মৌচাক সাবস্ট্রেট DPF অনুঘটক

DPF কাজের নীতি: পরিস্রাবণ এবং পুনর্জন্ম
DPF বোঝার জন্য এর দুটি মূল প্রক্রিয়া বোঝার প্রয়োজন:
1. পরিস্রাবণ প্রক্রিয়া
DPF সাবস্ট্রেট সাধারণত একটি মৌচাক কাঠামো যা সিলিকন কার্বাইড বা কর্ডিয়ারাইটের ছিদ্রযুক্ত দেয়াল দিয়ে তৈরি, যেখানে বিকল্প চ্যানেলগুলি খাঁড়ি এবং আউটলেটের প্রান্তে অবরুদ্ধ থাকে।
নিষ্কাশন গ্যাস চ্যানেলগুলির মধ্যে ছিদ্রযুক্ত দেয়ালের মধ্য দিয়ে যেতে বাধ্য হয়।
কণা পদার্থ দেয়ালে আটকে থাকে কারণ এর আকার দেয়ালের ছিদ্রের ব্যাসের চেয়ে বড়।
এই প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত দক্ষ, 95% এর বেশি একটি কাঁচ পরিস্রাবণ দক্ষতা সহ।
2. পুনর্জন্ম প্রক্রিয়া
এটি ডিপিএফ প্রযুক্তির সারাংশ। যদি কালি শুধুমাত্র সংগ্রহ করা হয় কিন্তু অপসারণ না করা হয়, তাহলে কণা ক্রমাগত জমা হতে থাকবে, যার ফলে নিষ্কাশন ব্যাকপ্রেশার তীব্রভাবে বৃদ্ধি পাবে, যা অবশেষে ইঞ্জিনের ত্রুটির দিকে পরিচালিত করবে। তাই, সংগৃহীত কণাকে পর্যায়ক্রমে পুড়িয়ে ফেলতে হবে, একটি প্রক্রিয়া যা পুনর্জন্ম নামে পরিচিত।
মূল চ্যালেঞ্জ: খাঁটি কাঁচের ইগনিশন তাপমাত্রা খুব বেশি (প্রায় 550-600 ডিগ্রি সেলসিয়াস), যেখানে সাধারণ ডিজেল নিষ্কাশন তাপমাত্রা, বিশেষ করে শহুরে গাড়ি চালানোর সময়, শুধুমাত্র 150-300 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের মধ্যে থাকে এবং স্বাভাবিকভাবে কালি পোড়াতে পারে না।
অনুঘটকের ভূমিকা: DPF অনুঘটকের প্রাথমিক উদ্দেশ্য হল রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে কাঁচের অক্সিডেশন তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে আনা, যাতে ইঞ্জিন অপারেশন চলাকালীন স্বাভাবিক নিষ্কাশন তাপমাত্রার সীমার মধ্যে এটিকে পুড়িয়ে ফেলা যায়।

DPF অনুঘটকের প্রকার এবং রচনা
DPF অনুঘটক স্বাধীন একক নয় কিন্তু একটি আবরণ আকারে DPF সাবস্ট্রেটের সাথে একত্রিত হয়। তিনটি প্রধান বাস্তবায়ন পদ্ধতি আছে:
1. অনুঘটক-প্রলিপ্ত DPF
এটি সবচেয়ে সাধারণ প্রকার, যেখানে অনুঘটক আবরণ সরাসরি DPF সাবস্ট্রেটের ছিদ্রযুক্ত দেয়ালে প্রয়োগ করা হয়।
সাবস্ট্রেট: ছিদ্রযুক্ত সিলিকন কার্বাইড বা কর্ডিয়ারাইট ডিপিএফ।
আবরণ: DOC-এর মতো, একটি উচ্চ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল γ-অ্যালুমিনা বেস লেপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
সক্রিয় উপাদান:
মূল্যবান ধাতু যেমন প্ল্যাটিনাম এবং প্যালাডিয়াম: এগুলি প্রাথমিক এবং অনেক বর্তমান সিস্টেমে মূলধারার পছন্দ ছিল।
