Coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące emisji wymagają, aby silniki Diesla stosowały niezbędne urządzenia do oczyszczania spalin podczas korzystania z czystego paliwa i oczyszczania w maszynie. Filtr cząstek stałych (DPF) jest najczęściej stosowaną technologią oczyszczania spalin w celu ograniczenia emisji cząstek stałych.
Mikropory pułapek cząstek mają zwykle wielkość mikronów, czyli są znacznie większe niż cząsteczki sadzy. Dlatego mikropory nie mogą bezpośrednio odgrywać roli oczyszczającej, ale poprzez inne mechanizmy, w tym mechanizm dyfuzyjny, mechanizm przechwytujący. Istnieją cztery typy bezwładnościowego mechanizmu zderzenia i mechanizmu osadzania grawitacyjnego.
Mechanizm dyfuzyjny oznacza, że po pojawieniu się uwięzionych cząstek w polu przepływu, uwięzione cząstki wywierają efekt zbieżności na pozostałe cząstki, powodując gradient stężeń w rozkładzie cząstek, co z kolei powoduje dyfuzję i transport cząstek, a ostatecznie powoduje dyfuzję i wychwytywanie cząstek.
Mechanizm przechwytywania oznacza, że cząstki o średnicy większej lub równej średnicy porów elementu filtrującego są wychwytywane, gdy zbliżają się do powierzchni filtra.
Bezwładnościowy mechanizm zderzenia sprawia, że gdy spaliny przepływają przez mikropory, linie opływu są zakrzywione. Ponieważ jednak masa cząstek stałych jest znacznie większa niż masa miceli gazowej, uderzają one w powierzchnię filtra elementu filtrującego i są wychwytywane.
Mechanizm osadzania grawitacyjnego odnosi się do zjawiska gromadzenia się cząstek blisko powierzchni filtra pod wpływem grawitacji. Jednakże,
Ze względu na małą masę cząstek stałych i duże natężenie przepływu spalin, wpływ osadzania grawitacyjnego jest często ignorowany.
Podczas procesu roboczego filtra DPF rodzaj cząstek stałych, natężenie przepływu spalin, temperatura, specyfikacje filtra DPF i właściwości materiału mają istotny wpływ na skuteczność zbierania filtra DPF.
