Et dieselpartikelfilter, ofte omtalt som et DPF, sodpartikelfilter eller partikelfilter, er en enhed, der bruges til at reducere partiklerne i dieselmotorers udstødningsgas.

Baggrund og introduktion

Kulholdige finstøv har længe været anset for sundhedsskadeligt, da det ikke er sodpartikler lavet af rent kulstof, men mest agglomerationer (sammenklumpning) af sodpartikler med andre skadelige stoffer som PAH ( polycykliske aromatiske kulbrinter ) og andre. m. Den moderne dieselmotorteknologi med common rail-indsprøjtning sikrer også stadig finere og derfor mere respirable ultrafine partikler. Disse ekstremt små fine partikler er særligt sundhedsskadelige.

Miljøgrupper havde derfor i årtier efterlyst et dieselpartikelfilter. Men da denne teknologi er meget kompleks og dyr, var det først omkring årtusindskiftet, at et pålideligt fungerende system kunne udvikles til seriemodenhed. Der skelnes mellem wall-flow keramiske moduler (hvor kanalenderne er lukket skiftevis med propper), sintrede metalfiltre, som har lukkede og foldede lommer lavet af porøst sintret metal i stedet for porøst keramik, og side-flow dybbed. filtre, som fjerner sodpartiklerne fra udstødningsgasstrømmen gennem flowdynamik – målrettede flowafbøjninger fisker ud. De vægfyldte filtre omtales ofte fejlagtigt som “lukkede filtersystemer”, sideflow-dybbedsfiltrene omtales til gengæld ofte fejlagtigt som “åbne filtersystemer”.

99% af diesel sodpartikelfiltre med keramiske moduler, der er fyldt med vægge, bruges i serieproduktion af biler. Grunden til dette er, at de kan frafiltrere mere end 98 % af partikelmassen – og indtil 2015 (Euro 5) krævedes der kun masse og ikke partikelantal til udstødningsgasgrænseværdierne for partikler. For de særligt skadelige fine partikler har disse dog systemrelaterede svagheder; især efter hver regenerering, indtil der igen er opbygget en filterkage. Off-line dybbedsfiltre kan derimod kun filtrere omkring 40 % af partikelmassen, men op til omkring 80 % af de fineste partikler.

Den synlige sod i køretøjer, lokomotiver og skibe bidrager hovedsageligt til partikelmassen, som er mindre sundhedsmæssigt kritisk og ikke nødvendigvis skal indeholde et stort antal fine partikler.

Med det vægfyldte diesel-sodpartikelfilter skal den opsamlede sod afbrændes regelmæssigt (ca. hver 500 til 1000 km). En lille mængde ubrændbar aske er tilbage. Dette lægger op til, at filteret en dag er helt fyldt (grænsen i 2015 var omkring 200.000 km). Da soden kun brænder ved højere temperaturer på omkring 500 °C, og udstødningsgassen fra dieselmotoren er ret kold, kan et filter også blive tilstoppet af sod. Begge typer blokering (sod eller aske) har forskellige årsager. Regenereringsprocessen (afbrænding af soden) foregår ved middelhøje temperaturer, hvor der også finder kemiske omdannelser sted. De fleste DPF’er er katalytisk coatede, hvilket yderligere understøtter sådanne kemiske reaktioner. Dette kan så føre til andre giftige stoffer,

Dieselpartikelfilter (øverst til venstre) i en Peugeot

Dieselpartikelfilter (øverst til venstre) i en Peugeot

Hino Motors SCR Catalyst Trucks med dieseludstødningsvæsketank og dieselpartikelfilter

Hino Motors SCR Catalyst Trucks med dieseludstødningsvæsketank og dieselpartikelfilter

Siliciumcarbid diesel partikelfilter (højre) plus oxidationskatalysator (venstre) inklusive sensorer og metalhus til personbiler

Siliciumcarbid diesel partikelfilter (højre) plus oxidationskatalysator (venstre) inklusive sensorer og metalhus til personbiler

Historie

De første forsøg med udstødningsgasrensningssystemer fandt sted under Første Verdenskrig, men ikke med henblik på miljøbeskyttelse, men for camouflage. De første dieseldrevne skibe og ubåde forrådte sig selv af sodfaner, der var synlige på afstand. Til dette formål blev acetone sprøjtet ind i udstødningssystemet. Den resulterende udstødningsgasblanding blev derefter ført tilbage til forbrændingsprocessen. Succeserne var dog moderate.

Diesel sodfiltre i dieselmotorer og køretøjer – brugt i minedrift, under jorden eller i store haller – har været almindelige siden 1970’erne.

Dieselpartikelfilteret blev første gang brugt i personbiler i 1985 i Mercedes-Benz S-Klasse (W 126-serien). Denne model, udelukkende beregnet til det amerikanske marked, havde dog alvorlige problemer med filterets holdbarhed. Produktionen blev derfor stoppet i 1987.

Efter år med førende bilproducenter, der afstod fra at introducere filtre, kom teknologiens gennembrud i 2000, da Peugeot monterede 406 og 607 og Citroën C5 med et filter som standard. Producenten af ​​det salgsklare filter (fransk forkortelse FAP for F iltre à p articules ) var den tyskbaserede virksomhed Tenneco og leverandøren Faurecia, som er majoritetsejet af PSA-koncernenplaceret. Det var et vægstrømsfilter med additivunderstøttet regenerering. Selve filterelementerne er lavet af cordierit, siliciumcarbid eller aluminiumtitanat og er fremstillet af keramiske firmaer Saint-Gobain, Ibiden, NGK Insulators og Corning (kun aluminiumtitanat). Euro 4-emissionsstandarden, som har været i kraft siden 1. januar 2005Men på trods af filteret opfyldte Peugeot 607 stadig ikke disse kriterier. Selvom grænseværdierne for Euro 4-standarden for sodpartikler mange gange blev underskåret, var emissionerne af nitrogenoxid og kulbrinte stadig for høje. I 2003 lancerede Tenneco og Faurecia en ny generation af filtre, nu med katalytisk regenerering. Disse filtre svarede allerede til Euro 4-standarden, og HDi-dieselmotorer udstyret med dem (High Pressure Direct Injection, her Common Rail-indsprøjtning ) blev præsenteret af Peugeot ved IAA 2003. På grund af den kraftige stigning i efterspørgslen var der kapacitetsflaskehalse i filterproduktionen i 2004. Som følge heraf multiplicerede fabrikanterne af filterelementerne deres produktionskapacitet på opfordring fra bilfabrikanterne.

