OPF
Benzin Partikül Filtresi Hakkında;
Dizellerde görmeye alışkın olduğumuz partikül filtreleri artık benzinli araçlarda kullanılıyor. Euro 6c ve 6d emisyonlarının getirdiği zorunluklardan dolayı. İki farklı şekilde kısaltma olarak adlandırılmaktadır. Bunlar;
-OPF : Otto Particulate Filter
-PPF: Petrol Particulate Filter
Araçta Konumu
Egzoz gazı ölçüm&test metodları değişti. “New European Driving Cycle” (NEDC) ölçümü yerine artık “Worldwide harmonized Light-duty vehicles Test Cycle” (WLTC) kullanılmaktadır. Daha yüksek hızlarda daha uzun süre test yapılıyor diyebiliriz kabaca. Bu testi merak edenler için aralarında ki farklar:
Benzinli Araçlar İçin Euro Normları ve Gereklilikleri
Benzinli Araçlarda Yanması Sonrası Oluşan Formlar
Egzoz gazının yaklaşık olarak 1%’si zararlı maddeler olaran sınıflandırılmakta. Bunlar:
- approx. 0.7% carbon monoxide (CO)
- approx. 0.2% hydrocarbons (HC)
- approx. 0.1% nitrogen oxides (NOx)
- approx. 0.005% solids (particulate)
Eğer karışım biraz fakir olursa, (NOx) gazı artar.
Eğer karışım zengin olursa, hydrocarbons (HC) ve carbon monoxide (CO) artar.
Yanma sonrası 2 çeşit partikülden bahsedeceğiz. Bunlar soot(kurum) ve ash(kül) partikülleri.
Soot(Kurum) Partikülleri:
Kurum parçaları genellikle karbon parçalarından oluşur. Yakıtın içiresinde bulunan karbon tamamen yanamaması sonucu oluşur. Kurum parçaları 0.05 mikrometreden biraz büyüktür ve dizeller ile benzerdir. Yanma sonucu açığa çıkan soot(kurum) parçaları partikül filtresinde depolanır.
Kül(ash) Partikülleri:
Kurum(soot) partiküllerine göre kül(ash) partikülleri daha büyük yapıdadır. Benzinli araçlarda kül oluşumu motor yağının içerisinde bulunan katkılardan kaynaklanır. Örnek verecek olursak krank havalandırması, motor içerisinde yanarak ash oluşumu sağlar. Bu yüzden dolayı uygun yağ kullanımı çok çok önemlidir. Soot partikülleri rejenerasyon ile OPF’de yakılabilirken, ash partikülleri geri dönüştürelemez ve rejenere edilemez. OPF içinde hapsedilir. Son jenerasyon VW onaylı yağlar çok düşük kül miktarına sahiptir.
OPF ve Katalitik Konvektör
Hemen Turbo çıkışına yerleştirilmiş OPF’nin içinde katalitik konvektörde vardır. Ayrıca devamında bir katalitik konvektör bulunmaktadır.
Dizayn ve Tasarımı
- Petrol partikül filtresinin seramik gövdesi kordiyeritten yapılmıştır.(Kordiyerit seramikleri, çok düşük termal genleşme katsayısı ve mükemmel termal şok dayanımı, düşük dielektrik sabiti, yüksek termal ve kimyasal kararlılığa sahiptir.)
- Ayrıca palladyum ve rhodium ile kaplıdır. Zararlı gazları okside ederek daha zararsız hale getirir.
- OPF öncesi ve sonrasında lambda sensörü sürekli ölçümlerini yaparak, karışım oranını hesaplar ve gerekli bilgileri elektronik kontrol ünitesine iletir.
PARTİKÜL FİLTRESİ REJENERASYON
Benzinli araçlarda partiküller genellikle ilk çalıştırmada oluşur özellikle cold startta. Bundan dolayı rejenerasyon nadiren gerçekleşir.
