Görsel

Partikül filtre ve rejenerasyonu

Partikül filtresi nedir ne işe yarar?

Günümüz dizel araçlarında bulunan ve hafızalarımıza bir kaç yıl önce giren partikül filtre,bazen DPF, bazen de Dizel Partikül filtre olarak anıldı.  Bende, bu yazımda sizlere partikül filtresinden bahsetmek istiyorum.

 

Kanun çıkarıcılar, egzoz emisyonları için de kanunlar çıkartıyor. Bunlara Emisyon standardı yada emisyon yönetmelikleri denir. Ve trafiğe yeni çıkacak, yeni satılacak bi araç, bu kanunlara uymak zorunda, aksi halde trafiğe çıkamıyor. Trafikte hali hazırda kullanılan araçlar, kendi emisyon normları ile değerlendirilir, yeni normlardan etkilenmezler.

Öncelikle, partikül maddenin ne olduğunu bilmek gerekir diye düşünüyorum. Partikül madde, silindir içinde oluşan, yanma sonrası ortaya çıkan, temel olarak karbon kurumlarından meydana gelen bir madde. Kurum partikülleri birer katı madde. Egzoz manifoldundan yanma sonrası çıkan gazlarla birlikte partikül maddeler de çıkıyor. Alttaki resimde de görüldüğü gibi partikül madde, karbon, kükürt ve metal oksitleri, su, sülfat ve hidrokarbonlardan oluşuyor.

partikül madde

 

 

 

Partikül filtre, kurum partiküllerini, bir çay süzgeci misali süzer. Yani çay tanelerinin süzgeç üzerinde kalması gibi partikül maddeler de partikül filtrenin ön tarafında kalır. Gaz halinde bulunan diğer maddeler partikül filtreden geçip giderken, katı halde bulunan partikül maddeler burada kalır. Partikül filtre yavaş yavaş dolmaya başlar. Partikül filtre doldukça, tıkanmaya başlar. Bu durumda, egzoz gazlarının bile buradan geçmesi güçleşir. Dolayısıyla temizlenmeye ihtiyacı vardır. Temizleme işlemine rejenerasyon deniyor.

Partikül filtre yapısı

Karbon kurumları, 620 derece sıcaklığa ulaştığında oksijen ile reaksiyona giriyor ve CO2 ye dönüşüyor. Yani katı halden Gaz haline geçiyor. Böylelikle egzoz dan geçebilir bi hal alıyor. Bu durumda, karbon partiküllerinin ısısı artırılırsa, partikül filtrenin rejenerasyon yapılması, yani temizlenmesi mümkün olur.

Peki egzoz sıcaklığı nasıl artırılır?

Dizel motorların egzoz sıcaklıkları yaklaşık 300 derece civarındadır. Bu sıcaklığı 600 derece civarına getirebilmek için motor yönetim sistemi yakıt enjeksiyon sistemini kullanır. Ana enjeksiyondaki yakıt miktarı azaltılır ve rötarda, yani geç yakıt enjeksiyonu yapılır. Bu yakıt, yanma odasında yanamaz ve egzoza gider. Egzozda yanarak egzoz sıcaklığını arttırır. Bu sayede,  partikül filtre rejenerasyonu yapılır.

Gösterge de partikül filtre lambası yanarsa?

partikül filtre ikaz lambası

partikül filtre uyarı lambası

Bu lamba yandığında partikül filtresinde doluluk başlamış demektir. Yaklaşık olarak %55 doluluk civarında bu ikaz lambası yanacaktır. Aracın sürücüsü, bu lambayı gördüğünde, bir müddet aracı biraz daha yüksek devirli kullanması gereklidir. Bu şartlar araçların kullanma klavuzlarında belirtiliyor. örneğin, 4 vites, 4000 d/d, 15 dakika süre ile ….

Araç bu şartlar  altında kullanılırsa, partikül filtre rejenerasyonu yapılmış olur ve bu ikaz lambası söner.

Partikül filtre doluluğu nasıl belirleniyor?