Dannelse af dieselsod

Dieselsod opstår på grund af brændstoffets egenskaber og forbrændingsprocessen. Partikler i dieseludstødningen består hovedsageligt af sod og uforbrændte kulbrinter. Partikelstørrelsesfordelingen (PGV) genereret af dieselmotoren er for det meste multimodal og kan tilnærmes som normalt fordelt i den respektive tilstand (logaritmisk plottet). Toppen af ​​fordelingen forekommer i området omkring 50-100 nm (afhængigt af den anvendte motor). Afvigelser fra normalfordelingen i området for de mindre tilstande (mindre end 20 nm) er for det meste forårsaget af prøvetagning for at registrere PGV og repræsentere såkaldte artefakter. Disse tilstande kan tilskrives Rekondensering af flygtige kulbrinter (dråbedannelse, kernedannelse), som så optræder i partikelspektret og kan føre til fejlfortolkninger. Denne kernedannelse skyldes homogen eller heterogen kondensation, som det sker med højt koncentrerede mættede dampe. Hvis små partikelkerner (f.eks. sodpartikler) forekommer i gasfasen, omtales dette som heterogen nukleering. Svovl i brændstoffet fører også til en sådan øget dråbedannelse, for eksempel når motoren drives med brændselsolie. Større tilstande, i intervallet flere mikron, skabes ved agglomerering af mindre partikler, når de bevæger sig gennem udstødningssystemet.

Partikelstørrelsesfordeling i den ufiltrerede udstødningsgas fra en dieselmotor

Partikelstørrelsesfordeling i den ufiltrerede udstødningsgas fra en dieselmotor

Afslutter

Der er to driftsformer, der adskiller sig fundamentalt: vægstrømsfiltre, hvor udstødningsgassen trænger ind i en porøs væg i filteret, og bypass -flowfiltre, hvor udstødningsgassen strømmer gennem filteret langs dets indre overflade.

Wall Flow Filter

Sådan virker det

I et vægstrømsfilter ( markedsføringsnavne : CERACLEAN®, HONEYCERAM®, Wall-Flow, også fejlagtigt omtalt som et lukket system ), filtreres udstødningsgassen blandet med sodpartiklerne, da den trænger ind i en porøs filtervæg.

I tilfælde af overfladefiltre forbliver partiklerne hovedsageligt på overfladen af ​​filtervæggen eller forbliver inde i filtervæggen på grund af dybdefiltrering. Større partikler kan ikke passere gennem filtervæggen og dermed samle sig på dens overflade. På denne måde kan der dannes lag op til 200 µm tykke på kanaloverfladen på tidspunktet for regenerering. Den fysisk effektive mekanisme til at klæbe partiklerne til den porøse filtervæg er baseret på vedhæftning. Bevægelsen af ​​partiklerne til filtervæggen skyldes hovedsageligt diffusionsmekanismen og overlejres af strømmen af ​​udstødningsgassen gennem filteret.

Vægstrømsfiltre af siliciumcarbid limes sammen fra individuelle kubiske segmenter, vendes rundt og kappen pudses

Vægstrømsfiltre af siliciumcarbid limes sammen fra individuelle kubiske segmenter, vendes rundt og kappen pudses

Dieselpartikelfilter (monolit) til venstre lavet af cordierit keramik, til højre lavet af aluminium titanat keramik

Dieselpartikelfilter (monolit) til venstre lavet af cordierit keramik, til højre lavet af aluminium titanat keramik

Selv med overfladefiltre finder dybdefiltrering sted i begyndelsen. Med tildelingen af ​​de indre filterflader aflejres partiklerne på overfladen. Et lag af partikler dannes med den såkaldte filterkage. Med dybdefiltre aflejres partiklerne kun i den indre filterstruktur.

Selve filtervæggene kan bestå af forskellige porøse materialer, som normalt består af fibre eller pulver. Fibrene eller selve pulveret består af keramik eller metaller. Klassisk keramik er mullit, cordierit, siliciumcarbid (SiC) og aluminiumtitanat. I nogle tilfælde kombineres forskellige materialer også i nyere udvikling.

De porøse vægge kan arrangeres på forskellige måder i filteret. Ved fibre og metalpulver opbygges flade filtervægge, som er anbragt i rør, poser eller bælg. Ved filtre af keramisk pulver anvendes en kanalstruktur, hvor kanalerne er indbyrdes forseglet. Dette tvinger udstødningsgassen til at strømme gennem den porøse væg. Filtermaterialets forskellige geometrier eller egenskaber kan skabes gennem produktionsprocessen. Vægtykkelse, celletæthed, gennemsnitlig porestørrelse og porevolumen er af særlig betydning.

På grund af aflejringen af ​​partiklerne på overfladen eller inde i filtervæggen øges differenstrykket, der genereres af udstødningsgasvolumenstrømmen over filteret. Når en tærskelværdi er nået – altså når en vis mængde sod er aflejret – regenereres filteret.

Standardfiltre har en porestørrelse på 10 µm i substratet. Porerne er således væsentligt større end partikelspektret, der skal filtreres, men partiklerne samler sig på den porøse væg, når de passerer igennem, hvilket resulterer i et overfladefiltrat, hvorpå den såkaldte filterkage af yderligere adskilte partikler dannes.

Effektiviteterne, baseret på partikelmassen og antalsfordelingen, ligger i området fra 90 til 99,9% selv for ultrafine nanopartikler med partikelstørrelser på mere end 20 nm.

Alle områder, der er relevante for finstøvdiskussionen såsom PM 10, PM 2,5, PM 1 og PM 0,1 (se fint støv ) reduceres effektivt med et vægstrømsfilter.

Regenerering

Filteret regenereres ved at brænde de lagrede partikler. Regenerering bliver nødvendig, når partikelbelastningen forårsager et højt udstødningsmodtryk for at hæmme udstødningsgasemissionerne for meget. Differenstrykket over filteret er en målevariabel, der er nem at registrere, og som gør det muligt at identificere niveauet af filterbelastning. Da dette differenstryk varierer afhængigt af motorhastighed, belastningstilstand og belastningsmængde, skal disse parametre registreres på et kort. Overvågningen af ​​differenstrykket samt igangsætning og styring af regenereringen udføres af dieselmotorens motorstyring.

