Autovehiculele, fie ele echipate cu motoare diesel sau pe benzina, sunt cunoscute drept unul dintre principalii poluatori ai planetei, si asta indiferent de norma de poluare in care se incadreaza. Este corect, ca urmare a unor decizii ale marilor organisme europene sau internationale cu atributii de reglementare in domeniul transportului rutier, constructorii auto au fost obligati sa adopte politici si sa implementeze metode tehnice eficiente in scopul reducerii progresive a emisiilor poluante generate de motoarele autovehiculelor.
Si chiar s-au facut progrese!
De la aparitia Euro 1 si pana la norma de poluare Euro 6 emisiile de particule ale motoarelor diesel au fost reduse de 28 de ori. Fara indoiala ca este vorba despre un progres remarcabil. Dupa cum am subliniat, retineti ca reducerea face referire la emisiile de particule ale motoarelor diesel. Acest aspect este cat se poate de important deoarece, avand in vedere particularitatile diferite ale motoarelor pe benzina sau diesel, emisiile poluante se incadreaza de asemenea intr-o plaja destul de variata. Astfel, cand punem in discutie substantele poluante ce se regasesc in gazele de evacuare ale autovehiculelor, in integralitatea lor, vorbim intotdeauna despre o serie de compusi chimici. Dintre acestia, cel mai frecvent intalnite sunt hidrocarburile (benzenul, toluenul, xilenii), monoxidul de carbon sau oxizii de azot (monoxidul de azot si bioxidul de azot)
Revenind la motorul diesel, un motor cu ardere interna ce functioneaza cu amestec sarac de aer-combustibil, vom puncta in cele ce urmeaza care sunt emisiile sale poluante si nivelul acestora, precum si modalitatea prin care este posibila reducerea lor progresiva.
Inainte de toate, e bine de stiut ca indiferent de nivelul la care au ajuns constructorii auto in ceea ce priveste optimizarea procesului de injectie a combustibilului si arderea acestuia, exista in continuare suficient loc pentru mai bine. Iar atata timp cat arderea amestecului aer-combustibil va ramane incompleta, eforturile oamenilor de stiinta vor trebui sa se indrepte permanent catre impingerea continua a limitei superioare impuse de acest inconvenient.
Discutand insa despre tehnologia actuala, constructorii auto au reusit sa reduca emisiile de particule ale motoarelor diesel – intr-o anumita masura, desigur – gratie filtrului de particule.
Parte a procesului de post-tratare a gazelor de evacuare, filtrul de particule are rolul de a separa particulele solide de gazele de esapament.
Montat pe galeria de evacuare a motorului, filtrul de particule dispune de anumiti senzori precum si de un catalizator de oxidare. Cat priveste eficienta acestuia, rolul indispensabil in reducerea emisiilor poluante a fost dovedit odata cu montarea sa pe motoarele Euro 4. Diferenta dintre un motor Euro 3 si unul Euro 4 echipat cu filtru de particule este aceea ca in cazul Euro 4 vorbim despre o injumatatire a emisiilor de particule.
In prezent, cele mai multe filtre de particule sunt construite avand la baza un material ceramic, poros, de forma unui fagure. Marimea, sau volumul filtrului, se afla intodeauna intr-o reatie de interdependenta cu cilindreea motorului. Astfel, cu cat un motor are o capacitate cilindrica mai mare cu atat volumul partii ceramice a filtrului de particule va fi mai mare.
Filtrele de particule sunt astfel concepute si proiectate sa reziste la solicitari termice si chimice foarte intense, chiar extreme. Componenta ceramica a unui filtru de particule este capabila sa reziste la temperaturi de peste o mie de grade Celsius si, in acelasi timp, sa retina (filtreze) pana la 95% dintre particulele existente in gazele de evacuare.
De asemenea, o caracteristica ce tine de progresul tehnologic al filtrului de particule este aceea data de capacitatea sa de a retine particule extrem de mici, de pana la 0.01 μm.
Un ultim aspect, nu mai putin important ca celelalte, este cel referitor la capacitatea si modalitatea de regenerare a filtrului de particule.
In timpul functionarii motorului, procesul de retinere a emisiilor poluante face ca filtrul sa acumuleze o anumita cantitate de particule. Astfel, pentru a mentine eficacitatea sa o perioada indelungata de timp, filtrul de particule este supus unui proces de ardere a particulelor stocate.
Pentru a avea loc, regenerarea presupune continuarea procesului de ardere in galeria de evacuare, implicit in filtrul de particule. Acest lucru este posibil in doua moduri:
– prin folosirea unui injector aditional (asa-numitul „al 5-lea injector”) montat exact inaintea catalizatorului de oxidare. Astfel, prin injectarea motorinei in galeria de evacuare, deci intr-un mediu cu temperatura foarte inalta, aceasta se aprinde si arde influentata fiind de oxigenul de gazele arse precum si de catalizatorul de oxidare. Arderea combustibilului in filtrul de particule va determina distrugerea prin ardere a particulelor stocate in acesta.
– a doua metoda consta in divizarea injectiei, respectiv intarzierea post-injectiei, pana la punctul in care arderea combustibilului se produce in filtrul de particule.
In ambele situatii, procesul de regenerare este initiat de catre calculatorul de injectie pe baza informatiilor receptionate de la senzorii filtrului de particule. Este vorba practic despre doi senzori de presiune montati inainte si dupa filtru, cu rolul bine definit de a interpreta gradul de incarcare cu particule al filtrului si a transmite informatiile unitatii de control electronic a motorului.
Cat priveste frecventa regenerarilor filtrului de particule, aceasta se afla intr-o stransa legatura cu modul de exploatare al autovehiculului. Aducerea frecventa a motorului in sarcina maxima are intotdeauna ca efect o crestere pe masura a proceselor de regenerare. Iar, avand in vedere ca regenerarea filtrului de particule se face cu un consum aditional de combustibil, este evidenta cresterea proportionala a consumului de carburant in functie de numarul proceselor de regenerare.
Clipul urmator prezinta cat se poate de descriptiv modul de functionare al filtrului de particule.
