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DPF 热再生过程影响因素研究李小华;丁道伟;施蕴曦;陈亚运;蔡忆昔【摘要】A thermal regeneration model of diesel particulate filter (DPF) was established to study the influence of regenera‐tion conditions such as mixture flow ,regeneration temperature ,oxygen concentration and initial particle layer thickness on wall temperature peak and maximum temperature difference ,regeneration time or unit regeneration time and energy efficiency .The results indicate that properly improving the mixture flow ,regeneration temperature and oxygen concentration can all shorten the regeneration time .However ,excessive oxygen concentration and initial particle layer will lead to the too large wall temper‐ature peak and maximum temperature difference .Excessive mixture flow will lead to the low energy eff iciency of DPF regenera‐tion .The optimal regeneration effect occurs at 900 K of regeneration temperature .%建立了柴油机微粒捕集器（DPF）的热再生模型，研究了再生条件（混合气流量、再生温度、氧气浓度、初始微粒层厚度）对DPF再生过程中壁面温度峰值、最大温差、再生时间或单位再生时间和能量效率的影响。
NTP处理柴油机PM排放研究摘要：颗粒物是柴油机的主要污染物之一，柴油机颗粒捕集器是目前降低颗粒物排放最为有效的手段之一，是应对愈发严格的排放法规的必然选择。
目前，柴油机颗粒捕集器技术基本趋于成熟，但其再生成为了新的研究重点。
本文介绍了一种全新的柴油机颗粒捕集器再生技术，即低温等离子体再生技术。
国际研究表明低温等离子体技术在柴油机颗粒捕集器的再生领域有着极大的前景。
关键词：柴油机；PM；NTP引言近年来，随着《第六阶段轻型汽车污染物排放限值及测量方法》的实施，车用柴油机的排放已成为问题。
柴油机的颗粒物（Particulatematter，PM）和氮氧化物（NOX）排放较多，尤其是PM的排放，不仅易造成雾霾和能见度下降等环境问题，也严重危害人类健康，易引发呼吸系统疾病[1-2]。
因此，降低柴油机的PM排放，尤为迫切。
相较于国V，国VI阶段对颗粒物排放限值加严了百分之三十左右。
由于排放法规的日益严格，仅通过提高燃油质量和优化燃烧过程的方法已不能满足排放法规的要求，必须加装先进的后处理装置[3]。
低温等离子体技术凭借转化效率高、装置简单、无二次污染等特点，成为目前柴油机排气后处理领域的研究热点[4-5]。
1NTP处理PM的研究现状1.1颗粒物的主要成分柴油机PM的成分，主要由干碳烟、可溶性有机成分（Solubleorganicfraction，SOF）、硫酸鹽和金属物质组成[6]。
干碳烟是在高温缺氧的情况下，燃油经热裂解形成小分子不饱和烃，小分子不饱和烃通过环化反应生成多环芳香烃形成的。
1.2低温等离子体技术低温等离子体（Non-ThermalPlasma，NTP）是继固态、液态、气态之后的物质第四态。
NTP中的活性物质与PM发生一系列复杂物理化学反应，从而分解去除PM。
NTP技术有处理效率高、装置简单、能耗低、抗颗粒干扰能力强等优点，处理柴油机的排气有明显的优势。
1.3低温等离子体技术处理柴油机颗粒物排放的研究现状大量试验证明NTP可降低柴油机排气中的PM，Babaie等人利用DBD放电产生臭氧处理柴油机排气中的PM，他通过研究PM、臭氧和二氧化碳的相互关系，发现在去除PM的过程中，臭氧发挥了主要的作用，而且当放电功率较高时，臭氧浓度可达几百ppm，PM的去除效率可达到50%以上[7]。
柴油机DPF系统可靠性试验研究摘要：DPF后处理系统已广泛应用，DPF开裂导致整车PM超标，堵塞会导致经济性恶化，动力性不足。
