**Miksi moottori tarvitsee raikasta ilmaa ja

Miten dieselmoottorin päästöjen jälkikäsittely toimii ja miksi se on välttämätöntä?

Dieselmoottorin toiminnan perusta on ilman ja polttoaineen mahdollisimman täydellinen sekoittuminen, jotta palaminen tapahtuisi tehokkaasti ja tasaisesti kaikissa palotilan osissa. Tämän saavuttamiseksi ilman syöttö ja männän muoto suunnitellaan siten, että imuilmaan syntyy pyörreliike, joka edistää seoksen tasaista jakautumista. Myös ruiskutusprosessin tarkkuus ja polttoaineen laatu vaikuttavat merkittävästi hiukkaspäästöjen määrään.

Nykyiset päästörajoitukset, kuten Euro VI ja EPA07, ovat tehneet välttämättömäksi pakokaasujen jälkikäsittelyn. Yksi keskeisimmistä komponenteista on dieselhiukkassuodatin (DPF), jonka läpi pakokaasut johdetaan. Suodattimen huokoinen rakenne pidättää kiinteät hiukkaset, estäen niitä pääsemästä ilmakehään. Tämä lisää kuitenkin pakokaasun virtausvastusta, mikä tarkoittaa, että moottori joutuu tekemään enemmän työtä poistaakseen pakokaasut, ja seurauksena polttoaineenkulutus kasvaa.

Hiukkassuodattimen materiaali ja geometria on valittava niin, että erotusaste on mahdollisimman korkea, mutta virtausvastus pysyy kohtuullisena. Jotta suodatin ei tukkeutuisi, sen kuormitusta seurataan mittaamalla paine ennen ja jälkeen suodattimen. Suuri paine-ero kertoo hiukkasten kertymisestä ja siitä, että suodatin on puhdistettava. Puhdistus tapahtuu regeneroimalla suodatin: siihen kertynyt noki poltetaan hiilidioksidiksi.

Jos pakokaasun lämpötila nousee riittävästi ajon aikana (noin 450 °C), regenerointi tapahtuu passiivisesti. Kaupunkiajossa tai kevyellä kuormalla lämpötila ei kuitenkaan usein nouse riittävän korkeaksi, jolloin tarvitaan aktiivinen regenerointi. Siinä pakokaasun lämpötilaa nostetaan tarkoituksellisesti jopa 600 °C:een lisäämällä dieseliä, joka reagoi hapen kanssa ja vapauttaa lisäenergiaa. Tätä varten voidaan käyttää jälkiruiskutusta tai erillistä polttoaineensyöttöä pakokaasujärjestelmässä.

Ajan myötä suodattimeen kertyy myös tuhkaa, joka ei pala regeneroinnin aikana. Tämä jäämä täytyy poistaa mekaanisesti, minkä vuoksi suodatin on määräajoin irrotettava ja puhdistettava tai vaihdettava uuteen.

Hiilimonoksidin ja hiilivetyjen vähentämiseksi pakokaasu johdetaan dieseloksidaatiokatalysaattorin (DOC) läpi. Katalysaattori muuttaa myrkyllisen hiilimonoksidin hiilidioksidiksi ja hapettaa hiilivedyt vedeksi ja hiilidioksidiksi. Samalla se muuttaa osan typpimonoksidista typpidioksidiksi, jota tarvitaan myöhemmin selektiivisessä katalyyttisessä pelkistyksessä (SCR). Katalysaattorin tuottamaa lämpöä voidaan myös hyödyntää DPF:n regeneroinnissa.

SCR-järjestelmässä ruiskutetaan AdBlue-nimistä urealiuosta pakoputkeen DPF:n jälkeen. Liuos hajoaa ammoniakiksi, joka reagoi typpioksidien kanssa katalysaattorissa muodostaen typpeä ja vettä. Koska ammoniakki on haitallista ja epämiellyttävän hajuista, sen poistamiseen käytetään vielä erillistä katalyyttia (ASC), joka estää ammoniakin pääsyn ympäristöön.

Tärkeää on ymmärtää, että nämä järjestelmät eivät ole vain teknisiä ratkaisuja, vaan ne edustavat laajempaa siirtymää kohti kestävää liikkum