Ein Partikelfilter ist eine Einrichtung zur Reduzierung der im Abgas von Dieselmotoren vorhandenen Partikel. Der Partikelfilter wird auch nach der
Partikelherkunft Dieselpartikelfilter (DPF), nach der Partikelzusammensetzung Rußpartikelfilter (RPF) und im Zusammenhang wie in diesem Artikel kurz Filter genannt. Dabei gibt es zwei
Funktionsweisen, die sich grundsätzlich unterscheiden: Wandstromfilter, bei denen das Abgas im Filter eine poröse Wand durchdringt und Durchflussfilter, bei denen das Abgas den Filter an seiner inneren
Oberfläche entlang durchfließt. Im PKW kam der Dieselpartikelfilter erstmals 1985 in der Mercedes-Benz S-Klasse (Baureihe W126) auf dem US-Markt zum Einsatz.
Dieselruß
Größenverteilung (bezogen auf die Partikelanzahl) der Rußpartikel im ungefilterten Abgas eines Dieselmotors
Dieselruß entsteht aufgrund der Kraftstoffeigenschaften und des
Verbrennungsverfahrens. Partikel im Dieselabgas bestehen hauptsächlich aus Ruß und unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Die vom Dieselmotor erzeugte Partikelgrößenverteilung (PGV) ist meist mehrmodal
und kann im jeweiligen Modus (logarithmisch aufgetragen) als normalverteilt angenähert werden. Ein Peak der Verteilung tritt im Bereich von etwa 50–100 nm auf (abhängig vom verwendeten Motor).
Abweichungen von der Normalverteilung im Bereich der kleineren Modi (kleiner 20 nm) sind meist durch die Probenahme zur Erfassung der PGV entstanden und stellen sogenannte Artefakte dar. Diese Modi
können zum Beispiel auf die Rekondensation von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (Tröpfchenbildung, Nukleation) zurückgeführt werden, die dann im Partikelspektrum erscheinen und zu Fehlinterpretationen
führen können. Diese Nukleation ist auf homogene oder heterogene Kondensation zurückzuführen, wie sie bei hochkonzentrierten gesättigten Dämpfen auftritt. Treten in der Gasphase kleine Partikelkeime
(beispielsweise Rußpartikel) auf, spricht man von heterogener Nukleation. Auch Schwefel im Kraftstoff führt zu einer solchen erhöhten Tröpfchenbildung, beispielsweise wenn der Motor mit Heizöl betrieben
wird. Größere Modi im Bereich mehrerer Mikrometer entstehen im Verlauf der Bewegung durch die Abgasanlage durch Agglomeration kleinerer Teilchen.
|
Autogas Ford |
|