文章通过合理设计台架可靠性试验循环和过程分析，有效验证DPF系统可靠性。
关键词：DPF；柴油机；台架试验；可靠性0引言柴油机有着动力性好，又十分经济的优点，目前被大量大小型交通工具采用。
而柴油机排气的有害成分主要有CO、HC、NOx、硫化物以及颗粒物、臭味气体等，由于柴油机使用的混合气平均空燃比比理论空燃比大，故其CO及HC排放明显低于汽油机，但NOx、颗粒物及臭味气体却较高[1]。
柴油机的尾气处理目前有两个控制方向：一方面改善发动机机内净化技术如废气再循环和控制燃烧等技术；另一个方面改善机外净化技术如提高尾气处理器的处理效果。
尾气处理技术常用技术有选择性催化还原（SCR），氧化催化（DOC），颗粒捕捉器（DPF）等技术[2]。
其中，壁流式颗粒捕集器是公认的降低PM排放最有效的装置之一，其捕集效率可达95%以上[3]。
随排放升级部分地区也强制要求使用DPF来控制PN的排放水平，而对于装在轻型柴油车上的颗粒捕集器，需要进行200个加载再生耐久试验循环[4]，如何进行DPF可靠性试验尤为重要。
1试验设备及试验方案1.1试验台架表1为试验使用的测试用设备型号，表2为测试用发动机及后处理参数。
发动机采用江淮自产某款国五发动机。
1.2试验方案c）工况1连续运行11次，为确保进入工况2前DPF内部碳烟烧完，第11次再生完成后全速全负荷工况运行40min，再进入工况2，工况1：工况2=11：1。
取整后可靠性共运行220次加载再生循环累计385h。
1.3传感器布置在DPF前后以及DPF载体内部布置温度传感器，监控再生过程中温度变化情况，如表3和图3所示。
2加载再生可靠性试验按照上述工况进行可靠性试验和后处理评价。
如表4所示，试验后各稳态工况点THC转化效率均在80%以上，DOC氧化性能再指标范围内。
一种针对发动机长怠速的dpf再生控制方法一种针对发动机长怠速的DPF再生控制方法摘要：随着车辆数量的不断增加，排放污染问题日益严重。
柴油车辆中的颗粒物排放是主要污染源之一。
以柴油颗粒捕集器（DPF）为代表的颗粒物过滤技术被广泛应用于柴油车辆中，以减少颗粒物的排放。
然而，发动机长时间怠速工况下DPF的再生效果较差，对于此种情况，本文提出了一种针对发动机长怠速的DPF再生控制方法。
1. 引言柴油颗粒捕集器（DPF）是一种用于减少柴油车辆颗粒物排放的重要装置。
DPF通过捕集颗粒物，并定期进行再生来减少颗粒物的积累。
然而，在发动机长时间怠速工况下，由于温度较低和流量较小，DPF的再生效果较差，导致颗粒物无法有效地被清除。
因此，针对发动机长怠速工况，研究一种有效的DPF再生控制方法具有重要的理论和应用价值。
2. DPF再生控制方法为解决长怠速工况下DPF再生效果差的问题，本文提出了一种基于温度和压差的DPF再生控制方法。
具体步骤如下：（1）建立温度和压差模型：通过传感器实时监测DPF的温度和压差，并建立相应的模型。
温度模型用于预测DPF的温度变化趋势，压差模型用于评估DPF的堵塞程度。
（2）制定再生策略：根据温度和压差模型的预测结果，制定相应的再生策略。
当DPF温度较低时，可通过增加发动机转速或运用辅助加热装置提高温度；当DPF堵塞程度较高时，可通过增加燃油喷射量或改变喷油时机提高压差。
（3）实施再生控制：根据制定的再生策略，实施DPF的再生控制。
通过调节发动机工作参数来改变温度和压差，从而实现DPF的高效再生。
3. 实验验证为验证所提出的DPF再生控制方法的有效性，进行了一系列实验。
实验结果表明，在发动机长怠速工况下，采用该方法可以显著提高DPF的再生效果。
与传统的定时再生方法相比，其颗粒物清除效率提高了30%以上。
4. 结果分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：（1）基于温度和压差的DPF再生控制方法可以有效改善发动机长怠速工况下的DPF再生效果；（2）该方法具有良好的实用性和可行性，可在实际的柴油车辆中得到应用；（3）该方法对于减少柴油车辆颗粒物排放，改善空气质量具有重要的现实意义。
中国内燃机学会燃烧节能净化分会2011年学术年会CSICE2011-003柴油机微粒捕集器缸内次后喷主动再生方法的试验研究王丹1， 刘忠长1， 王忠恕1， 刘江唯2， 张建瑞 2(1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室，吉林 长春 130025；2.中国第一汽车集团公司技术中心，吉林 长春 130011)摘要：针对柴油机微粒捕集器（DPF）的再生展开相应的研究。
利用台架试验研究了缸内次后喷（LPI）对柴油机动力性、燃油经济性以及排放性能的影响，分析了不同工况、不同后喷油量下柴油机氧化催化器（DOC）的升温特性，提出了采用缸内次后喷和DOC提高排气温度进行DPF主动再生的方法。