Afhængig af køreprofilen sker regenerering i en cyklus på flere hundrede kilometer. Under gunstige omstændigheder (motorvejsdrift) med udstødningsgastemperaturer i intervallet for sodpartiklernes afbrændingstemperatur er regenerering initieret af motorstyringen først nødvendig efter væsentligt højere kilometertal eller slet ikke. Under ugunstige omstændigheder (kortdistancetrafik) kan der være problemer med at belaste filteret og nå regenereringstemperaturen. Afhængigt af køretøjstypen vises dette for føreren. Føreren bemærker ikke regenereringen, motorydelsen påvirkes ikke. I filteret omdannes dieselsoden til CO 2 under regenerering. Som med enhver kemisk reaktion kræves der en vis temperatur for at forbrænde de akkumulerede partikler. Da sod er en modifikation af kulstof, er regenereringen eksotermOxidation, som under gunstige omstændigheder kan lade soden fortsætte med at brænde af sig selv, efter at den er antændt. Den nødvendige udstødningsgastemperatur for en regenerering (afhængig af udførelsen “additivt understøttet” eller “katalytisk understøttet”, se nedenfor) er mindst 500-550 °C. Dieselmotorens udstødningsgastemperatur er normalt relativt lav, sammenlignet med temperaturerne på 700 til 800 °C ved mærkeeffekt, kan den falde til værdier under 200 °C i f.eks. bytrafik. For at udføre regenereringen via en tilstrækkelig høj udstødningsgastemperatur er der følgende forskellige teknikker, som også kan kombineres:

Siliciumcarbid diesel partikelfilter

Siliciumcarbid diesel partikelfilter

Efterindsprøjtning (intern motor og udstødningsrør)

Under udvidelsen under kraftslaget indsprøjtes brændstof. På grund af den sene placering af denne indsprøjtning i forbrændingsprocessen, kaldes denne indsprøjtning også “sen post-injektion”. Fordi forbrændingsgasserne ikke udvides så langt med denne indsprøjtning, stiger udstødningsgassens temperatur. Det øges også af en nedstrøms oxidationskatalysator. Som et alternativ til intern motorindsprøjtning findes der systemløsninger, der indfører brændstoffet ved hjælp af en dieseldoseringspumpe via en forstøverdyse foran oxidationskatalysatoren – uanset den aktuelle køretilstand. Sidstnævnte har den store fordel, at det reducerer risikoen for motoroliefortynding(særligt problematisk med en stigende andel af biobrændstofblandinger ) eksisterer ikke, og motorens køreadfærd eller reaktion ændres ikke under regenerering. En anden mulighed for efterindsprøjtning er indføringen af ​​brændstofdamp via en brændstoffordamper (fordamper). Dette har den fordel, at brændstoffet ikke først skal fordampes over en forholdsvis lang strækning i udstødningssystemet, men indføres som damp lige før oxidationskatalysatoren. Dette reducerer markant risikoen for, at oxidationskatalysatoren bliver beskadiget af dråber brændstof, der rammer den.

Dieselpartikelfilter lavet af sintret metal fyldt med sod

Dieselpartikelfilter lavet af sintret metal fyldt med sod

Oxidationskatalysator

Under visse forhold kan en oxidationskatalysator øge udstødningsgastemperaturen markant. Influerende variabler for dette er mængden af ​​katalytisk belægning og sammensætningen af ​​udstødningsgassen. For at opnå en væsentlig temperaturstigning i udstødningsgassen ved oxidationskatalysatoren kræves der et tilstrækkeligt restiltindhold ud over en høj koncentration af uforbrændte kulbrinter (HC) og kulilte (CO). Især kan HC-koncentrationen øges kraftigt, for eksempel ved intern motor-efterindsprøjtning eller ved at indføre brændstof i udstødningsrøret gennem en doseringsventil placeret opstrøms for oxidationskatalysatoren.

Især common rail- dieselindsprøjtningssystemer tillader uafhængig kontrol af brændstofindsprøjtning. Til regenereringsformål sprøjtes brændstof derfor ind i nogle motorer i udstødningsslaget (fjerde slag). Dette brænder i nedstrøms oxidationskatalysatoren og kan hæve udstødningsgastemperaturen i en sådan grad, at det er tilstrækkeligt til at antænde sodaflejringerne i nedstrøms diesel-sodpartikelfilteret.

Varmespiral

Udstødningsgassen kan også opvarmes tilstrækkeligt ved at bruge en varmespiral, der monteres foran filteret. Dette er dog kun praktisk for stationære anlæg (f.eks. generatordrift eller varmepumper) med netspændingsforsyning. På grund af ydeevnen af ​​det sædvanlige 12-V køretøjs elektriske system giver det ikke mening at gøre dette i en bil. Varmeydelser i det encifrede kW-område er påkrævet for at opvarme udstødningsgassens massestrøm, hvilket ville kræve større ændringer af køretøjets elektriske system på grund af de høje elektriske strømme.

Additiv assisteret regenerering

Ved hjælp af et additiv til brændstoffet ( additiv ) reduceres den temperatur, der kræves for at forbrænde partiklerne i filteret, fra mere end 600 til 450 til 550 °C. Tilsætningsstoffet transporteres i køretøjet i en separat tank (fx 5 liter for køretøjer i PSA-gruppen), der skal efterfyldes med lange intervaller (ca. 120.000 km) som led i vedligeholdelsen. I de systemer, der almindeligvis anvendes i personbiler (FAP), tilsættes additivet automatisk til dieselbrændstoffet med en doseringspumpe under tankningsprocessen i henhold til mængden af ​​brændstof, der er blevet påfyldt. De imprægnerede partikler, der dannes under brændstofforbrændingen og lagres i filteret, muliggør en væsentlig lavere regenereringstemperatur af filteret på grund af den permanente berigelse af dieselbrændstoffet med cerinopløsningen af ​​FAP-additivet, hvilket også muliggør regenereringsprocessen under kørselsforhold som f.eks. i bytrafik.
En anden metode er installation af et doseringssystem, for eksempel ved hjælp af en doseringspumpe, som tilpasser blandingsforholdet til det aktuelle udstødningsgastryk opstrøms for filteret. Som følge heraf tilsættes kun mængden af ​​additiv til dieselentilføjet, hvilket er nødvendigt for en vellykket regenerering. Denne teknologi reducerer ophobningen af ​​aske i filteret, og vedligeholdelsesintervallerne forlænges. Ikke desto mindre producerer additivstøttede systemer mere aske end systemer, der klarer sig uden additiver.

Ud over køretøjerne fra Peugeot og Citroën samt Ford, Mazda og Volvo med FAP-teknologi af første generation (fransk FAP = F iltre à p articules), blev denne teknologi også brugt i landbrugs- og entreprenørmaskiner, gaffeltrucks, permanent installerede enheder og bruges på nogle lastbiler. En ulempe ved additivteknologien er, at f.eks. det hyppigt anvendte ferrocenVed regenerering oxideres partiklerne til mikrofine partikler, som kan respireres og – ifølge de seneste fund – er lige så farlige som selve dieselsodpartiklerne.Forudsætningen for anvendelse er, at partikelfilteret aldrig mister sin evne til at adskilles og blæser derefter de jernoxidpartikler ud, der har samlet sig.

Katalytisk regenerering

Katalytisk regenerering har etableret sig som et alternativ til additivstøttet regenerering i personbiler. Her har filteret en katalytisk belægning svarende til en oxidationskatalysator. Dette filter omtales som et “coated” DPF, “coated” RPF, CSPF eller CSF (Catalyzed Soot (Particle) Filter).

