Materiales de obstrucción DPF
Hollín – un producto creado durante la combustión incompleta de combustibles.
Generalmente, podemos distinguir dos tipos de acumulación de hollín:
1. Acumulación de poros: las partículas sólidas se depositan en la red de poros dentro del material de la pared del filtro.
Aunque solo una pequeña porción de hollín se acumula en los microporos del filtro, contribuye a un fuerte aumento en la caída de presión en el filtro.
Según el nivel de carga de hollín y el tipo de filtro, la acumulación de poros puede representar en algunos casos una caída del 50 % en la presión del filtro, o incluso más.
2. Torta de hollín: a medida que aumenta la carga de hollín en la red de poros, la capa de partículas comienza a formarse a lo largo de la superficie de la pared en los canales de entrada y la torta de hollín se convierte en el mecanismo de filtración dominante.
Cenizas
La ceniza se acumula en el DPF durante el uso prolongado, como material no inflamable que queda después de la regeneración del filtro y la oxidación del hollín. Las cenizas consisten en varios compuestos metálicos derivados de aditivos lubricantes, elementos traza en el combustible y el desgaste del motor y productos de corrosión.
Como se muestra en la figura. 1, la ceniza puede ocupar una gran parte del volumen del filtro, ya que puede acumularse en la capa delgada a lo largo de las paredes del canal u ocupar espacio hacia la parte posterior de los canales del filtro. Uno de los efectos de la acumulación de cenizas es reducir el volumen efectivo del filtro, o el área de filtración, y reducir la capacidad de almacenamiento de hollín. La deposición de cenizas también cambia la distribución del hollín, generalmente moviéndolo hacia el frente del filtro. Estos fenómenos combinados contribuyen a reducir el diámetro del canal y reducir la longitud efectiva de los canales de filtro. Como resultado, la ceniza contribuye a aumentar la contrapresión del flujo de escape.
En segundo lugar, la capa de ceniza separa físicamente el hollín acumulado de los metales catalíticos (p. ej., partículas de platino) que pueden depositarse en la superficie de las paredes del DPF. Esto no solo evita el contacto de las partículas de hollín con los metales catalíticos, sino que además aumenta la longitud de difusión requerida para la oxidación del hollín soportado por NO2 (dióxido de nitrógeno).
La Figura 1 ilustra mejor el tamaño del problema porque representa la proporción de ceniza en la masa total de material acumulado en el DPF (ceniza y hollín), asumiendo una carga máxima de 6 g/L
Sobre la base de la Figura 2, después de solo 53 000 km en la carretera, alrededor del 50 % del material acumulado en el DPF es ceniza. En otras palabras, la cantidad de ceniza es igual a la cantidad de hollín en el límite de carga de hollín máximo permisible de 6 g/L. Además, después de 240 000 km, la ceniza es más del 80 % del material atrapado en el DPF, incluido el minoría de hollín.
Contaminación del aceite del motor como resultado de un sistema de admisión del motor con fugas (por ejemplo, falla del turbocargador). El aceite entra en el cartucho del filtro (monolito) donde se quema.