Alttaki resimde görüldüğü gibi, partikül filtre öncesi ve sonrası arasında basınç farkı ölçülür. Partikül filtre dolmaya başladıkça, ön taraftaki basınç yükselir. Basınç fark sensörü bu basıncı ölçer ve motor kontrol ünitesine bildirir.

Partikül filtre ve basınç sensörüPartikül filtre rejenerasyonu yapılamıyorsa veya partikül filtresi tıkanırsa ne olur?

Partikül filtrenin doluluk oranı %75 den yukarı çıkarsa, artık sürücü tarafından rejenerasyon başlatılamaz. %75 doluluğa ulaşıldığında hem partikül filtre lambası hem de OBD2 lambası (motor arıza lambası) yanar. Rejenerasyon, sadece servis teknisyenleri tarafından kontrollü bir şekilde yapılabilir. Eğer aracın kullanıcısı bu ikaz lambalarınını dikkate almaz ve rejenerasyon işleminin yapılmasını sağlamaz ise durum çok daha vahim bir hal alıyor. Doluluk %90’a ulaştığında güvenlik nedeniyle artık normal rejenerasyon yapılamaz. Partikül filtresinin değiştirilmesi gerekir. Bu noktada piyasada sunulan farklı kimyasal maddeler var, bazen çözüm sağlayabiliyor. Hatta partikül temizleme makinası bile mevcut. Ancak bu kimyasal maddeler ile her daim sonuca ulaşılacağı garanti değildir.

 

Partikül filtre hangi araçlarda var?

Partikül filtre hangi araçlarda var sorusuna cevap tam net olamaz. Ancak şunu söyleyebiliriz, Euro 5 ve üstü bütün dizel motorlu araçlarda partikül filtresi var. Euro 4 olanlarda ise bazılarında var.

Önümüzdeki dönemde benzin motorlu araçlarda da partikül filtre göreceğiz. Onun adı “Otto partikül filtresi”.

Partikül filtre ömrü var mıdır?

Aslında ömürlü bir parça gibi görünmesede partikül filtresinin bir ömrü var maalesef. Bu ömür, içinde biriken metal oksitleri ile belirli. Kurum partiküllerine tekrar bakalım, orda kükürt ve metal oksitleri görünüyor. Metal oksitleri, kükürtle beraber motora gelirler, bu maddeler rejenerasyonda temizlenemez. Artık olarak partikül filtre içinde kalırlar. Partikül filtrenin, metal oksitlere karşı kapasitesi dolunca artık işlevini yapamaz hale gelir ve kullanılamaz. Partikül filtre, yaklaşık olarak 300.000 km lik bir ömürle tasarlanmıştır. Optimum şartlar sağlanırsa, yani kükürt oranı düşük yakıt ve yağ kullanılırsa bu ömrü sağlar. Eğer üreticinin belirttiği dışında başka motor yağı kullanılırsa, yakıt olarak kaçak yakıt gibi, yağ gibi şeyler kullanılırsa, bu ömür çok daha kısa olacaktır. Örneğin, 150. 000 km sonra partikül filtre ömrü dolacak.

 

partikül madde

Ancak eğer kullanıcı, kükürt oranı düşük olan yağları pahalı bulur ve kullanmaz ise, kükürt oranı yüksek yakıt kullanır ise (örneğin kaçak yakıt, yağ yakma vs) bu ömür çok daha kısa olacaktır. Ve partikül filtre artık işlev yapamaz hale geldiği için değiştirilmesi gerekir.

Hoşçakalın

 

 

Partikül filtrede rejenerasyon nasıl oluyor?

 

Karbondioksit Nedir?

Sessiz Ölüm!

 

Görsel

AdBlue (SCR) sistemi ne işe yarar? Nasıl çalışır?

SCR sistemi ne işe yarar? Neden gereklidir?

Emisyonlarla ilgili olarak, önceki yazılarımdan, standartlar ve zorunluluklara bakabilirsiniz.

