Дедалі суворіші норми щодо викидів вимагають від дизельних двигунів використання необхідних пристроїв доочищення при використанні чистого палива та внутрішньомашинної очистки. Сажовий фільтр (DPF) — це технологія доочистки, яка найчастіше використовується для боротьби з викидами твердих частинок.
Мікропори уловлювачів часток зазвичай мають мікронні розміри, які набагато більші, ніж частинки сажі. Таким чином, мікропори не можуть безпосередньо відігравати роль очищення, але через інші механізми, включаючи механізм дифузії, механізм перехоплення. Існує чотири типи механізму інерційного зіткнення та механізму гравітаційного осадження.
Механізм дифузії означає, що після того, як захоплені частинки з’являються в полі потоку, захоплені частинки мають ефект конвергенції на решту частинок, викликаючи градієнт концентрації в розподілі частинок, який, у свою чергу, викликає дифузію та транспортування частинок, і в кінцевому підсумку викликає дифузію та захоплення частинок.
Механізм перехоплення означає, що частинки, діаметр яких більше або дорівнює діаметру пор фільтруючого елемента, захоплюються при наближенні до поверхні фільтра.
Інерційний механізм зіткнення означає, що коли вихлопний газ протікає через мікропори, лінії потоку викривляються. Однак, оскільки маса твердих частинок набагато більша за масу газової міцели, вона потрапляє на поверхню фільтруючого елемента й уловлюється.
Механізм гравітаційного осадження стосується явища, коли частинки збираються поблизу поверхні фільтра під дією сили тяжіння. однак,
Через невелику масу твердих частинок і швидку швидкість потоку вихлопних газів вплив сили тяжіння часто ігнорується.
Під час робочого процесу DPF природа твердих частинок, швидкість потоку вихлопних газів, температура, специфікації DPF і характеристики матеріалу мають важливий вплив на ефективність збирання DPF.