Disse virker på to måder:

  • Ved passiv regenerering, ved tilstrækkeligt høje temperaturer og NO 2 -koncentrationer – især ved hovedsageligt motorvejskørsel – omdannes soden permanent til CO 2 og nitrogenmonoxid (NO). Denne proces foregår i et temperaturområde på 350 til 500 °C og forløber uden særlige foranstaltninger efter princippet om den kontinuerligt regenererende (partikel) fælde ( CRT ). Til dette formål omdanner en opstrøms oxidationskatalysator eller den katalytisk aktive filterbelægning det nitrogenmonoxid (NO), der er til stede i udstødningsgasserne, sammen med den resterende ilt (O 2 ) til nitrogendioxid (NO2 ) omkring. Denne nitrogendioxid gør det så muligt at brænde den sod, der er ophobet i partikelfilteret, kontinuerligt (sodoxidation) til dannelse af kuldioxid (CO 2 ) og nitrogenmonoxid (NO). Kemisk: 2NO 2 + C → 2NO + CO 2. Det dannede nitrogenmonoxid (NO) nedbrydes i en nedstrøms SCR-katalysator.
  • Ved langtidsdrift med lav belastning – som i bytrafik – sker aktiv regenerering for hver 1.000 til 1.200 kilometer eller ved et maksimalt belastningsniveau bestemt af tilsvarende sensorer ved at øge udstødningsgastemperaturen til 600 °C via efterindsprøjtning.

Fordelene ved denne proces er de lavere sekundære CO-emissioner, meget mindre askerester i partikelfilteret, eliminering af den ekstra tank til tilsætningsstoffet og en yderligere forbedring af effektiviteten med lavere merforbrug sammenlignet med et normalt vægflowfilter. Dette omtales også som et reguleret lukket system og foretrækkes nu af de fleste producenter ab fabrik.

Diagram over forløbet af en katalytisk regenerering

Diagram over forløbet af en katalytisk regenerering

Effektivitet og effektivitet

Fælles for alle vægstrømsfiltre er en langtidsstabil, meget høj udskillelseshastighed (mere end 95%) af den samlede partikelmasse og en lille stigning i brændstofforbruget. Dette merforbrug skyldes på den ene side regenereringsprocessen, som forårsager merforbrug gennem efterindsprøjtning af brændstof eller merforbrug gennem generering af elektrisk energi til elvarmefladen, samt fra det øgede udstødningsmodtryk forårsaget af partiklerne lagret i filteret.

Bypass filter

Off-line filtre eller mere præcist: off-line dybbedsfiltre, forkert også kaldet flowfiltre eller åbne systemer, åbne filtre, fungerer normalt efter princippet om dybbedsfiltrering i off-line. Designdetaljerne gør det muligt at lede en del af udstødningsgasstrømmen ind i de tilstødende kanaler, for eksempel ved hjælp af en fleece, og sodpartiklerne filtreres fra. Udstødningsgasstrømmen er dog ikke tvunget til at trænge igennem den fint porøse væg. Ved overopladning på grund af dieselsodpartikler ledes delstrømmen af ​​udstødningsgas gennem de normale langsgående kanaler. Off-line filtrene fungerer for det meste efter CRT princippet (CRT = Continuously Regeneration Trap), som er udviklet af Johnson Mattheyvar patenteret. Fordi disse filtre er belagt med washcoat og ædelmetaller, kaldes de ofte partikelkatalysatorer.

Partikelkatalysator

En partikelformig katalysator er et kontinuerligt katalytisk regenererende partikelreduktionssystem. Betegnelsen bruges mest til off-line filtre. Sådanne filtre fra Emitec har været brugt af MAN siden 2004 under navnet PM-Kat og tilbydes af Twintec som eftermonteringsfiltre med egen belægning. Flere konkurrenter, herunder Eberspächer og HJS, tilbyder lignende systemer.

Emitecs PM-Metalit- filter består af tynde, korrugerede stålfolier med bladformede understrukturer og lag af sintret metalfleece derimellem, som tjener som opbevaringsmedium for partiklerne. I partikelformige katalysatorer, ved tilstrækkelig høje temperaturer og NO 2koncentrationer, oxideres de der aflejrede partikler, og filteret regenereres således kontinuerligt efter det såkaldte CRT-princip (CRT: “Continuous Regenerating Trap” = kontinuerligt regenererende (partikel)fælde = partikelkatalysator). Nitrogendioxiden dannes af nitrogenoxid i opstrøms oxidationskatalysatoren og eventuelt på katalytisk belagte overflader i filteret. Flygtige og opløselige organiske stoffer oxideres ved den katalytiske belægning.

Bypass-flow-dybbedsfiltrene er kontinuerligt fungerende systemer, der ikke skal aktivt regenereres efter en bestemt kørecyklus på omkring 400 til 1000 kilometer. Især kræver regenereringscyklussen, som påkrævet for filtre baseret på vægstrømsprincippet (vægstrømsfiltre), forskellige sensorer og omfattende indgreb i køretøjernes eksisterende motorstyringsenheder. Af denne grund kan konventionelle dieselpartikelfiltre fra det originale udstyr kun eftermonteres med betydelig indsats og omkostninger. Da reduktionen af ​​dieselsodpartikler sker kontinuerligt under drift, er off-line dyb-bed filtre meget mere pålidelige. En pludselig betydelig stigning i udstødningsmodtrykket og eventuelle resulterende motorskader kan ikke forekomme. Den eneste lille stigning iUdstødningsmodtryk, hvilket betyder, at brændstofforbruget ikke eller kun øges en smule. Sammenlignet med andre systemer er disse også meget mere kompakte målmæssigt. Derudover er de vedligeholdelsesfrie i hele et køretøjs levetid.

Sammenligning med vægstrømsfilter

Da udstødningsgasstrømmen fra et bypass-flow dybbedsfilter ikke går helt gennem en finporøsVæg er tvunget, filtreringseffektiviteten er væsentligt lavere. Reduktionen i den samlede partikelmasse er 30 til 40 %, nogle gange endda mere. Men da en stor del af udstødningsgasstrømmen ledes forbi fleecelaget i længderetningen, reduceres de særligt skadelige, ultrafine partikler (diameter < 400 nm) med omkring 80 % af sidestrøms dybbedsfiltre på grund af diffusion/vedhæftning. Ved eftermontering af køretøjer med et bypass-flow-dybbedsfilter er det ikke nødvendigt at foretage yderligere ændringer af køretøjet udover at installere udstødningsgasefterbehandlingssystemet i udstødningssystemet, fordi udstødningsgasmodtrykket med konventionelle systemer praktisk talt aldrig kan nå utilladelige værdier. Filtereffektiviteten er meget afhængig af filterdesignet, køretøjet,

Aske

Forbrændingen af ​​partiklerne i diesel-sodpartikelfilteret er ikke restfri. De tilsætningsstoffer, der er indeholdt i motorolie og dieselbrændstof, fører til akkumulering af askeaflejringer i filteret. Ligeledes fører metalafslibningen fra motoren til opbevaring i filteret (forholdsvis lav sammenlignet med den kemisk dannede aske). Mange producenter specificerer motorolier med lavt askeindhold (såkaldte lav-SAPS- olier). Det er olier med en specificeret procentdel af askedannende sulfater (sulfateret aske), fosfor og svovl. Efter høje kilometertalasken øger filterets udstødningsmodtryk og dermed brændstofforbruget. Dagens (status: 2011) moderne vægstrømsfiltre muliggør kilometerkørsel på op til 180.000 km, indtil askefyldningsniveauet er så højt, at dieselpartikelfilteret (DPF) skal udskiftes med en ny del, eller det tidligere filter skal renses. Da nye DPF’er koster mellem 5.000 og endda 25.000 kr. for køretøjskunden, afhængigt af køretøjsmodellen, tilbyder nogle virksomheder rensning af dieselpartikelfilter som en billig og alternativ løsning.

