Έγκλημα: DPF και εκπομπές καυσαερίων κινητήρων Diesel

Το περιβαλλοντικό έγκλημα αφαίρεσης των φίλτρων σωματιδίων DPF

Το πρόβλημα της αφαίρεσης του συστήματος μείωσης των εκπομπών καυσαερίων όπως επιβεβαιώνεται είναι ιδιαίτερα  σημαντικό για την προστασία του περιβάλλοντος.

Η αφαίρεση του συστήματος μείωσης εκπομπών καυσαερίων εκτός των σωματιδίων PM ελευθερώνει και CO, HC, και NOx, με αποτέλεσμα την αύξηση των ρύπων ιδιαίτερα στις αστικές περιοχές με ότι αυτό συνεπάγεται για τον καθένα μας.

Το φίλτρο σωματιδίων Diesel  σε τακτικά διαστήματα λειτουργίας του κινητήρα  αναζωογονείται ή αναγεννιέται  ή αλλιώς αυτόκαθαρίζεται από τα σωματίδια αιθάλης, έτσι ώστε να μην βουλώνει και να μην επηρεάζεται η λειτουργία του.  Τα σωματίδια της αιθάλης (C) που συγκεντρώνονται στο φίλτρο καίγονται (οξειδώνονται) και καθαρίζει το φίλτρο. Η απομάκρυνση της αιθάλης λέγεται αναγέννηση ή αναζωογόνηση του φίλτρου.

Η αναζωογόνηση του φίλτρο σωματιδίων εκτελείται στα ακόλουθα στάδια:

• Παθητική αναζωογόνηση
• Ενεργητική αναζωογόνηση
• Διαδρομή αναζωογόνησης από τον οδηγό
• Αναζωογόνηση από το συνεργείο

Όπως φαίνεται λοιπόν ο κατασκευαστής έχει φροντίσει με 4 διαφορετικούς τρόπους τον καθαρισμό του φίλτρο DPF.

Πως λειτουργεί ένα φίλτρο καυσαερίων;

Tο φίλτρο σωματιδίων DPF  (Diesel Particulate Filter)

Οξειδωτικός καταλύτης και φίλτρο σωματιδίων

Παθητική αναζωογόνηση του φίλτρου σωματιδίων

• Στην παθητική αναγέννηση τα σωματίδια αιθάλης, καίγονται συνέχεια, χωρίς την επέμβαση της διαχείρισης του κινητήρα.
• Η θέση του φίλτρου σωματιδίων κοντά στον κινητήρα διασφαλίζει ότι  π. χ. κατά την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο αναπτύσσονται θερμοκρασίες καυσαερίων 350-500 °C.
• Από τα οξείδια αζώτου που περιέχονται στα καυσαέρια (ΝΟΧ) και από το οξυγόνο (Ο2) παράγεται μέσω της επίστρωσης πλατίνας διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2).

ΝΟ_Χ + Ο₂ αντιδρά σε ΝΟ₂

• Το διοξείδιο αζώτου (ΝΟ2) αντιδρά με τον άνθρακα (C) των σωματιδίων αιθάλης. Τότε παράγεται μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και μονοξείδιο του αζώτου (NO).

ΝΟ₂ + C αντιδρά σε CO + NO

• Το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και το μονοξείδιο του αζώτου (NO) ενώνονται με το οξυγόνο (Ο2) σε διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2) και διοξειδίου του άνθρακα (CO2).

CO + NO + Ο₂ αντιδρά σε ΝΟ₂ + CO₂

Από τα ΝΟΧ που περιέχονται στα καυσαέρια και από Ο2 παράγεται μέσω της επίστρωσης πλατίνας ΝΟ2 και CO2

Ενεργητική αναζωογόνηση του φίλτρου σωματιδίων

Στην ενεργητική αναζωογόνηση τα σωματίδια φίλτρου καίγονται με σκόπιμη αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων

Η ενεργητική αναζωογόνηση και η αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων γίνεται με τρείς τρόπους:

1. Αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων μέσα από την διαχείριση του κινητήρα
2. Αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων με την βοήθεια ηλεκτρικής αντίστασης (Θερμαντικό στοιχείο)
3. Αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων με την βοήθεια καυστήρα

• Στην ενεργητική αναζωογόνηση τα σωματίδια φίλτρου καίγονται με σκόπιμη αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων από την διαχείριση του κινητήρα.
• Αμέσως μόλις στο φίλτρο συσσωρευτεί ορισμένο φορτίο αιθάλης, η διαχείριση του κινητήρα  μεταβαίνει σε κατάσταση ενεργητικής αναζωογόνηση
• Η διαδικασία αυτή διαρκεί περίπου 10 λεπτά. Τα σωματίδια αιθάλης καίγονται σε μια θερμοκρασία καυσαερίων 600-650 °C σε διοξείδιο του άνθρακα

Ενεργός αναζωογόνηση – Λειτουργία

Ο άνθρακας των σωματιδίων αιθάλης οξειδώνεται με το οξυγόνο σε διοξείδιο του άνθρακα.

C + Ο₂ αντιδρά σε CO₂

Διαδρομή αναζωογόνησης από τον οδηγό

Σε συνεχόμενη λειτουργία σύντομων διαδρομών, η θερμοκρασία καυσαερίων δεν αυξάνεται επαρκώς, ώστε να αναζωογονηθεί το φίλτρο. Εάν η κατάσταση φόρτισης του φίλτρου σωματιδίων Diesel
φτάσει μια οριακή τιμή, ανάβει στον πίνακα οργάνων η λυχνία ελέγχου για το φίλτρο σωματιδίων Diesel.

Ο οδηγός προτρέπεται με αυτό το σήμα, να πραγματοποιήσει μια διαδρομή αναζωογόνησης.

Το όχημα πρέπει να οδηγηθεί για μικρό χρονικό διάστημα σε υψηλή ταχύτητα και σε συγκεκριμένη περιοχή στροφών, ώστε να αυξηθεί επαρκώς η θερμοκρασία καυσαερίων και να παραμείνουν ίδιες οι
συνθήκες λειτουργίας για μια επιτυχημένη αναζωογόνηση για αυτό το χρονικό διάστημα.

Αναζωογόνηση από το συνεργείο – σέρβις

Αναζωογόνηση συντήρησης

Εάν η διαδρομή αναζωογόνησης από τον οδηγό ολοκληρωθεί και η κατάσταση φόρτισης φίλτρου σωματιδίων Diesel έχει φτάσει στην μέγιστη δυνατή ποσοστιαία τιμή, εκτός από την λυχνία ελέγχου για το φίλτρο σωματιδίων Diesel ανάβει και η λυχνία ελέγχου για τον χρόνο προθέρμανσης.

Ο οδηγός καλείται να επισκεφθεί το πλησιέστερο συνεργείο.

Το φίλτρο σωματιδίων μπορεί να αναζωογονηθεί μόνο στο συνεργείο μέσω μιας αναζωογόνησης σέρβις με το διαγνωστικό.

Παρατήρηση
Η ενεργητική αναζωογόνηση του φίλτρου σωματιδίων Diesel σε μερικά οχήματα μπορεί να γίνει χειροκίνητα από τον ίδιο τον οδηγό μέσω της διαδικασίας από το ταμπλό μηνυμάτων του οχήματος

Ποιο τμήμα αφαιρείται;