• 壁流式柴油顆粒捕集器工作原理

    2015年08月28日

    柴油發動機的污染主要來自三個方面—— 微粒排放物質、碳氫化合物(HCx)、氮氧化物(NOx)和硫。其中微粒排放物質(煙灰)大部分是由碳或碳化物的微小顆粒(尺寸小于4-20 μ m)所組成的。

    顆粒捕捉器能夠減少柴油發動機所產生的煙灰達9 0 % 以上。捕捉到的微粒排放物質隨后在車輛運轉過程中燃燒殆盡。壁流式柴油顆粒捕集器的工作基本原理是: 如柴油微粒過濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀,柴油發動機排出的含有炭粒的黑煙,通過專門的管道進入發動機尾氣微粒捕集器,經過其內部密集設置的袋式過濾器,將炭煙微粒吸附在金屬纖維氈制成的過濾器上; 當微粒的吸附量達到一定程度后,尾端的燃燒器自動點火燃燒,將吸附在上面的炭煙微粒燒掉,變成對人體無害的二氧化碳排出。為了做到這一點,捕捉器應用了先進的電控系統、催化涂層和燃料添加型催化劑(FBC)。這種燃料添加型催化劑包含諸如鈰、鐵和鉑等金屬。這些材料按比例加入到燃料中,在發動機控制系統的幫助下不僅控制微粒排放物質的數量,而且還控制碳氫化合物和污染氣體等污染物的排放量。 捕捉器的再生或凈化功能必須在可控的基礎上完成,以保持捕捉器不被煙灰堵塞。在凈化周期結束以后,任何殘留灰塵或濾渣最終都將在日常維護中被人為地清除。

    柴油顆粒捕捉器可以有效地減少微粒物的排放,壁流式柴油顆粒捕集器先捕集廢氣中的微粒物,然后再對捕集的微粒進行氧化,使顆粒捕捉器再生。所謂過濾器的再生是指在DPF長期工作中,捕捉器里的顆粒物逐漸增加會引起發動機背壓升高,導致發動機性能下降,所以要定期除去沉積的顆粒物,恢復DPF的過濾性能。捕捉器的再生有主動再生和被動再生兩種方法:主動再生指的是利用外界能量來提高捕捉器內的溫度,使微粒著火燃燒。當捕捉器中的溫度達到550℃時,沉積的顆粒物就會氧化燃燒,如果溫度達不到550 ℃,過多的沉積物就會堵塞捕捉器,這時就需要利用外加能源(例如電加熱器,燃燒器或發動機操作條件的改變)來提高DPF內的溫度,使顆粒物氧化燃燒。被動再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度,使微粒能在正常的柴油機排氣溫度下著火燃燒。添加劑(有鈰,鐵和鍶)要以一定的比例加到燃油中,添加劑過多會影響DOC的壽命,但是如果過少,就會導致再生延遲或再生溫度升高。

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