Eftermontering til ikke-vejgående køretøjer

I princippet kan enhver dieselmotor eftermonteres med et filter. Imidlertid er motorens råemissioner, udstødningsgasværdierne, der skal opnås, og omkostningerne ved udstødningsgasrensningssystemet afgørende. I Schweiz og Sverige er der mobile “off-highway” dieselkøretøjer, såsom til entreprenørmaskiner, har været et filterkrav i årevis, men det er kontroversielt. I Europa skal producenter af sådanne køretøjer med forbrændingsmotorer overholde emissionsforskrifterne i henhold til direktiv 97/68/EF. Førere af terrængående køretøjer med forbrændingsmotorer skal overholde UVV VBG 36 industrilastbilers §21 udstødningsgas, TRGS 900 (MAK/TRK værdier), TRGS 554 DME, UVV VBG 21 brug af flydende gas §29 og §37 køretøjer med Overvej forbrændingsmotoren. Disse foreskriver blandt andet brug af sådanne køretøjer i åbne og lukkede haller. I Tyskland gælder luftgrænseværdierne ifølge TRGS 900 for brug af diesel- og LPG-gaffeltrucks i helt eller delvist lukkede rum. Disse udgøres af MAK-værdierne (maksimale arbejdspladskoncentrationer) og TRK-værdierne ​​(tekniske retningslinjer koncentrationer).x, NO x og HC MAK-værdier gælder for dieselmotoremissioner (DME) TRK-værdier på maks. 0,1 mg/m³ gælder.

Eftermontering til entreprenørbiler eller lignende

Eftermontering til entreprenørbiler eller lignende

Eftermontering af biler og lastbiler

Bypass-flow dyb-bed-filtre og “åbne” væg-flow-filtre baseret på CRT-princippet kræver ingen sensorer eller ændringer i køretøjets motorkontrolenhed til regenerering. Af denne grund er de forudbestemt til eftermontering. Konventionelle diesel-sodpartikelfiltre baseret på vægstrømsprincippet, som er almindelige i originalt udstyr, kan teoretisk også bruges til eftermontering, men kun med betydelig indsats og omkostninger. De forekommer ikke i eftermonteringspraksis.

Adskillige producenter tilbyder eftermonteringsfiltre til biler og lastbiler. I Tyskland er der flere producenter af eftermonteringssystemer. Disse virksomheder tilbyder forskellige koncepter til reduktion af sodemissioner. Fra det sintrede metalfilter (HJS, Mann+Hummel) til keramiske eller metalsvampe (GAT) til metalfolie/metalfleece PM katalysator (Twintec) og kombinationsfilter – katalysator og filter i én komponent – en lang række koncepter er blevet implementeret.

Den generelle driftstilladelse (ABE) fra Federal Motor Transport Authority for deres metalsvampfiltre blev trukket tilbage fra GAT Catalysts GmbH, efter at det var blevet bevist, at de ikke opnåede den grad af effektivitet eller adskillelse, der kræves til eftermontering. Faktum var det forfalskede testcertifikat for udstedelsen af ​​driftstilladelsen.

Frem for alt har firmaerne Baumot, HUSS, HJS, PURItech, Tehag og Twintec et omfattende produktprogram til ombygning af erhvervskøretøjer, specielt til lastbiler. Baumot Deutschland GmbH i Recklinghausen, Tehag Deutschland GmbH i Moers, HUSS Umwelttechnik GmbH i Nürnberg tilbyder tilbyder også en række forskellige dieselpartikelfiltersystemer til terrængående og tunge køretøjer. Udvalget strækker sig fra systemer, der regenererer kontinuerligt under drift, til partikelfiltre, der virker, når motoren står stille. Lovgiveren foreskriver elektronisk overvågning af de indbyggede partikelfiltre. Dette for at sikre, at de angivne forureningsværdier overholdes, og at systemerne fungerer korrekt. CPK Automotive eller DEC, for eksempel, er producenter af sådanne elektroniske styringer. Med deres hjælp overvåges dieselpartikelfiltre, og føreren informeres om fejlmeddelelser. Alle registrerede data logges og er tilgængelige for evaluering på pc’en. Disse overvågningssystemer kan normalt bruges uafhængigt af motorfabrikant og -type, udstødningssystem og additiv.

Forbundsdagens budgetudvalg stillede 30 millioner euro til rådighed for budgetåret 2012 for at fremme eftermontering med partikelfiltre. Det betyder, at der kan finansieres omkring 90.000 eftermonteringer. For 2015 yder den føderale regering 30 millioner euro til at fremme eftermontering af partikelfiltre. Støtteberettigede er dieselbiler med første registrering frem til 12/2006 samt mobile homes og lette erhvervskøretøjer op til 3,5 t hver og første registrering frem til 16. december 2009.

Partikelfilter til eftermontering

Partikelfilter til eftermontering

Datalogger til overvågning af dieselpartikelfiltre

Datalogger til overvågning af dieselpartikelfiltre

Beskatnings konsekvenser

Tyskland

I Tyskland er eftermontering af dieseldrevne biler med partikelfiltre fradragsberettiget. Den fjerde lov om ændring af motorkøretøjsafgiftsloven ( BT-Drs. 16/4010 ) trådte i kraft den 1. april 2007. Tilbagevirkende monterede diesel-sodpartikelfiltre var subsidieret frem til 1. januar 2006. Der blev givet en nedsættelse af motorkøretøjsafgiften på op til 330 euro indtil udgangen af ​​2010 for dieselpersonbiler, der blev indregistreret første gang ved udgangen af ​​2006, og som efter montering af filter beviseligt overholder visse grænseværdier for bøde. støvemissioner.

Fra 1. april 2007 er motorkøretøjsafgiften for ikke-ombyggede dieselbiler, der er indregistreret første gang pr. 31. december 2006, forhøjet med 1,20 EUR for hver 100 cm³ slagvolumen eller del heraf. For ejeren af ​​en dieselbil med et slagvolumen på 2000 cm³ betyder det en ekstra årlig belastning på 24 euro. Skattetillægget var i første omgang begrænset indtil 31. marts 2011.

