Tarea

El filtro de partículas debe capturar las partículas nocivas en el gas de escape del motor Diesel y quemar en ciertos intervalos de regeneración de modo que sólo los componentes inofensivos sean liberados al para el medio ambiente. A través de las decisiones de la UE en 2005, las discusiones sobre las emisiones de polvo fino en las ciudades se han avivar.

Función

Debido a que la parte realmente nociva de los gases de escape diesel no es la hollín, sino los hidrocarburos que lo acompañan, el filtro respectivo no se llama un filtro de hollín, sino un filtro de partículas. Ahora uno puede tomar medidas para evitar todo tipo de acumulación interna de hollín del motor, o filtrar esto al final de la combustión. Dicho equipo ya existe durante mucho tiempo, por ejemplo, en autobuses urbanos. Sin embargo, estas tenía que ser liberado previamente, en un ritmo diario o semanal, a partir de las partículas sólidas. Es difícil llevar a cabo una quema controlada de los filtros antes de que se obstruyan. Por lo menos lo que tenemos aquí, es polvo de carbón ligeramente compactado, que en otras áreas, conduce a explosiones. Debido a que un ciclo de regeneración dura varios minutos, por ejemplo, debe evitarse una concentración excesiva de oxígeno en el gas de escape, una vez que se ha iniciado la postcombustión. A temperaturas de más de 1300 ° C, incluso el material cerámico no puede sobrevivir sin ser dañado.

Aparte de las partículas, también los óxidos de nitrógeno son certificado por la UE. Al diseñar un motor, el fabricante debe decidir entre una combustión caliente y económica con un alto contenido de nitrógeno o una combustión menos caliente con una mayor emisión de partículas. Aunque a través de una regulación especial de la recirculación de los gases de escape refrigerado, es posible una emisión de partículas y NO_X más baja, hay sin embargo desventajas en cuanto al consumo. Básicamente, por ejemplo, un sistema SCR-Cat reduce los óxidos de nitrógeno, y el filtro de partículas reduce las partículas. En este caso, se hace una distinción entre sistemas abiertos y cerrados. Los sistemas abiertos se encuentran exclusivamente cuando productos de mercado postventa. Estos están construidos como catalizadores de metal y tienen respectivas aberturas con paso de aire para el depósito de hollín. Es particularmente importante que no pueden obstruir.

Los filtros cerrados son diferentes. Aquí, hay un sensor antes de filtro de partículas, medidas contra la presión externa, o un segundo después. Informar al dispositivo de control si el filtro amenaza con obstruirse, o través del sensor de temperatura si se sobrecalienta (véase la figura arriba en el catalizador). El control electrónico Diesel inicia entonces una combustión en el filtro a través de una inyección adicional (Toyota). Además, la proximidad al motor y el catalizador de oxidación ayuda, estos se encuentran a menudo en la misma caja (ver imagen de la izquierda). Sin este tipo de instalaciones, la baja temperatura de los gases de escape del motor Diesel (a menudo inferior a 200° C en tráfico urbano) no es suficiente.

Para aumentar aún más la temperatura alrededor de 100° C, aparte del catalizador de oxidación se utiliza un aditivo llamado 'Eolys'. Reduce la temperatura necesaria para la quema de las partículas. La desventaja de este sistema es, después de conducir una cierta distancia (por ejemplo, 80.000 kms), es necesario un mantenimiento con regeneración/sustitución del filtro y una reposición del tanque pequeño.

El problema surge en el momento, que está disponible para los átomos de C y H del combustible, durante la inyección de encontrar cada uno o dos átomos de oxígeno atmosférico. Cuanto más corto el tiempo, cuanto menor el exceso de aire y cuanto peor la mezcla, tanto más partículas y en particular los hidrocarburos adheridos surgir. La situación se puede mitigar, por ejemplo, a través de la inyección múltiple de sistemas modernas de Common-Rail o de la bomba-inyector, el último es debido a la dependencia en la leva sólo posible a 50° después de punto muerto superior.

Las partículas peligrosas pueden ser reducidas/evitadas por ...
- los conductores que rara vez se dan a todo gas y por lo tanto el motor funciona con alta de aire en exceso,
- fabricantes que no explotan al máximo el potencial del motor y restringen en relativamente alta de aire en exceso,
- dirigida turbulencias del aire que entra a través de moldeo/guía especial de los canales de admisión (canal de paso espiral),
- presiones de inyección aún más altos,
- orificios de inyección en la boquilla agujero con el diámetro más pequeño posible,
- filtración y postcombustión.

Este último parece ser necesaria para muchos coches de clase media después de Euro 4. Vehículos más ligeros son forzada entonces posiblemente por Euro 5. Por lo menos una cosa es cierta, un sistema de filtro con postcombustión da a los fabricantes una cierta cantidad de garantía de que cumplirán la siguiente, y los entonces siguientes reglamentos de gases de escape con respecto a las partículas, (no las regulaciones de NO_X!). Se parece mucho a una introducción general, también a causa de la alta contaminación de escape en las ciudades.

Si uno mira los últimos desarrollos en el motor Diesel, los métodos más eficaces parecen ser la alta presión y/o la postcombustión. Por lo tanto, como siempre el principio: Mejor no dejar nada surgir durante la combustión como tratamiento posterior. Así, hay ya sistemas individuales con presiones superiores a 2.000 bar. Si menos HAP (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos) realmente se desarrollan, o están tan fuertemente aislados, que caen por debajo del límite de detección, es discutible. También es incierto, si estos son menos peligrosos para las personas o no. Parece ser una carrera continua entre la ciencia médica, los métodos de medición ingeniosos y la industria que está obligado por las regulaciones obligatorias. Básicamente hay, aparte de los sistemas integrados con un enlace a la electrónica del motor, también los sistemas los cuales están instalados ulteriormente. En este momento (2005) los sistemas integrados alcanzan un valor límite de 5, estos últimos sólo logrado 8,5 miligramos/km.