Dizel partikul filtreleri kurum partikullerini motor egzozundan toplayarak cevreye ulaşmalarını onler. Katalizorun icinden akan gaz fazı emisyonlarını azaltmak icin tasarlanmış bir katalitik konvertorun aksine, partikul filtresi, partikullerin rejenerasyon adı verilen bir işlemle DPF'nin icinde oksitlenene veya yakılana kadar katı partikullerin yakalanması ve tutulması icin tasarlanmıştır.


Yaygın kullanımdaki en yaygın dizel partikul filtreleri, Şekil 1'de gosterildiği gibi, alternatif uclara takılan kanallara sahip hucresel seramik petek filtreleridir. Filtrenin ucları, bir dama tahtası duzenine takılı, kurum iceren egzozun icinden akmasını sağlar gozenekli filtre duvarları. Egzoz gazı duvarların icinden akarken, kurum partikulleri filtre gozeneklerinin icine ve kanal duvarlarının ustundeki bir tabakaya tutulur. Petek tasarımı, basınc kayıplarını en aza indirirken geniş bir filtreleme alanı sağlar ve coğu dizel egzoz filtreleme uygulaması icin standart, duvar akışı filtresi haline gelmiştir. Seramik malzemeler, iyi ısıl dayanıklılıklarına sahip olarak, en yaygın seramik malzemeler olan kordierit, silisyum karbur ve aluminyum titanat olmak uzere, partikul filtreleri icin yaygın olarak kullanılmaktadır.



Şekil 1. Otomobiller icin dizel partikul filtresi, a) Birkac DPF kanalı. b) İcindeki filtreleme işlemlerini gosteren kesit gorunuşu ve kanal duvarlarında. c) Partikul yakalama ve biriktirmenin yakından gorunuşu.



Filtreleme işleminin detayları, giriş kanalı boyunca hapsolmuş, on ucunda acık, ancak arka ucunda tıkalı kurum parcacıklarını gosteren Şekil 1 (b) 'de gosterilmektedir. DPF'ler her inc kare icin birkac yuz kanal veya hucre icerir, bunlardan en yaygın olanı 200 cpsi'dir. Kanalların yarısı DPF'nin onune ve diğer yarısı filtrenin arkasına takılı olduğundan, filtre kanallarının sadece yarısı kurum veya kul biriktirir. Yani, yalnızca giriş tarafındaki acık kanallar “kirli” egzoz akışına maruz kalırken, cıkış tarafına acılan kanallar temiz kalır. Kucuk gozenek ebadı ve bal peteği filtrelerinin tasarımı goz onune alındığında, DPF'ler % 99 veya daha buyuk bir partikul yakalama verimi sağlayabilir [1]. Yuksek tutma verimi ve DPF hucre tasarımı nedeniyle, gorunur bir kurum veya kul filtre duvarlarından gecmemelidir. Cıkış kanallarındaki siyah cizgiler veya gorunur kurum, filtre arızasının kesin bir işaretidir.

Kurum partikulleri, filtre gozenekleri icindeki derinlik filtrasyonu ve kanal duvarları boyunca yuzey filtrasyonu ile DPF'de tutulur. Şekil 1 (c) 'deki durum, bu iki işlemi gosterir; burada kurumun kucuk bir kısmı başlangıcta filtre gozeneklerinde (1) birikir ve daha sonra kanal duvarları (2) boyunca bir tabaka oluşturur. Filtredeki kurum yuku arttıkca, biriken kurum gelen parcacıkları yakalamak icin ek bir katman sağladığı icin filtrenin yakalama verimliliği de artar. Spesifik kurum filtreleme mekanizmaları, duvarların yuzeyindeki gozeneklerde olsun, Şekil 2'de gosterilen, egzoz geri tepme basıncındaki (veya filtre boyunca basınc duşuşu) toplam artışın belirlenmesinde onemli bir rol oynar.