Nye dieselbiler uden partikelfiltre registreret den 1. januar 2007 eller senere blev også pålagt afgiftstillægget, medmindre de overholder den fremtidige Euro 5-grænse for partikler på 0,005 g/km.

Kun den efterfølgende montering af et sodpartikelfilter var fradragsberettiget. Køretøjer, der allerede fra fabrikken var udstyret med et tilsvarende filter, var ikke omfattet af loven og var derfor ikke omfattet af afgiftslettelser.

Dieselbiler uden filtre led lavere salgsindtægter på grund af skattemæssige ulemper og mulige kørselsrestriktioner.

Den generelle driftstilladelse (ABE) fra Federal Motor Transport Authority for deres metalsvampfiltre blev trukket tilbage fra GAT Catalysts GmbH, efter at det var blevet bevist, at de ikke opnåede den grad af effektivitet eller adskillelse, der kræves til eftermontering. Faktum var det forfalskede testcertifikat for udstedelsen af ​​driftstilladelsen.

Frem for alt har firmaerne Baumot, HUSS, HJS, PURItech, Tehag og Twintec et omfattende produktprogram til ombygning af erhvervskøretøjer, specielt til lastbiler. Baumot Deutschland GmbH i Recklinghausen, Tehag Deutschland GmbH i Moers, HUSS Umwelttechnik GmbH i Nürnberg tilbyder tilbyder også en række forskellige dieselpartikelfiltersystemer til terrængående og tunge køretøjer. Udvalget strækker sig fra systemer, der regenererer kontinuerligt under drift, til partikelfiltre, der virker, når motoren står stille. Lovgiveren foreskriver elektronisk overvågning af de indbyggede partikelfiltre. Dette for at sikre, at de angivne forureningsværdier overholdes, og at systemerne fungerer korrekt. CPK Automotive eller DEC, for eksempel, er producenter af sådanne elektroniske styringer. Med deres hjælp overvåges dieselpartikelfiltre, og føreren informeres om fejlmeddelelser. Alle registrerede data logges og er tilgængelige for evaluering på pc’en. Disse overvågningssystemer kan normalt bruges uafhængigt af motorfabrikant og -type, udstødningssystem og additiv.

Forbundsdagens budgetudvalg stillede 30 millioner euro til rådighed for budgetåret 2012 for at fremme eftermontering med partikelfiltre. Det betyder, at der kan finansieres omkring 90.000 eftermonteringer. For 2015 yder den føderale regering 30 millioner euro til at fremme eftermontering af partikelfiltre. Støtteberettigede er dieselbiler med første registrering frem til 12/2006 samt mobile homes og lette erhvervskøretøjer op til 3,5 t hver og første registrering frem til 16. december 2009.

Kontroldisplay fra producenten CPK Automotive

Kontroldisplay fra producenten CPK Automotive

Østrig

I Østrig har der siden 1. juli 2005 været statsstøtte til køretøjer med filtre. For eksempel reduceres standard brændstofforbrugsafgiften (NoVA) med 300 euro for alle dieselbiler med filter, der er registreret senest 30. juni 2007. Sidstnævnte reduktion blev forlænget med et år (gælder således stadig for alle godkendelser frem til 30. juni 2008). For dieselbiler uden filter steg NoVA med 0,75 % (men ikke mere end 150 euro). Den 1. juli 2006 blev denne straf fordoblet og er nu 1,5 % (men ikke mere end 300 EUR). Bonus gives kun, hvis visse grænseværdier overholdes, som normalt ikke kan overholdes ved eftermontering. Dette er dog delvist fremmet af stater og samfund.r 0,025 g/km iht. Euro 4 overholde g/km.

Niveauer for Partikelreduktion

Med indførelsen af ​​den såkaldte finstøvforordning reguleres mærkningen af ​​motorkøretøjer efter niveauet af deres partikeludledning landsdækkende. Ifølge denne kan dieselbiler nå visse grænseværdier ved eftermontering med partikelfiltre, hvilket fører til en klassificering i et partikelreduktionsniveau og gælder som et kriterium for tildeling af klistermærker (grøn, gul eller rød) i Tyskland. Grænseværdierne PM1 til PM3 opnås af de såkaldte “åbne” partikelfiltersystemer, der langtfra reducerer partikelmasseudledningen til niveauet 0,001 g/km som ved lukkede partikelfiltersystemer.

PM1: Euro 1 og Euro 2 diesel personbiler kan dermed nå grænseværdierne for Euro 3, nemlig partikelmasseemissioner på under 0,05 g/km.
PM2: Euro 3 diesel personbiler kan nå grænseværdierne for Euro 4, det vil sige en partikelmasseemission på mindre end 0,025 g/km.
PM3: Euro 4 diesel personbiler, som tidligere mødte en grænse på 0,025 g/km, når nu den halve Euro 4 grænse på 0,0125 g/km.
PM4: Dette trin gives til eftermonterede Euro 4 diesel personbiler, der var præ-udstyret fra fabrikken, men som ikke kunne udstyres med de “regulerede partikelfiltre” på grund af manglende produktionskapacitet, som opnår en reduktionsrate på mere end 90 %. PM4-køretøjer overholder Euro 5-grænseværdierne med en partikelmasseemission på mindre end 0,005 g/km.
PM5: Kun nye køretøjer i emissionsklasserne Euro 3 og Euro 4, der fra dagen for den første registrering allerede overskrider grænseværdien på 0,005 foreskrevet for Euro 5 i stedet for en PM-grænseværdi på 0,050 g/km i henhold til Euro 3 eller 0,025 g/km iht. Euro 4 overholde g/km.

Nylig diskussion om partikler

Filteret anses ofte for at være den bedste løsning til massivt at reducere de kræftfremkaldende partikler i dieselmotorers emissioner. Ikke desto mindre bør potentialet for forbedring af finstøvforurening gennem filteret ikke overvurderes, da andelen af ​​vejtrafikken (biler og erhvervskøretøjer ) i finstøvforurening for partikler < 10 µm kun er 17 % på landsgennemsnittet.

Ifølge resultaterne af forbundsstaten Mecklenburg-Vorpommern, som blev offentliggjort i dokumentet “Fine dust immissions in Mecklenburg-Vorpommern” fra 2004, er indholdet af fint støv i alle motorkøretøjer (vej, dvs. biler og lastbiler, som f.eks. samt andet: entreprenørmaskiner, industrilastbiler såsom gaffeltrucks eller skov- og landbrugsmaskiner samt lokomotiver og skibe) kun 0,1 %. Af denne grund skelner videnskabsmænd som epidemiologen H.-Erich Wichmann mellem almindelige partikler og kulstofbaserede partikler. Det sidste er ifølge H.-Erich Wichmann det sundhedskritiske fine støv.

