DPF:n passiivinen regenerointi työkonedieselmoottorissa

Abstract

Jatkuvasti tiukentuvat pakokaasun päästörajoitukset ovat ajaneet moottoritek-niikan kehitystä jo pitkän aikaa. Vuonna 2014 tulevat voimaan uudet päästöra-joitukset non-road -moottoreille, jotka rajoittavat vain NOX-päästöjä. On odotettavissa, että sitä seuraava päästörajoitus rajoittaa ainakin hiukkasmäärää. Hiukkassuodin (DPF) on tehokas keino vähentää hiukkaspäästöjä, mutta hiukkasten kerääntymisen takia se pitää myös regeneroida eli puhdistaa aika ajoin.

Tämä diplomityö selvittää DPF:n passiivisen regeneroinnin toimintaa non-road -moottorissa. Työssä tutkittiin, missä lämpötilassa passiivinen regenerointi al-kaa, kuinka nopeasti suodatin täyttyy hiukkasista ja kuinka kauan regenerointi kestää. Työssä selvitettiin myös DPF:n lämpötilajakauma regeneroinneissa ja moottorin päästötasojen muuttumisen vaikutus edellä mainittuihin asioihin.

Pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmänä työssä käytettiin passiiviselle rgeneroinnille tyypillistä yhdistelmää, hapettava katalysaattoria (DOC) ja hiukkassuodinta. Työssä käytettiin kahta eri platinatiheydellä varustettua DOC:a ja selvitettiin niiden erot regeneroinnissa. Työn tuloksena havaittiin pakokaasun lämpötilan ennen DPF:ä olevan regeneroinnin alkaessa lähellä teorian arvoja eli 300 ˚C:ta. DPF:n täyttyminen oli hidasta, vaikka moottori säädettiin savuttavaksi ennen testien aloittamista. Regenerointi vei aikaa 15 minuutista tunteihin, riippuen moottorin pyörimisnopeudesta ja kuormasta.