কর্মের প্রক্রিয়া:
NO থেকে NO₂-এর জারণ: অনুঘটকটি NO-এর নিষ্কাশনে NO-এর জারিত করে। NO₂ হল একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট যা তুলনামূলকভাবে কম তাপমাত্রায় (~250–300°C): C 2NO₂ → CO₂ 2NO এ কাঁচের সাথে বিক্রিয়া করে। এই প্রতিক্রিয়াটি নিষ্ক্রিয় পুনর্জন্ম অর্জনের চাবিকাঠি।
প্রত্যক্ষ জারণ: উচ্চ তাপমাত্রায়, অনুঘটক অক্সিজেন এবং কাঁচের মধ্যে সরাসরি বিক্রিয়াকেও উৎসাহিত করে।
2. জ্বালানী সংযোজন-টাইপ অনুঘটক
এই পদ্ধতিতে, অনুঘটকটি DPF এর উপর প্রলেপ দেওয়া হয় না তবে একটি ধাতু-ভিত্তিক সংযোজন আকারে সরাসরি জ্বালানীতে যোগ করা হয়।
সংযোজন: সাধারণত, সেরিয়াম বা লোহার অর্গানোমেটালিক যৌগ।
নীতি: দহনের পরে, সংযোজন থেকে ধাতব কণাগুলি নিষ্কাশন গ্যাসের সাথে DPF-তে প্রবেশ করে এবং সংগৃহীত সট স্তরে অভিন্নভাবে এম্বেড করে। পুনর্জন্মের সময়, এই ধাতব কণাগুলি অনুঘটক হিসাবে কাজ করে, উল্লেখযোগ্যভাবে কাঁচের অক্সিডেশন তাপমাত্রা কমিয়ে দেয় (~450 ° C পর্যন্ত)।
উপকারিতা: অনুঘটক কাঁচের সাথে সমানভাবে মিশ্রিত করে, পর্যাপ্ত যোগাযোগ এবং উচ্চ পুনর্জন্ম দক্ষতা নিশ্চিত করে।
অসুবিধা: অতিরিক্ত সংযোজন সঞ্চয়স্থান এবং ইনজেকশন সিস্টেমের প্রয়োজন হয়, খরচ বৃদ্ধি পায় এবং ধাতব অক্সাইড ছাই অবশিষ্টাংশ DPF-এ জমা হয়, পর্যায়ক্রমিক পরিষ্কারের প্রয়োজন হয়।
3. অনুঘটক ডিপিএফ
এটি একটি ধারণা যা সহজেই বিভ্রান্ত কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ। এটি একটি একক উপাদানে DOC কার্যকারিতা এবং DPF কার্যকারিতাকে একীভূত করাকে বোঝায়, যেমন, DPF-এর খাঁড়িতে একটি উচ্চ-ডোজ অক্সিডেশন অনুঘটক (যেমন প্ল্যাটিনাম বা প্যালাডিয়াম) প্রয়োগ করা।
ফাংশন: এটি একটি DOC-এর মতো CO এবং HC-কে অক্সিডাইজ করতে পারে এবং প্যাসিভ পুনর্জন্মের জন্য NO₂ তৈরি করতে পারে, পাশাপাশি DPF-এর মতো কণা পদার্থও ক্যাপচার করতে পারে।
অ্যাপ্লিকেশন: সাধারণত কমপ্যাক্ট আফটারট্রিটমেন্ট সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যেখানে স্থান সীমিত।

DPF পুনর্জন্ম কৌশল
একটি DPF অনুঘটকের উপস্থিতি নিম্নলিখিত পুনর্জন্ম কৌশলগুলিকে সক্ষম করে:
1. নিষ্ক্রিয় পুনর্জন্ম
প্রক্রিয়া: স্বাভাবিক গাড়ি চালানোর সময়, যখন নিষ্কাশন তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট স্তরে পৌঁছে যায় (উদাহরণস্বরূপ, হাইওয়ে ক্রুজিংয়ের সময়), DPF অনুঘটক ক্রমাগত NO₂ তৈরি করে, যা ক্রমাগতভাবে জমে থাকা কালিকে অক্সিডাইজ করে।
