ディーゼルパティキュレートフィルタの基本機能

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概要

ディーゼルパティキュレートフィルタは、ディーゼルエンジンでは酸化触媒コンバータの後ろに、ガソリンエンジンでは三元触媒コンバータの後ろにあります。これはプレ洗浄された排気ガスから環境を損なう有害なカーボン粒子を分離します。再生段階では、蓄積された粒子が燃やされます。

機能

ディーゼルパティキュレートフィルタ

ディーゼルパティキュレートフィルタには、排気ガス中のカーボン粒子をフィルタリングする機能があります。これは80 ～ 99.5 %純粋なカーボン (C) からできています。

ディーゼルパティキュレートフィルタは、セラミック製ハニカムフィルタボディから構成されています。これは多数のチャンネルが平行にまとめられたもので、交互に閉じています。排気ガスがディーゼルパティキュレートフィルタの多孔性セラミック壁を通る間に、カーボン粒子が表面に堆積します。フィルタリングされた排気ガスは、さらに後方へ開いたチャンネルを通ってエグゾーストシステムに流入します。

 ガソリンエンジンでは、パティキュレートフィルタは特に耐熱性の高いコージライト製です。ディーゼルエンジンではこれは炭化珪素からできています。

再燃焼

ディーゼルパティキュレートフィルタの機能を維持するため、再燃焼が行われます。内燃エンジンコントロールユニットは差圧センサでスス含有量を算出し、特性マップによる値を超えると、再生段階を開始します。スス排出量とフィルタサイズに応じて、再燃焼は約500 km後に行われます。

再燃焼ではカーボン粒子が燃焼して主に二酸化炭素 (CO2) になります。温度が約600 °Cを超えると、再生プロセスを通じてディーゼルパティキュレートフィルタ内に堆積したカーボン粒子が燃焼します。I特にディーゼルエンジンでは、そのような温度にはほとんど達しません。低温時の再燃焼用に、酸化触媒プレコンバータとディーゼルパティキュレートフィルタの触媒モノリスコーティングが用意されています。

 ガソリンエンジンでは、標準的な走行スタイルで主に惰走モードで再燃焼が行われます。ディーゼルパティキュレートフィルタに酸素 (O2) が供給されると、すぐにススが燃やされます。最高温度は約1150 °Cで、ディーゼルパティキュレートフィルタの後ろから真ん中当たりの範囲がこの温度になります。

再生工程は、以下の事柄に応じて数分かかります：

• 車両スピード

• 排気ガス温度

• フューエルレベル

• エンジン回転数

通常の再燃焼作動状況では、必要な排気ガス温度に達しないため、目的に合わせたポストインジェクションにより排気ガス温度が高められます。追加のポストインジェクションでは、燃料が燃焼サイクルの拡張時に噴射されます。燃料は完全に燃焼せず、排気ガス温度が上昇します。