Et køretøj med diesel sodpartikelfilter kan ikke eller kun i begrænset omfang drives med ren biodiesel ( RME ). En CO 2 reduktion kan så kun opnås ved at tilsætte RME eller BTL til den mineralske diesel, som allerede udføres i raffinaderiet med op til 7 % i henhold til det relevante EU-direktiv.

Begrænsninger i byerne og overtrædelser

Overskridelse af grænseværdierne specificeret af Den Europæiske Union har en række årsager. I tilfælde af partikler (PM) er hovedårsagerne (uden at tage naturlige partikler i betragtning) slid fra bremser og dæk og frem for alt hævning af støv, der allerede ligger på jorden (suspension). Andelen af ​​dieselsod (biler og lastbiler) udgør omkring en tredjedel af den menneskeskabte finstøvandel. Ud over trafikken er der også husholdningsbrændsel (især brændeovne), kraftværker, råvarehåndtering (sand, grus, kul osv.) og andre industrielle partikelemissioner og anden forbrænding (f.eks. påskebål i Nordtyskland).

Ifølge det føderale miljøagentur bidrager dette (lastbiler og biler tilsammen) i alt over 58 % til PM 10 -forureningen i Berlin. Indtil videre er der dog kun målt PM 10 værdierne og ikke de endnu finere kræftfremkaldende og typiske udstødningspartikler. I nogle byer, fx i Wien, måles de mindre partikler med 2,5 µm også på nogle målepunkter.

Ved nitrogenoxidværdier er der derimod tale om motorkøretøjstrafik (herunder ikke-vejgående køretøjer som entreprenørmaskiner, gaffeltrucks, traktorer mv.; men også plæneklippere, motoriserede kædesave, støv-/løvblæsere mv. ) er faktisk hovedårsagen. Kvælstofoxidemissionerne fra alle disse forbrændingsmotorer er langt over 50 % af de samlede nitrogenoxidemissioner.

Mål

Der er mange kommunale muligheder for at dæmpe lokal partikelforurening, såsom kørselsforbud. I Grækenland eller Italien gælder for eksempel midlertidige kørselsforbud for alle køretøjsklasser i de større byer. Athen, for eksempel, tillader kun køretøjer med ulige eller lige nummerplader at komme ind i byens centrum på daglig basis. For de trængselsafgiftssystemer, der hidtil er etableret i Europa ( f.eks. London ), skelnes der blandt andet efter emissionsklasser.

I Tyskland f.eks. B. for München: Siden 1. oktober 2010 må biler kun køre indenfor midterringen med et gult eller grønt mærkat, siden 1. oktober 2012 er det kun tilladt at køre biler med grønt mærkat.

Siden 1. januar 2010 må Berlins indre byring kun bruges med et grønt klistermærke. Undtagelser er kun tilladt i meget begrænset omfang og skal godkendes.

Selvom problemet med finstøv fra personbilers dieselmotorer er blevet drastisk reduceret som følge af skrotningsbonussen, er den samlede finstøvudledning kun reduceret en smule. Baggrunden for dette er, at dieselforbrændingsmotorerne i biler kun yder et lille bidrag til partikeludledningen – se ovenfor: “Grænseværdioverskridelse i byer”. Lavere vejafgifter for lastbiler med lav emission og de-minimis-støtteforanstaltninger til lastbilvirksomheder har drastisk reduceret partikelproblemet fra lastbilers dieselmotorer; men selv dette løser generelt ikke partikelproblemet. Medmindre de grundlæggende årsager behandles, er der ingen forbedring i sigte. Naturlige kilder til fint støv kan slet ikke påvirkes, det være sig pollen ellervulkansk aske. Det fine støv, der udsendes af vulkaner, er fordelt på verdensplan over stratosfæren og kan påvises som fint støv.

For foranstaltninger se også partikelreduktion.

Miljøaspekter af filtrene

Filtre (wall-flow-filtre; ofte fejlagtigt også kaldet lukkede systemer ) reducerer partikelmassen med godt 90%, men de fine partikler, der kan trænge ind i lungerne, reduceres ikke fuldstændigt (nogle gange kun med 50%).
Wall-flow-filtre genererer betydeligt skadelige forurenende stoffer, især såkaldte polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH) såsom benzo[ a ]pyren – ifølge VDI-rapport 714, 1988, mere end 300 gange mere end et køretøj uden filter (under regenerering). Som med enhver komponent kræves der ressourcer til produktion og bortskaffelse, hvilket forurener miljøet.
Filtre øger brændstofforbruget med op til 9%, især under regenerering, da brændstofblandingen “beriges” til forbrænding af sodpartiklerne.
I bytrafik nås de udstødningsgastemperaturer, der kræves til regenerering, ikke ved de lave motoromdrejningstal, så filtrene tilstoppes hurtigere end gennemsnittet. Dette kræver unødvendige ture ved høje motorhastigheder for at rense filteret med jævne mellemrum.

Anvendelse af biodiesel

Partikelfilterproducenterne HJS, Eberspächer og Twintec (uafhængige værksteder) har godkendt deres eftermontering af partikelfiltre til drift med biodiesel. For drift med biodiesel er det derfor afgørende, om køretøjet er godkendt til dette brændstof – det er tilfældet for mange VW, Škoda og Seat køretøjer ifølge betjeningsvejledningen. Intet står i vejen for eftermontering og dermed fortsat drift med biodiesel.

Europæiske emissionsstandarder

For at reducere sodpartikler fra dieselmotorer i personbiler har EU (EU) strammet emissionsstandarderne for partikler i NEDC-testcyklussen siden 1993 som følger:

Euro 1 (1993): 140 mg partikler/km
Euro 2 (1997): 80/100 mg partikler/km (dieselmotorer med direkte indsprøjtning 100 mg/km, med indirekte indsprøjtning 80 mg/km)
Euro 3 (2001): 50 mg partikler/km
Euro 4 (2005): 25 mg partikler/km
Euro 5 (2009): 5 mg partikler/km
Euro 6 (2014): 4,5 mg partikler/km
Den 13. december 2006 i Strasbourg godkendte Europa-Parlamentet emissionsstandarderne Euro 5 og Euro 6.

Fra Euro 5 bør partikelgrænsen på 5 mg/km også gælde for lean-burn og direkte indsprøjtede benzinmotorer. Lean betyder her, at der under forbrænding (som i en dieselmotor) er mere luft til rådighed i forbrændingskammeret, end det er nødvendigt for fuldstændig forbrænding (lambda >1). Konventionelle benzinmotorer, på den anden side, drives normalt med en konstant lambda på 1. Denne partikelgrænseværdi for benzinmotorer kan betyde, at sådanne køretøjer også skal udstyres med et filter for certificering i henhold til Euro 5.