বৈশিষ্ট্য: এই প্রক্রিয়াটি ড্রাইভারের কাছে অদৃশ্য এবং এটি সবচেয়ে কাঙ্খিত পুনর্জন্ম পদ্ধতি। যাইহোক, NO₂ সরবরাহ করার জন্য এটির জন্য পর্যাপ্ত নিষ্কাশন তাপমাত্রা এবং আপস্ট্রিম DOC-এর সাথে সমন্বয় প্রয়োজন।
2. সক্রিয় পুনর্জন্ম
প্রক্রিয়া: যখন গাড়ির অনবোর্ড কম্পিউটার ডিফারেনশিয়াল প্রেসার সেন্সরের মাধ্যমে সনাক্ত করে যে DPF যথেষ্ট পরিমাণে আটকে আছে এবং প্যাসিভ পুনর্জন্ম সম্ভব নয়, তখন সিস্টেম সক্রিয়ভাবে হস্তক্ষেপ করে।
হস্তক্ষেপের পদ্ধতি: ফুয়েল ইনজেকশন বিলম্বিত করে বা ইনজেকশনের পরে সঞ্চালন করার মাধ্যমে, অপুর্ণ জ্বালানী DOC-তে প্রবেশ করে, অক্সিডেশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং 600°C এর উপরে উচ্চ-তাপমাত্রা নিষ্কাশন তৈরি করে, যা পরে DPF-তে নির্দেশিত হয়, যা উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেনের সাথে দ্রুত জারিত হতে দেয়।
অনুঘটকের ভূমিকা: এই মোডে, উচ্চ তাপমাত্রায় অনুঘটক ছাড়াও কালি পুড়িয়ে ফেলা যায়। যাইহোক, অনুঘটকের উপস্থিতি প্রয়োজনীয় পুনর্জন্ম তাপমাত্রা কমায়, পুনর্জন্মের সময়কে ছোট করে এবং জ্বালানী খরচ কমায়।
3. পরিষেবা পুনর্জন্ম
প্রক্রিয়া: যদি গাড়িটি ধারাবাহিকভাবে স্বল্প-দূরত্বের বা কম-গতির অবস্থার অধীনে চালিত হয়, সক্রিয় পুনর্জন্মের সমাপ্তি রোধ করে, বাধ্যতামূলক পুনর্জন্ম সঞ্চালনের জন্য পরিষেবা কর্মীদের দ্বারা বিশেষ সরঞ্জাম ব্যবহার করা আবশ্যক।

মূল চ্যালেঞ্জ এবং বিবেচনা
1. ছাই জমে: ইঞ্জিন তেলের সংযোজন (যেমন ক্যালসিয়াম, জিঙ্ক, ফসফরাস, সালফার, ইত্যাদি) দহনের সময় অ-দাহ্য ছাই তৈরি করে। ছাই স্থায়ীভাবে DPF চ্যানেলগুলিকে আটকে রাখে, যার ফলে ব্যাক প্রেসার ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। এটি DPF জীবনকালের জন্য চূড়ান্ত সীমিত কারণ এবং এর জন্য পর্যায়ক্রমে বিচ্ছিন্নকরণ, পরিষ্কার করা বা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন (সাধারণত কয়েক লক্ষ কিলোমিটারের পরে)।
2. অনুঘটক বিষক্রিয়া: সালফার এবং ফসফরাসের মতো পদার্থ DPF-এর অনুঘটক আবরণকে বিষাক্ত করতে পারে, এর অনুঘটক কার্যকলাপ হ্রাস করে।
3. তাপ ব্যবস্থাপনা: সক্রিয় পুনর্জন্মের সময় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ। অতিরিক্ত তাপমাত্রা তাপীয় চাপের কারণে ডিপিএফ সাবস্ট্রেট গলতে বা ফাটতে পারে।
4. জ্বালানীর গুণমান: উচ্চ-সালফার জ্বালানী অনুঘটকের কার্যকারিতাকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করতে পারে এবং সালফেট ছাই বৃদ্ধি করতে পারে।