Konstrukce DPF

Filtr pevných částic (DPF) odstraňuje pevné částice z výfukových plynů vznětového motoru pomocí fyzické filtrace. K dispozici je mnoho typů filtrů, ale nejběžnějším je keramický monolit (kordierit nebo karbid křemíku) se strukturou včelího plástu.

Filtr pevných částic je podobný kazetám v katalyzátorech (průřez - včelí plástev). Kanálky v kazetě však mají větší průměr a pórovité stěny. Kromě toho jsou potaženy katalytickým povlakem, který tvoří základ pro částice katalytických kovů.
Kanály zaslepené na výstupní straně se nazývají vstupní kanály - nimi výfukové plyny padají do filtru. Na druhé straně, kanály se zavřenými konci na vstupní straně jsou výstupní kanály, z nichž unikají výfukové plyny.
Výfukové plyny, které chtějí projít takovou překážkou musí proniknout přes póry, čímž zanechávají větší částice zachycené uvnitř zaslepených kanálků.

Monolity

Jsou vyrobeny z kordieritu, karbidu křemíku nebo titaničitanu hlinitého.

Stěny kazety filtru (monolitu) mají strukturu jemných pórů, které jsou ve výrobním procesu pečlivě kontrolovány. Celková pórovitost materiálu je obvykle mezi 45 a 50% nebo více, zatímco průměrná velikost pórů je obvykle mezi 10 a 20 um. Filtrační mechanismus v monolitických stěnových filtrech je kombinací filtrace penetrace a shlukování sazí. Filtrace penetrace je dominantním mechanismem, protože pevné částice se usazují v pórové síti uvnitř materiálu zídky. Když se zvyšuje obsah sazí, vrstva částic se vytváří podél povrchu stěny ve vstupních kanálech a dominantním mechanismem se tehdy stává filtrace shlukování sazí. Monolitické filtry mají obvykle filtrační účinnost mezi asi 70 a 95% všech pevných částic.

Katalytický povlak

Hlavní funkcí katalytického povlaku je poskytnout substrát pro katalytické (ušlechtilé) kovy. Kromě toho se katalytický povlak může fyzicky oddělit a zabránit nežádoucím reakcím mezi složkami komplexního katalytického systému.

Materiály katalytického povlaku zahrnují oxidy anorganických základních kovů, jako je oxid hlinitý, oxid křemičitý, oxid ceričitý, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý a zeolity.

Některé z nich se používají jako nosiče katalyzátorů, jiné se přidávají do katalytického povlaku jako promotory nebo stabilizátory, ještě jiné mají katalytickou aktivitu.

Dobré materiály katalytického povlaku se vyznačují vysokou tepelnou stabilitou.

Katalytický povlak se nanáší na monolit ze suspenze na vodní bázi.

Katalytické kovy (ušlechtilé)

Katalyzátor (y) ušlechtilých kovů mohou být přítomny v suspenzi katalytického povlaku nebo se také používají v druhé fázi zvané impregnace. Během impregnace se potažen katalytickým povlakem monolit ponoří do vodného roztoku obsahujícího katalytické prekurzory.

Předběžně vysušený katalyzátor se úplně vysuší a kalcinuje do konečné formy. Během kalcinace se prekurzory katalyzátoru rozkládají a vytvářejí konečný katalyzátor, obvykle kov nebo oxid kovu.
Nejběžnější katalyzátory jsou kovy platinové skupiny (PGM), jako samotná platina (Pt), palladium (Pd) a rhodium (Rh).

Keramická rohož

Je ovinutá kolem monolitu. Zajišťuje tepelnou izolaci, chrání před mechanickými otřesy a vibracemi vozidla.