Partikelfiltre til biler

Abstract

I de seneste år har der været øget fokus på partikelemissionerne fra dieselmotorerne, idet især partiklerne har negativ indvirkning på den generelle folkesundhed og luftmiljøet i storbyerne.
Ved forbrænding af dieselbrændstof bliver der dannet mange forskellige stoffer, der er mere eller mindre skadelige.
De vigtigste emissioner fra en dieselmotor er:

• Kuldioxid - CO₂
• Kulbrinte - HC
• Nitrogenoxid - NO_x (fællesbetegnelse for NO og NO₂)
• Kulstofpartikler – C (sodpartikler)
• Kulmonooxid – CO
• Svovldioxid – SO₂

For at mindske udledningen af de skadelige stoffer, kan man enten regulere forbrændingen vha. f.eks. indsprøjtningen, udformningen af forbrændingskammeret, turbotrykket, EGR forholdet eller lave efterbehandling af udstødningsgasserne med f.eks. en katalysator eller et partikelfilter.
Betegnelsen partikler dækker over en kompleks blanding af faste komponenter, der varierer i både størrelse, overflade, form, kemisk sammensætning m.m. Partiklerne kan komme fra både naturlige og menneskeskabte kilder. Partikler kan udsendes di-rekte til luften (primære partikler), eller de kan dannes i luften ud fra andre forureninger (sekundære partikler).
De primære partikler kan stamme fra menneskeskabte kilder såsom trafik, kulfyrede kraftværker, industrianlæg m.m. De kan også stamme fra naturlige kilder såsom pollen, vindblæst jord m.m. De sekundære partikler består primært af sulfat, nitrat og forskellige organiske forbindelser, der dannes langsomt, når luftmasser transporteres over lange distancer.

Luftens indhold af partikler forekommer typisk i tre tydeligt adskilte størrelsesfraktioner: ultrafine partikler, fine partikler og grove partikler.
De ultrafine partikler stammer typisk fra dieselmotorer. De er enten dannet ved høje temperaturer i motorerne eller ved kondensation i udstødningsrøret. De fine partikler dannes typisk, når de ultrafine partikler samler sig ved kondensering. De sekundære partikler tilhører også denne gruppe. De grove partikler er typisk mekanisk dannede partikler (vindblæst støv, ophvirvlet vejstøv samt sliddele fra dæk og bremser).
Partikler, der stammer fra forbrændingsmotorer, består primært af sod (uforbrændt kulstof), kulbrinter, svovlforbindelser og aske.

I dette paper er der en kort gennemgang af de miljømæssige udfordringer, en teknisk beskrivelse af partikelfiltrenes virkemåde samt en beskrivelse af godkendelsesprocedurerne for de åbne og lukkede partikelfiltre til eftermontering på lette og tunge køretøjer.