelen, maar via andere mechanismen, waaronder het diffusiemechanisme, het onderscheppingsmechanisme. Er zijn vier soorten traagheidsbotsingsmechanismen en zwaartekrachtafzettingsmechanismen.
Het diffusiemechanisme betekent dat nadat gevangen deeltjes in het stromingsveld verschijnen, de gevangen deeltjes een convergentie-effect hebben op de resterende deeltjes, waardoor een concentratiegradiënt in de verdeling van deeltjes ontstaat, die op zijn beurt diffusie en transport van deeltjes veroorzaakt, en uiteindelijk diffusie en opname van deeltjes veroorzaakt.
Het onderscheppingsmechanisme houdt in dat deeltjes met een diameter groter dan of gelijk aan de diameter van de poriën van het filterelement worden opgevangen wanneer ze het filteroppervlak naderen.
Het traagheidsbotsingsmechanisme zorgt ervoor dat wanneer het uitlaatgas door de microporiën stroomt, de stroomlijnen gebogen zijn. Omdat de massa van het fijnstof echter veel groter is dan de massa van de gasmicel, raakt het het filteroppervlak van het filterelement en wordt opgevangen.
Het zwaartekrachtdepositiemechanisme verwijst naar het fenomeen dat deeltjes onder invloed van de zwaartekracht dicht bij het filteroppervlak worden verzameld. Echter,
Door de kleine massa fijnstof en het snelle uitlaatgasdebiet wordt de invloed van zwaartekrachtdepositie vaak genegeerd.
Tijdens het werkproces van het DPF hebben de aard van het fijnstof, het uitlaatgasdebiet, de temperatuur, de DPF-specificaties en de materiaaleigenschappen een belangrijke invloed op de opvangefficiëntie van het DPF.