Araçların motorlarından çıkan bir diğer emisyon gazı NOx (AzotOksit) tir. Burada x kullanılmasının sebebi, çoklu gazları sembolize etmek içindir. (Genellikle NO, NO2)

Azot (N), atmosferde, yani soluduğumuz hava içinde %78 oranında bulunuyor. Her nefes alış verişte, azotu da soluyoruz. Bize herhangi bir zararı yok. Vücuda alıp, aynı şekilde geri atıyoruz.

Ancak Azot, yanma odasındaki yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve fazla hava altında oksijen(O)  ile reaksiyona girerek NOx lere dönüşüyor.

NOx tarafından oluşturulan sağlık sorunları;

NOx esasen solunum şartlarına etki eder ve solunum yollarının iltihaplanmasına yüksek seviyelerde sebep olur. Uzun süreli maruz kalma, akciğer fonksiyonunu azaltabilir, solunum hastalıkları riskini artırabilir ve alerjenlere olan tepkiyi artırır.

Azotoksitlerin ekosistemlere etkisi;

Yüksek NOx seviyeleri, yaprak hasarını ve büyümeyi yavaşlatmayı da içeren bitki örtüsü üzerinde olumsuz bir etki yaratabilir. Bitki örtüsünü hastalık ve don hasarına karşı daha duyarlı hale getirebilir. Azotoksitler ve amonyakın (NH3), Epping Ormanı( İngilterede bulunuyor)  yaşam alanı üzerindeki etkileri üzerine bir araştırma, kirliliğin ormandaki ekosistem sağlığını önemli derecede etkileyeceğini ortaya koymuştur. Çalışma, yerel trafik emisyonlarının, bölgedeki kritik seviyeleri ve kritik yükleri aşmasına önemli katkıda bulunduğunu göstermiştir.

Aynı zamanda NOx, SO2 ile birlikte asit yağmurlarının temel sebebidir.

İçten yanmalı motorlarda NOx üretimi, özellikle karışım fakirleştikçe artar. Yani fakir karışım varsa, NOx çok oluşur. Zengin karışım varsa, NOx üretimi azalır.

NOx, HC, CO ve lambda

Dizel motorlar çoğunlukla fakir karışımda çalıştığı için, dizel motorlarda NOx emisyonu daha çok oluşur. Benzinli motorlar, çoğunlukla, ideal karışım oranında çalışır. İdeal karışım oranında NOx emisyonu üretimi nispeten daha azdır.

FSI, GDI .. gibi benzinli motor tanımlamaları vardı. Bunlar artık günümüzde kullanılmıyor. Bu benzinli motorlar, Fakir karışım moduna geçtiğinde NOx üretimi artardı. Benzinli motor olmasına rağmen, yüksek NOx için NOx depolama katalizörü bile kullanılmıştı.

Günümüzde dizel motorlarda daha fazla NOx  emisyonu var. NOx ile ilgili olarak motorlarda iki farklı sistem bulunuyor. Bunlardan birisi EGR. Buna başka bir konuda değineceğim.

Bir diğer sistem ise AdBlue olarak daha çok bilinen, SCR sistemi.

AdBlue, içinde % 32,5 üre, %67,5 saf su bulunan tescilli yani patentli bir sıvıdır. Adblue bu firma tescili ile kullanılır. ( VDA-Verband der Automobilindustrien) .  Günümüzde hemen hemen her yakıt istasyonunda bulunabiliyor. Bu noktada bi bilgi vermek istiyorum. Adblue sıvısının depolama koşulları önemli. Mesela, direk güneş ışığında kalması sıcaklığını artıracak ve bu da AdBlue’nun kötü etkilenmesine, etkisini yitirmesine sebep olacaktır. Aşağıdaki fotoğraf, Türkiye’de üretim yapan firmalarımızdan birinin üstündeki etikete ait.

