柴油機(jī)的發(fā)明是人類發(fā)展史上很重要的一步,首先,柴油機(jī)與汽油機(jī)相比具有相當(dāng)大的環(huán)保性,在汽油機(jī)的燃燒過程中的主要排放物有一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒍趸、顆粒物和氮氧化物;而柴油機(jī)工作過程中排放的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖投趸寂欧帕繕O低,但在顆粒物和抗氧化物的排放控制上要比汽油機(jī)更難處理。但這是無法避免的,柴油機(jī)本身的特性如此,可通過柴油機(jī)后處理手段來治理。
柴油顆粒過濾器(DPF)是安裝在柴油車排氣系統(tǒng)中,通過過濾來降低排氣中顆粒物(PM)的裝置。DPF通過表面和內(nèi)部混合的過濾裝置捕捉顆粒,例如擴(kuò)散沉淀、慣性沉淀或者線性攔截,能夠有效地凈化排氣中70%~90%的顆粒,是凈化柴油機(jī)顆粒物最有效、直接的方法之一,已在國際上實(shí)現(xiàn)了商品化。為滿足歐Ⅵ或美國2010排放法規(guī),柴油機(jī)排氣后處理系統(tǒng)將會更加復(fù)雜,需要將柴油氧化催化器(DOC )、柴油顆粒過濾器(DPF)、選擇性催化還原器(SCR)等集成為一體來控制柴油機(jī)排放(圖2)。
柴油顆粒過濾器(DPF)主要有顆粒過濾器空、顆粒過濾器滿和顆粒過濾器還原等3個工作過程。在顆粒過濾器空的工作狀態(tài)下(圖3),由于DPF內(nèi)部沒有任何存量的顆粒堵塞,廢氣流動阻力非常低,不會影響發(fā)動機(jī)的正常工作(如油耗、動力)等。隨著炭煙顆粒的不斷生成,DPF內(nèi)部捕集到的炭煙顆粒逐漸增多,導(dǎo)致廢氣排氣阻力升高,發(fā)動機(jī)的油耗和動力受到排氣背壓的增加而影響。
發(fā)動機(jī)控制單元通過廢氣壓力傳感器監(jiān)測DPF內(nèi)部的壓力,當(dāng)發(fā)動機(jī)控制單元監(jiān)測到DPF內(nèi)部壓力達(dá)到一定值時,廢氣便很難排出,極大地限制了發(fā)動機(jī)的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,此時發(fā)動機(jī)控制單元控制自行進(jìn)行炭煙顆粒的清潔還原工作,將集聚在DPF內(nèi)部的炭煙顆粒通過高溫燃燒掉,實(shí)現(xiàn)DPF的再生。
柴油顆粒過濾器(DPF.Diesel Particulate Filter)是以堇青石或碳化硅為原料的一種壁流式蜂窩陶瓷,柴油車發(fā)動機(jī)排出的尾氣中含有的
主要成分是碳的微粒,黑煙顆粒捕集器是安裝在柴油汽車排氣系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)排氣系統(tǒng)中,通過過濾降低排氣中顆粒物(PM)的裝置,其對碳粒的過濾效率可達(dá)90%以上,可溶性有機(jī)成分SOF(主要是高沸點(diǎn)HC)也能部分被捕集。微粒捕集器工作原理:通過交替堵住蜂窩狀多孔質(zhì)
陶瓷的孔兩端,利用陶瓷的壁孔來過濾除去PM。
美凈寶DPF具有以下特點(diǎn):
1. 熱膨脹系數(shù)比較小,耐高溫,抗熱沖擊性能好;
2. 過濾比表面積大,微孔分布均勻,孔襲率高;
3. 背壓小;
4. 產(chǎn)品的耐久性好;
5. 碳煙顆粒過濾效果高,一般為80%以上,并且適用于多種再生方式。