Γιατί τα φίλτρα σωματιδίων βενζίνης (GPF) απαιτούν λάδι κινητήρα υψηλής ποιότητας

Για πολλά χρόνια, αναγνωρίζεται ότι οι κινητήρες ντίζελ αποτελούν σημαντική πηγή σωματιδίων που συμβάλλουν στην κακή ποιότητα του αέρα και αποτελούν κίνδυνο για την υγεία εκατομμυρίων ανθρώπων σε ολόκληρο τον κόσμο. Η αυστηρότερη νομοθεσία για τις εκπομπές ανάγκασε την υιοθέτηση φίλτρων σωματιδίων ντίζελ (DPF) που έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως εδώ και πάνω από μια δεκαετία. Πιο πρόσφατα, η προσοχή στράφηκε στους βενζινοκινητήρες, οι οποίοι μπορεί να παράγουν υψηλά επίπεδα σωματιδίων σε σύγκριση με τους diesel που διαθέτουν DPF.

GPF1Τα φίλτρα σωματιδίων βενζίνης (GPF) είναι πολύ αποτελεσματικά στο να επιτρέπουν στα οχήματα που λειτουργούν με βενζίνη να λειτουργούν με πολύ χαμηλά επίπεδα εκπομπών σωματιδίων. Αρχικά εισήχθησαν στην Ευρώπη για χρήση με κινητήρες άμεσου ψεκασμού βενζίνης (GDI) που μπορεί να παράγουν σχετικά υψηλά επίπεδα σωματιδίων και υπόκεινται σε αυστηρό όριο αριθμού σωματιδίων (PN). Η εισαγωγή των δοκιμών πραγματικών εκπομπών οδήγησης (RDE) ως μέρος της διαδικασίας πιστοποίησης οδήγησε σε υψηλότερα επίπεδα PN από τον τυπικό εργαστηριακό κύκλο δοκιμών και οδήγησε σε σχεδόν καθολική υιοθέτηση GPF για χρήση GDI.

Με την εισαγωγή της νομοθεσίας για τις εκπομπές της Κίνας 6 το 2020, συμπεριλαμβανομένων παρόμοιων απαιτήσεων με την Euro 6, τα GPF υιοθετούνται ευρέως στην Κίνα. Μία σημαντική διαφορά στην Κίνα είναι ότι η νομοθεσία είναι «τεχνολογικά ουδέτερη» που σημαίνει ότι όλοι οι κινητήρες - όχι μόνο οι GDI - έχουν το ίδιο όριο PN. Αυτό θα δημιουργήσει την ανάγκη για περισσότερα από 20 εκατομμύρια GPF ετησίως έως το 2023, όταν οι απαιτήσεις της Κίνας 6 RDE έχουν ολοκληρωθεί σταδιακά. Οι συνθήκες RDE της Κίνας είναι πιο απαιτητικές από αυτές στην Ευρώπη λόγω ενός ευρύτερου φάσματος συνθηκών λειτουργίας, κάτι που θα οδηγήσει σε υιοθέτηση GPF στους περισσότερους βενζινοκινητήρες.

GPF2

Τα GPF κατασκευάζονται από ένα πορώδη κεραμικό μονόλιθο με εναλλακτικά κανάλια εισόδου και εξόδου που καλύπτονται στην πίσω και μπροστινή όψη αντίστοιχα (εικόνα 1). Το φαινόμενο φιλτραρίσματος των GPF συμβαίνει καθώς τα καυσαέρια εξαναγκάζονται να ρέουν μέσα από τα τοιχώματα, παγιδεύοντας σωματίδια αιθάλης (σχήμα 2). Τα τοιχώματα μπορούν να επικαλυφθούν με καταλυτικό υλικό για τη μείωση των αέριων ρύπων και για την ενίσχυση της καύσης της παγιδευμένης αιθάλης. Αυτή η καύση ή «αναγέννηση» είναι σημαντική για τον έλεγχο της αιθάλης και τη διατήρηση της αποτελεσματικής λειτουργίας του κινητήρα.

Η απόδοση φιλτραρίσματος ενός GPF - η αναλογία των σωματιδίων που αφαιρούνται από την εξάτμιση - είναι συνήθως χαμηλότερη από ένα DPF όταν είναι καινούριο και μπορεί να κυμαίνεται από 60 έως 70%. Καθώς η αιθάλη και η τέφρα που σχετίζεται με το λιπαντικό συσσωρεύονται μέσα στο φίλτρο, αυτό μειώνει αποτελεσματικά το μέγεθος των πόρων και βελτιώνει την απόδοση, ενδεχομένως στο 90% ή υψηλότερο (εικόνα 3). Το κάψιμο της αιθάλης κατά την αναγέννηση το μειώνει ξανά, αλλά η τέφρα θα παραμείνει και θα παράγει μια πιο μόνιμη βελτίωση της διήθησης. Ο αρνητικός αντίκτυπος της συσσώρευσης τέφρας είναι μια μη αναστρέψιμη αύξηση της πίεσης (αντίθλιψη), η οποία μπορεί να επηρεάσει την απόδοση και την αντοχή του κινητήρα. Τα GPF είναι χαμηλού κόστους, ανθεκτικά και αποτελεσματικά στη βελτίωση των εκπομπών σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, αποτελούν πρόκληση για το λάδι του κινητήρα.

Η επιλογή του λιπαντικού θα έχει βασική επίδραση στη διάρκεια ζωής του φίλτρου και στην απόδοση λειτουργίας του οχήματος.

Images courtesy of Corning Environmental Technologies

ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΑΡΘΡΟ

Tagged under

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΔΕΕΑ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Εφημερίδα
Το Συνεργείο του Αυτοκινήτου

 

Σαρανταπόρου 70
Χαλάνδρι, 15231 - Χάρτης

 

Τ 210 2825611, 210 6754419
F 210 2842420

 

info [at] tosynergeio.gr

 

 

Social Media

Facebook-color Instagram-color youtube-color Twitter linkedin

Σεμινaρια ιδεεα
banner ACjuly21

Τεχνικά Σεμινάρια μέσω Υπολογιστή (Webinars) 22, 23 & 24 Ιουνίου 2021

1. Διήμερο Σεμινάριο PSA PHEV – Επαναφορτιζόμενο Υβριδικό Ηλεκτρικό όχημα Plug-in

2. Σεμινάριο Hyundai Kona HEV / Kia Niro HEV – Αυτοφορτιζόμενο Υβριδικό Ηλεκτρικό Όχημα

Δηλώστε Συμμετοχή...
diesel 2627

2-ήμερο Τεχνικό Σεμινάριο: DIESEL STEP I και DIESEL STEP IΙ

Όλα όσα λοιπόν θα θέλατε να γνωρίζετε σχετικά με τις τεχνολογίες των πετρελαιοκινητήρων, την συντήρηση, τον έλεγχο και την επισκευή τους, στο εξειδικευμένο τεχνικό σεμινάριο στις 26 & 27/06/2021
Δηλώστε Συμμετοχή...
banner anakiklosi monolithos

Σεμινάριο "Κλιματισμός 05-09 Ioυλίου 2021

Αποκτήστε Βεβαίωση Κατάρτισης με Ευρωπαϊκή αναγνώριση.

Το σεμινάριο πραγματοποιείται μέσω υπολογιστή (Webinar) για όλη την Ελλάδα

Δηλώστε Συμμετοχή...