AdBlue depolama koşulları

Bu yazıya göre, özellikle yakıt istasyonlarında dışarıda ve yüksek sıcaklık altında uzun süre kalmış olan AdBlue yu almak yada kullanmak çok doğru bir hareket olmayacaktır. AdBlue etkinliği azaldıysa eğer, siz aracınıza AdBlue ekleseniz bile, sistem etkili, düzgün bi şekilde çalışamayacaktır. Bu da sistemin arıza kaydı oluşturmasına, hatta Adblue yu değiştirmek sorunda kalmanıza bile sebep olabilir.

SCR sistemi, temel olarak egzoza AdBlue enjekte edilmesi ve bu sıvının egzoz gazları arasında yer alan NOx in zararsız hale dönüştürülmesi üzerine çalışır. Alttaki fotoğraf, Adblue enjektörüne ait. Bu enjektör su soğutmalı tip bir enjektör. Hava soğutmalı tipleri de bulunuyor.

AdBlue Enjektörü

AdBlue sistemi nasıl çalışır?

SCR sisteminin bir deposu bulunur. Bu depoda yer alan elektrikli pompa, AdBlueyu enjektöre doğru pompalar. Egzoz borusu üzerinde yer alan bu enjektör, kontrol ünitesi tarafından kumanda edilir ve Adblue nun egzoza enjekte edilmesi işlemi gerçekleşir. Egzoz’a enjekte edilen AdBlue sıvısı, buharlaşır ve üre amonyak haline dönüşür. Amonyak, kimyasal formül olarak NH3 demektir. Yani Azot(N) ve Oksijen (O) den oluşur.

 

SCR sistemi şeması

Üsttede gördüğünüz gibi, SCR katalizöründe NH3 (Amonyak)  , NOx (AzotOksit) ile reaksiyona girerek, N2 (Azot) ve H2O (Su) olarak dışarı çıkar. Yani artık çevreye zararlı bir halde değildir.

Partikl filtrede bazen bütün karbonlar tam yanamaz ve CO (KarbonMonoksit) olarak kalır. Egzozda kalan, reaksiyona girmeyen NH3 ve Partikül filtreden gelen CO O2 (Oksijen) ile yakılır ve onlarda temizlenmiş olarak egzozdan çıkar.

Bazen, Partikül filtre ve SCR katalizörü tek bir ünitede, kaplama olarak iç içe de bulunabilir. Böyle bir durumda  sensörler ve enjektörün yeri de değişecektir.

AdBlue hangi araçlarda bulunur kaç km gider?

SCR sistemi dizel araçlarda bulunabilir. Euro 4 emisyon normundan beri farklı modellerde ve zamanlarda kullanıldı. Güncel dizel motorlarda da kullanım oranı daha fazla. NOx emisyonu SCR olmadan, sınırlar içince kalmıyorsa SCR sistemi kullanılır.

Kaç km gider noktasında ise kesin bir şey söylemek zor. Araçta üretilen emisyona göre değişir. Emisyonda kullanım şartlarınızıa ve koşullarınıza göre değişiklik gösterir. Ancak  bakaım aralığından önce bittiğini söylesem yanlış olmaz.

Peki AdBlue biterse ne olur?

Öncelikle, kesinlikle aracınızdaki AdBlue’nun bitmesine müsade etmeyin. Marka ve modele göre değişmekle birlikte, belli bir menzil kaldığında gösterge de uyarı almaya başlarsınız. Bu uyarıyı aldığınız zaman aracınızın ADBlue tankını doldurun. Depoda AdBlue tamamen biterse eğer, motora çalışma izni verilmez. Yani motoru stop ederseniz tekrar çalıştırmanız mümkün değildir.  Ancak motorunuz, AdBlue bittiği için stop etmez. Yani olurda yolda giderken AdBlue biterse, motoru stop etmeden en yakın AdBlue dolum noktasına kadar gidin. Unutmayın stop ederseniz, tekrar çalıştırmanız mümkün değil. AdBlue alırken de, depolama koşullarını mutlaka göz önünde bulundurun.

Saygılarımla

Hakan Aydoğan

 

Partikül filtre ve rejenerasyonu

 

Partikül filtrede rejenerasyon nasıl oluyor?

 

Karbonmonoksit nedir (Sessiz Ölüm)!