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在国Ⅳ时代柴油机尾气后处理装置有2种主要升级方案，一类是通过使用选择性催化还原（SCR）技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；一类是通过柴油颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter，简称DPF）或柴油氧化催化器（DOC），针对燃烧产生的微粒进行处理的EGR（废气再循环）技术。目前大众公认的降低柴油机PM的有效途径是采用DPF，国Ⅳ升级到国Ⅴ标准时，PM将是重点解决的问题，解决方式就是采用DPF。
1 柴油颗粒过滤器（DPF）工作原理
如图1所示，柴油颗粒过滤器（DPF）是安装在柴油车排气系统中，通过过滤来降低排气中颗粒物（PM）的装置。DPF通过表面和内部混合的过滤装置捕捉颗粒，例如扩散沉淀、惯性沉淀或者线性拦截，能够有效地净化排气中70％～90％的颗粒，是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一，已在国际上实现了商品化。为满足欧Ⅵ或美国2010排放法规，柴油机排气后处理系统将会更加复杂，需要将柴油氧化催化器（DOC ）、柴油颗粒过滤器（DPF）、选择性催化还原器（SCR）等集成为一体来控制柴油机排放（图2）。
柴油颗粒过滤器（DPF）主要有颗粒过滤器空、颗粒过滤器满和颗粒过滤器还原等3个工作过程。在颗粒过滤器空的工作状态下（图3），由于DPF内部没有任何存量的颗粒堵塞，废气流动阻力非常低，不会影响发动机的正常工作（如油耗、动力）等。随着炭烟颗粒的不断生成，DPF内部捕集到的炭烟颗粒逐渐增多，导致废气排气阻力升高，发动机的油耗和动力受到排气背压的增加而影响。发动机控制单元通过废气压力传感器监测DPF内部的压力，当发动机控制单元监测到DPF内部压力达到一定值时，废气便很难排出，极大地限制了发动机的动力性和燃油经济性，此时发动机控制单元控制自行进行炭烟颗粒的清洁还原工作，将集聚在DPF内部的炭烟颗粒通过高温燃烧掉，实现DPF的再生。
2 柴油颗粒过滤器（DPF）的再生
柴油颗粒过滤器（DPF）对炭烟颗粒的过滤效率较高，可达到60％~90%。在过滤中，颗粒物集聚在颗粒过滤器内会导致柴油机排气背压升高，当排气背压达到16 kPa~20 kPa时，柴油机性能开始恶化，因此必须定期地除去颗粒，使颗粒过滤器恢复到原来的工作状态，即再生。
文章转自：柴油车服务俱乐部
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发表于 2021-7-13 09:39:16
发表于 2021-7-13 16:04:30