Filtro de partículas diesel

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Os Particulados de Diesel
Os particulados são constituídos de pequenas unidades esféricas compostas basicamente de carbono com diâmetro na faixa de 10 a 80 nm; estas se agregam formando partículas secundarias, com diâmetros aerodinâmicos aproximadamente entre 100 e 300nm. Estes agregados são formados pela condensação de hidrocarbonetos resultantes da combustão incompleta do óleo Diesel e doóleo lubrificante, sobre os quais ainda se adsorvem os sulfatos, ácido sulfúrico e água. Este processo começa na câmara de combustão e continua até a exaustão. O conglomerado final resultante é chamado então de particulado ou fuligem. Sua composição média, em peso, é de: 70% de carbono, 20% de oxigênio, 3% de enxofre, 1,5% de hidrogênio, e menos de 1% de nitrogênio. Tendo em vista facilitar adescrição do comportamento químico destes materiais, estes foram divididos em duas partes: a fração insolúvel, composta basicamente de carbono e sulfatos, e a fração orgânica solúvel (SOF), composta do combustível e do óleo lubrificante não queimados ou parcialmente queimados. Essa última pode contribuir com até 2/3 do peso total do particulado. Vale salientar que a composição e a morfologia das partículade fuligem é dependente de diversos fatores, tais como: tipo de máquina, da carga, do modo de operação, além da qualidade do óleo lubrificante e do próprio Diesel utilizado.

Tecnologias de Controle de Particulados
Muitas soluções têm sido propostas visando a eliminação dos particulados, além das apresentadas anteriormente. Tem-se sugerido-se, por exemplo, o uso de combustíveis alternativos,tais como óleos vegetais modificados ou gás natural comprimido, a adição de metanol ou etanol ao Diesel, etc. Essa última encontra-se em processo de avaliação no Brasil, tendo em vista a atual grande disponibilidade deste álcool. De modo geral, o uso destas alternativas podem vir a acarretar perda de eficiência desses motores.
Outra possibilidade de redução de particulados é a adição deorgano-metálicos ao Diesel. Estes se decompõe ainda na câmara de combustão, formando micropartículas metálicas ou de óxido do metal, os quais agem como catalisadores de oxidação, minimizando a formação de particulados. Diversos elementos têm-se mostrado eficientes, nesse contexto, destaca-se o cério como um dos mais ativos. Este procedimento tem como desvantagem o fato de que as micropartículas de catalisadorpassam a constituir a massa de particulados remanescentes, sendo, então, libertadas para a atmosfera, o que se constitui, certamente, num efeito indesejável5. O uso de filtros ou “traps” de particulados foi uma das primeiras soluções consideradas. A questão, neste caso, é a recuperação destes materiais, ou seja, a eliminação dos particulados retidos.
Controle de PM atráves da Engenharia deProjeto
Sistema de Injeção de Combustível: O aumento da pressão de injeção pode ser utilizada para fornecer reduções significativas nas emissões de PM. Pressões de injeções mais elevadas aumentam a quantidade de mistura de combustível e ar que ocorre no espaço entre o bico e o comprimento de decolagem do jato de combustível antes da ignição. Isto proporciona uma mistura mais pobre (mas aindacombustível rico) pré-misturado no núcleo do spray de queima de combustível que resulta em menor quantidade de produção de fuligem. Pressões mais elevadas também encurtam o tempo de residência no jet fuel, proporcionando menos tempo para a produção de fuligem. A alta pressão de injeção é também um facilitador para o uso de menores diâmetros de orifício injetor. A pesquisa mostrou que diâmetros de orifíciomenor do que cerca de 50 mm pode eliminar a produção de fuligem. Implementação de tais pequenos diâmetros de orifício injector nos motores de produção é um desafio que ainda não foi cumprido. Enquanto pressões de injeção mais elevadas de combustível podem melhorar a atomização, este não é geralmente um problema com os motores diesel modernos. A desvantagem de altas pressões de injeção é a...
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