Partikül filtreli motorlardaki gelişmeler bir yandan günümüzdeki kirlilik önleme standartlarına uyumu artırırken bir yandan da motor performanslarının artırılmasına olanak sağlamıştır. Partiküller, ani hızlanma sırasında egzozdan çıktığı görülebilen duman veya partiküllerdir. Partiküller, hava/yakıt karışımının zengin olduğu aşamalardaki yanma sırasında oluşur. Partiküller, çevresindeki çeşitli katı veya sıvı artığa taşıyıcılık yapan bir karbon çekirdekten oluşur. Bir partikülün ortalama büyüklüğü 0,1 mikrometre civarındadır.
Dizel partikül filtresi sistemi veya kısaca DPF sistemi olarak adlandırılan sistem, motor egzoz gazındaki zararlı kurum partiküllerini filtreler. DPF sistemi sürüş esnasında kendiliğinden devreye giren otomatik temizleme fonksiyonuna sahiptir. Filtre, filtrelenen kurum partiküllerinin yüksek sıcaklıkta yakılması sonucu temizlenir. Bu işlem belirli sürüş koşullarında otomatik olarak çalışmaya başlar ve 25 dakikaya kadar sürebilir. Bu sürede yakıt tüketiminde artış meydana gelebilir. Ortaya çıkan koku ve duman oluşumu normaldir. Belirli sürüş koşullarında, örneğin kısa mesafeli sürüşlerde, sistem otomatik olarak temizlenmez.
Kurum (Partikül) Tutucu (DPF sistemi) Görevi: Partikül filtresi, karbon partiküllerini ve dizel motorlarda egzoz gazlarındaki motor yağı küllerini yakalayan mekanik bir filtredir. Euro 4 ve 5 normlarını karşılamakta olup karbon partiküllerinin yaklaşık maksimum % 90’ını azaltmaktadır.
Kurum (Partikül) Tutucu (DPF sistemi) Yapısı ve Çalışması: Partikül filtresi, egzoz hattı üzerinde katalizörden sonra yer alır. Partikül filtresinin yapısı, partiküllerin yüzeylerde ve tıkalı kanalların dip taraflarında tutulmalarını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu aşamaya “yüklenme aşaması” adı verilir. Partikül filtresi, değerli metaller emdirilmiş bir seramik bloktan oluşur. Seramik bloku, klasik bir katalizörün blokuna benzer. Bununla birlikte partikül filtresinde her iki kanaldan biri tıkalıdır. Kanal arasındaki malzeme geçirgendir ve egzoz gazlarının geçmesine izin verir. DPF sisteminin çalışması özel stratejiler ile motor enjeksiyon ünitesi tarafından kontrol edilmektedir. DPF sistemi partikül yakalama ve toplama fonksiyonundan başka iki adet egzoz gazı sıcaklık sensörü ve bir adette değişken basınç sensöründen oluşmaktadır. Değişken basınç sensörü özel boruları ile filtrenin giriş ve çıkışındaki egzoz gaz basıncını algılayıp üniteye partikülün dereceli olarak toplanmasını bildirmektedir. Partikülün toplama işlemi ve filtrenin içerisindeki egzoz gaz basıncının yükselmesi motor yüküne, aracın ağırlığına, motorun silindir hacmine ve gücüne göre değişmektedir. Bu nedenle filtrenin egzoz gazlarındaki sıcaklığı arttırılarak (yaklaşık 600 °C) yakılması için kullanılan ve çoklu enjeksiyon kullanan bir prosedüre göre düzenlenmesi ve partikülün aralıklarla çıkartılması gerekli görülmüştür. Filtrenin yeniden düzenlenmesi prosedürü şunlara müdahale eden enjeksiyon ünitesi tarafından yapılmaktadır: Yakıt dozajına (aynı motor çevirimi içerisinde beher silindir için beş adede kadar enjeksiyon) ve hava kontrolüne (EGR ve yüksek besleme basıncı). Filtrenin yeniden düzenlenmesi birkaç dakika içerisinde ve motorun normal çalışması içerisinde dağıttığı torkun devamlılığı etkilenmeden oluşmaktadır. Partiküllerin filtre içinde birikmesi egzoz gazının çıkışını engelleyen bir direncin oluşmasına yol açar. Basınç farkı kaptörü, partikül filtresi girişi ile çıkışı arasındaki basınç farkını ölçer. Filtre boşken basınç farkı çok düşüktür. Filtre doluysa basınç farkı daha büyük olur. Enjeksiyon elektronik beyni sürekli olarak filtrenin içindeki kütleyi kontrol eder. Yakıtın geç yanması, yüksek miktarda yanmamış hidrokarbonun (HC) oluşmasına neden olur. Bu yanmamış hidrokarbonlar oksidasyon katalizöründe reaksiyona girer. Bu olay da yüksek miktarda ısının açığa çıkmasıyla sonuçlanır. Egzoz gazının sıcaklığı 570 oC’yi aştığında partiküller, gazlarda kalan oksijenin içinde yanar. Yenileme (rejenerasyon) sırasında EGR devreden çıkarılır ve elektronik beyin yüksek motor yükü durumunun oluşması için elektrik alıcılarını çalıştırır.
Kurum (Partikül) Tutucu (DPF sistemi) Arızası, Bakımı ve Kontrolleri: Kontrol lambası sarı renkte yanar veya yanıp söner. Kontrol lambası yanarsa ön ısıtma sistemi devreye girmiş demektir. Ön ısıtma sistemi sadece düşük dış hava şartlarında devreye girer. Kontrol lambası yanıp sönerse (dizel partikül filtreli araçlarda): Filtrenin temizlenmesi gerektiğinde ve son sürüş şartlarının otomatik temizleme için müsait olmamış olması durumunda kontrol lambası yanar. Bu durum oluştuğunda dizel partikül filtresinin dolmuş olduğu anlaşılır. Bu durumda aşağıdaki gibi hareket edilmelidir:
Temizleme işlemi prosedürünü başlatabilmek için motor sıcakken 2 dakika 80 km/Sn.nin üzerinde bir hızla ilerleyiniz. Gösterge tablosundaki partikül filtresi mesajı veya ikaz ışığı sönene kadar 80 Km/Sn. ortalama hızla ilerlemeye devam ediniz. Prosedürün başarıyla sonuçlanması için aracın motoru durdurulmadan rölantide uzun süre çalıştırılması ya da uzun süreli sürülmesi gerekir. Temizleme işleminin süresi araca ve sürüş şartlarına bağlıdır ancak maksimum 20 dakika sürer. Sürüş sırasında temizleme işleminin başarısız olması durumunda (ikaz ışığı sönmüyor veya servis ikaz ışığı yanıyorsa) diagnostik cihazla partikül filtresinin temizlenmesi komutu kullanarak partikül filtresinin temizleme işlemi yapılır.
Bu yollarla partikül filtresi arızası giderilemiyorsa filtre sökülerek basınçlı temizlik yapılmalıdır.
