Katalitik konvertör, oksidasyon katalizörü ve DPF arasındaki fark nedir?

Katalitik konvertör, oksidasyon katalizörü ve DPF arasındaki fark nedir? | Benzinli araçların egzozunda katalitik konvertör bulunur. Ve 300,400 derece sıcaklığa ulaştığında aktive olur. Benzinin yanması sonucu oluşan zararlı gazları % 90 oranında zararsız gazlara çevirir.

Yanma sonucunda Karbon monoksit (CO) ve Hidrokarbon (HC) lar oksijenle yakılarak okside edilir, karbon dioksit (CO2) ve Su (H2O) açığa çıkar. Nitro oksit (NOx) ——> Oksijene (O2) ve Nitrojen’e (N2) dönüştürülerek indirgenir… Bu sebeple benzinli araçlardaki konvertöre 3 yollu katalitik konvertör de deniyor. Ömrü çok uzun oluyor, normal kullanım şartlarında 200-250 bin km olmadan bozulmaz tıkanmaz. LPG kullanımında bu katalizöre ne oluyor da arıza ışığı yanıyor o durum farklıdır Dizel araçlarda da konvertör oluyor ancak onlar bu nitro oksiti indirgeyemediğinden ona başka isim veriliyor.

Katalitik konvertör, oksidasyon katalizörü ve DPF arasındaki fark nedir?

Neden derseniz dizel motorlar aşırı fakir karışımla çalışırlar. Yani çok yüksek hava girişi az yakıt. Özellikle rolantide çalışırken rolanti motoru sayesinde yanma odasına daha çok hava gönderilir.. Bu sebeple egzoz gazında fazla miktarda oksijen(O2) ve nitro oksit (NOx) bulunur. Çok fazla nitro oksit yani azot oksit katalitik konvertör içinde indirgenemeyeceğinden yani Oksijen (O2) ve Nitrojen’e (N2) parçalanıp ayrılamayacağından dolayı, bu kısımda sadece oksidasyon işlemi gerçekleşir. Kısaca benzinli araçlardaki işlemin 2 kademesi gerçekleştirilir. Karbon monoksit (CO) ve Hidrokarbon (HC) lar oksijenle yakılarak okside edilir, karbon dioksit (CO2) ve Su (H2O) açığa çıkar. Sadece oksidasyon işlemi yapıldığından dizel motordaki katalizöre “katalitik konvertör” denmez; “oksidasyon katalizörü” denir.

Peki dizel araçlardaki NOx gazların nasıl engelleniyor derseniz şu şekilde oluyor.

Bunlardan birincisi yanma odasına silindir içine temiz hava verilirken bir miktarda egzoz gazı veriliyor. Egzoz gazı girince silindir içindeki oksijen seviyesi düştüğü için yanma sıcaklığı da düşüyor ve yanma sıcaklığının düşmesi de NOx oluşumunu azaltıyor.

Bunun bir başka faydası da yanma anındaki sıcaklığın düşmesi motor verimini artırıyor. Hem böylece sıcaklığın düşmesi motor parçalarının ömrünü uzatıyor. Tabi bir yan etki olarak egzoz gazının silindire geri verilmesi CO, HC ve PM ve oluşumunu biraz daha artırıyor. İşte bu sebeple EGR araçlarımızdaki önemli bir parça DPF ve EGR nin devre dışı bırakılması hiç uygun değildir.

Bu şekilde NOx miktarı belirlenmiş sınırlar içine indirilmiş olsa da dizel motorlarda, benzinli motorlardan farklı olarak 4. bir atık olarak egzozdan çok ince toz şeklinde siyah renkli yanmamış kurum partikülleri yoğun olarak çıkmaktadır. İşte bu kurumların filtre edilmesini de dizel partikül filtresi kısaca DPF sağlıyor. Benzinli araçların ürettiği egzoz gazındaki kurum miktarı kabul edilir sınırlar içinde olduğundan bunlarda bir filtreye ihtiyaç yoktur ve bu nedenle katalitik konvertörün içindeki kanallar düzdür, egzoz gazı girdiği gibi çıkar ancak DPF nin içindeki kanallar süzgeç mantığı ile konumlanmıştır ve egzoz gazları geçer ancak kurumlar girdiği gibi çıkamaz. Yapı olarak partikül filtresinin bloğunda bulunan kanalların bir ucu açık diğer ucu kapalıdır. Kanalın açık ucundan giren egzoz gazları, diğer ucun kapalı olması sebebiyle dışarı çıkamaz, bu yüzden kanalın geçerken olan yan duvarından ucu açık kanala geçerler ve bu geçiş sırasında üzerlerindeki partikülleri, ucu kapalı olan kanalda bırakırlar, ucu açık kanala geçen egzoz gazları egzoz hattından atmosfere salınırlar.

Partikül filtresinden egzoz gazlarının geçirilmesiyle, ucu kapalı olan kanalların özellikle uç-dip kısmında zamanla partiküller birikir. Normalde egzozdaki sıcaklıkla ve kimyasal reaksiyonla bu partiküllerin bir kısmı zaten yakılır fakat, büyük kısmı yakılamadan kalır. Biriken bu partiküller yakılmazlarsa, zamanla partikül filtresinin dolmasına ve tıkanmasına sebep olurlar. Ancak çalışma prensibi itibariyle DPF biriken bu partikülleri kendi kendine temizleyecek özel bir sisteme de sahiptir. Bazı euro 4 ve euro 5 araçlarda DPF filtresi egzoz hattına oksidasyon katalizöründen hemen sonraya münferit olarak konumlanmıştır. Ancak genelde oksidayson katalizörü ve dizel partikül filtresi tek bir kutu içerisinde birleştirilmiş şekilde de bulunur.

Buna Kaplamalı DPF de denir.

Perki bütün dizel araçlarda DPF var mı?

Dizel araçların hangilerinde DPF bulunuyor? Avrupa Birliği Mevzuatları 2010’da “Euro 5” standardını, 2015 itibari ile de “Euro 6” emisyon standardını zorunlu hale getirdi. Özet olarak 2010 başı itibarıyla tüm dizel araçların egzozuna doğaya atılan zararlı gazları ve özellikle PM miktarını 8 kat daha fazla azaltmak için ekstra bir filtre takılarak atmosfere bırakılması engelledi. Bu sayede artık PM’ nin yaklaşık % 85’ini yakalanabiliyor.

Hatta Euro 4 standardına sahip bazı araçlarda da DPF vardır. Haliyle periyodik araç muayenesinde egzoz emisyon ölçümüne ilaveten DPF’nin sökülüp sökülmediği de kontrol ediliyor. Motorun sağlıklı çalışması ve performansı DPF’nin düzgün çalışmasına bağlı. Bunlar bir yana soluduğumuz hava kalitesi için de benzinli araçlardaki katalitik konvertörün ve ya dizel araçlarda ki Oksidasyon katalizörü ve DPF’nin düzgün çalıştığından emin olmanız önemli. Etrafımdaki hava ne kadar temiz diye merak edenler www.havaizleme.gov.tr adresinden bakabilirler.