Motorkøretøjer med fabriksfiltre

Større dieselmotorer har altid været tilbudt med filter i lang tid, selvom emissionsgrænseværdierne i henhold til Euro 4 og i nogle tilfælde Euro 5 kunne være opfyldt uden et dieselpartikelfilter. Alene af politiske årsager har dieselpartikelfilteret dog stort set sejret. Kun i små biler undlod nogle bilfabrikanter at bruge et dieselpartikelfilter af omkostningsmæssige årsager. Grænseværdierne for Euro Level 6 kan dog formentlig ikke overholdes uden et dieselpartikelfilter. Det gælder dog ikke kun dieselmotorer, men også benzinmotorer, især benzinmotorer med direkte indsprøjtning, som også har et sodproblem.

Den strenge partikelantalgrænse på 6 × 10 11 partikler pr. kilometer tilsigtet for Euro 6 blev i 2011 afvist af producenterne af vægstrømsfiltrene som uopnåelige.

Kritik

Tvivl om miljøeffektivitet

Dieselpartikelfiltre er meget mere komplekse end katalysatorer. Årsagen er, at de højeffektive wall-flow partikelfiltre regelmæssigt skal brænde den opsamlede sod af (regenerering). Dette kræver kompleks styringsteknologi og brug af temperaturreducerende processer. Der produceres også sekundære emissioner som følge af sodafbrændingen. Opels udviklingsingeniører har påvist, at dieselpartikelfiltre indeholder polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH, især benzo[ a ]pyren)) i en stærkt øget koncentration og frigive dem under regenerering. Disse bør faktisk fjernes efter DPF med en ekstra katalysator. Når PAH’er afbrændes ved lave temperaturer, som det er tilfældet ved regenereringstemperaturen på omkring 250 til 500 °C, kan der nogle gange endda produceres dioxiner og furaner. Dette er blevet bevist af flere forskningsinstitutioner: Schweiziske forbundskontor for miljø (FOEN); Swiss Federal Materials Testing and Research Institute (EMPA, Department of Analytical Chemistry),det engelske Institut Ricardo på vegne af EU om emnet: Partikelmålingsprogram (PMP).

Andre eksperter og endda producenter tvivlede på den lovede effekt af dieselpartikelfilteret. I bogen “Minimization of Particulate Emissions from Internal Combustion Engines” viser målinger af Heinz Burtscher fra Aargau/Windisch University of Applied Sciences i Schweiz, at wall-flow partikelfiltre ikke har den ønskede og påkrævede høje separationseffektivitet på 99 %, især i intervallet 10 til 500 nanometer. Tværtimod: disse fine partikler er endda stigende. Disse er aerosoler, der på en måde nedbrydes af filteret. Det amerikanske firma Corning, der selv er en stor producent af wall-flow partikelfiltre, udstillede på en SAEkonference i Chicago, at disse filtre nogle gange kan have en separationseffektivitet på kun 43 %, afhængigt af porøsiteten og porestørrelsen. Efter regenerering, som vides at finde sted for hver 500 til 1000 km, er separationseffektiviteten mindre end 60 %.

Tyske bilproducenter bruger kun coatede dieselpartikelfiltre. Af omkostningsgrunde har nogle producenter undladt at bruge en opstrøms oxidationskatalysator, som understøtter afbrændingen af ​​sodpartiklerne. Resultatet: Kører du ofte med lave hastigheder, såsom konstant bykørsel eller kørsel på meget snoede veje, kan partikelfilteret ikke længere brænde den opsamlede sod af, og især den forreste del af filteret bliver hurtigt tilstoppet. En advarselslampe på instrumentbrættet med påskriften “dieselpartikelfilter” beder derefter føreren om at tage et særligt “regenereringsdrev”. Selvom du bor midt i en storby, skal du køre mindst 60 km/t i mere end 15 minutter. Hvis du ignorerer advarselslampen og starter bilen fem gange mere,

Der er også kritik af off-line dyb-bed filtre og “åbne” væg-flow filtre baseret på CRT princippet. Frem for alt fremhæves den lave separationseffektivitet på 30 til 40 %. Dette er dog den samlede partikelmasse. Separationseffektiviteten i forhold til antallet af partikler er ret høj med 80 %. Teknikere fra Federal Materials Testing and Research Institute (EMPA) i Dübendorf (Schweiz) testede en VW Touran 1.9 TDI før og efter den blev udstyret med et såkaldt “åbent” filtersystem. Ligesom Spiegel Onlinerapporterede den 29. januar 2007, at sodbelastningen i udstødningsgasserne blev reduceret med næsten 40 procent som følge af filterinstallationen – dette svarer dog til specifikationerne, fordi det er et eftermonteret filter (se under “Sammenligning med væggen -flowfilter”).

Nitrogendioxid

CRT-dieselpartikelfiltre kan øge andelen af ​​nitrogendioxid (NO 2 ) i den samlede nitrogenoxid -emission (NO x ). UBA rapporterer, at brugen af ​​CRT-partikelfiltre øger NO 2 -emissionerne fra 5 % til 60 %. Dette fører igen til øgede NO 2 -emissioner i den indre by i smalle gadekløfter. Denne effekt er særlig vigtig, når der indføres CRT-partikelfiltre i Euro IV-køretøjer og ved eftermontering af gamle køretøjer (før Euro V) med høje NOx-emissioner, da dette øger den absolutte NO 2-Emissionerne stiger markant. Effekten kan påvises i immissionsmålingerne, som steg markant omkring 2003, hvor CRT-filteret blev indført. I øjeblikket kombineres filtrene dog normalt med SCR-systemer ( selektiv katalytisk reduktion ) for at reducere de samlede NOx-emissioner, hvilket også reducerer de absolutte nitrogendioxidemissioner.

Stigning i brændstofforbrug

Langtidsforsøg har vist, at partikelfilteret kan føre til en stigning i forbruget på 3 til 8 procent. Škoda oplyser for eksempel på sin hjemmeside, at modeller med partikelfiltre forbruger omkring 0,2 l/100 km mere. Merforbruget resulterer blandt andet i den nødvendige regenerering af dieselpartikelfilteret, som kræver ekstra brændstof. Forbrænding giver den nødvendige temperaturstigning i udstødningsgas og vedligeholdelse, der er nødvendig for at antænde den ophobede sod, indtil regenereringen er fuldført.

Kortere vedligeholdelsesintervaller

Afhængigt af producenten kan bilmodeller med partikelfiltre kræve kortere vedligeholdelsesintervaller; for modeller af Mercedes-Benz A-Klasse med partikelfilter er der kun tale om omkring 15.000 km, da kun visse motorolier, der er anført i producentens driftsvæskespecifikationsblad 229.31 eller 229.51, må anvendes i forbindelse med partikelfilteret. Hvis disse olier også bruges i A-klasse modeller uden partikelfilter, reduceres intervallet også til 15.000 km.