3 Farklı şekilde rejenerasyon gerçekleşir:
- Pasif Rejenerasyon
- Aktif Rejenerasyon
- Servis Rejenerasyonu
Elektronik Kontrol Ünitesi içeri emilen havanın sıcaklığı, soğutmu suyu sıcaklığı, motor devri, motor yükü gibi parametreleri algoritmalar ile hesaplayıp biriken kül ve is miktarını hesaplar(oil ash ve soot).
Pasif Rejenerasyon: Otoban ve yüksek yük altında olan sürüşlerde, 600 derecelere yaklaşan egzoz gazı sıcaklıklarıyla birlikte is(soot) tepkimeye girerek rejenere edilir. Elektronik kontrol ünitesinin müdahalesi yoktur.
Aktif Rejenerasyon: Kül miktarının yakılacağı kadar pasif rejenerasyon yapılmaz ise, algoritmalar ile hesaplama yapan elektronik kontrol ünitesi aktif rejenerasyonu başlatır. Gösterge panelinde Partikül ışığı yanar ve sürücü bilgilendirilir. Bu durumlarda ışık sönene kadar sürmek gereklidir(Standart otoban sürüşü tavsite edilir.)
Servis Rejenerasyonu: Araç sürücüsü aktif rejenerasyonu tamamlayamaz ve is(soot) miktarı artmaya devam ederse EPC ışığı ve motor arıza ışığı yakarak araç limp mode’a geçer(acil durum modu). Filtreye daha fazla zarar vermemek adına güç kısar ve servis cihazı ile rejenerasyon yapılması gereklidir.
BİRİKİM SEVİYELERİ
Tablolarda yazan %oranına göre pasif, aktif, servis rejenerasyon yapılır. Gerekli %lik orana gelinmese bile güvenlik amaçlı her 2000kmde bir aktif rejenerasyon yapılır.
Aktif rejenerasyon sırasında:
-Start/stop sistemi ve ACT(silindir kapatma) geçici olarak çalışmaz.
-Rolanti devri 1000rpm’e gelir, Partikül ışığı yandığında ise 1450rpm’e kadar yükselebilir.
-Partikül ışığı yandığında 50-120 km/h arasında ışık sönene kadar sürüş yapılarak temizlik tamamlanır(5-20 dakika arasında doluluk oranına göre değişebilir.
DİZEL VE BENZİNLİ PARTİKÜL FARKLARI
ORTAK YANLARI
-İkisinde soot(is) ve ash(kül) oluşur.
-Oluşan partikül boyutları benzerdir
-Aktif ve pasif olarak rejenerasyon gerçekleşir. Soot(is) oksidasyon ile rejenere edilebilirken, kül(oil ash) iki sistemde de rejenere edilemez.
-Kül miktarı düşük oranlı yağ kullanılır.
-Aktif rejenerasyon şekilleri aynıdır.
-Aktif rejenerasyon yetersiz kaldığında iki sistemde servis rejenerasyonu şarttır.
FARKLI YANLARI
-Dizel motorlar çok daha fazla soot(is) partikülü üretirler
-Benzinlide genellikle cold start, soğuk dış sıcaklık, soğuk motor sıcaklığında partiküller üretilir. Dizel motor çalıştığı tüm süre boyunca partikül üretir.
-Dizel araçta rejenarasyon için gereken sıcaklığa ulaşmak daha zordur.
-Rejenerasyon sırasında fazla hava ile okside olma işlemi dizelde daha basittir çünkü her zaman yeterli oksijen vardır, benzinlide oksijen miktarı daha azdır.
-Sıfır km bir dizelde ilk rejenerasyon kontrol amaçlı 100kmde yapılırken, benzinlide böyle bir şey yoktur.
-180.000km bakımında dizel araçların oil ash(kül) miktarı servis tarafından okunmalı ve doluluğu kontrol edilmelidir. Benzinli araçlar için böyle bir öneri yoktur.