试验结果表明,在中低负荷工况(40%和50%负荷率)通过缸内次后喷能够显著提高发动机排气中的HC排放，促进其在辅助升温装置DOC内的氧化发热，提高DPF入口排气温度，满足DPF主动再生对高温的需求。
但由于喷油时刻过于靠后，次后喷喷入的燃油在缸内基本未燃，缸内次后喷对DOC入口温升影响较小，最高温升仅40℃左右。
采用缸内次后喷进行DPF主动再生时，DOC有效工作的入口温度要大于250℃，为了保证DOC 对未燃HC高的转化效率，避免DOC下游的HC逸散，在DOC入口温度较低小负荷工况（25%负荷率）需要采取有效措施提高DOC入口温度。
关键词：微粒捕集器缸内次后喷氧化催化器主动再生升温特性中图分类号：TK421+.5Experimental Study on Diesel Particulate Filter RegenerationUsing In-cylinder Late Post InjectionWANG Dan1, LIU Zhong-chang1, WANG Zhong-shu1, LIU Jiang-wei2, ZHANG Jian-rui2(1. State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation, Jilin University, Changchun, 130025, China;2. Research and Development Center, FAW Group Corporation, Changchun, 130011, China) Abstract:An active diesel particulate filter (DPF) regeneration system was evaluated, which applies in-cylinder last post injection (LPI) and a diesel oxidation catalyst (DOC) to increase exhaust gas temperature for DPF regeneration. The influence of LPI on the performance of diesel engine and temperature rise characteristics of DOC were studied by the bench test. The results show that, at medium and low load conditions (40% and 50% load rate), LPI produces higher level of unburned hydrocarbon (HC), which mainly oxidize on the diesel oxidation catalyst (DOC) and create enthalpy to raise exhaust gas temperature to initiate active DPF regeneration. Due to too late injection moment, most fuel quantity injected by LPI is not burned in the cylinder, so LPI has little influence on DOC inlet temperature and the maximum increase in the inlet temperature of DOC is only 40℃.When LPI was used to regenerate a DPF at small load conditions (25% load rate), effective methods should be adopted to increase DOC inlet temperature to be over 250℃and reach its optimal HC conversion level.Keywords: Diesel particulate filter; In-cylinder late post injection; Diesel oxidation catalyst; Active regeneration; Temperature rise characteristics柴油机的微粒排放严重地污染环境并危害人类健康，其净化技术一直是人们研究的热点微粒捕集器(DPF)技术是满足未来车用柴油机严格排放法规的重要措施。
基于发动机的DPF再生控制技术研究作者：张震亚来源：《西部论丛》2017年第01期摘要：本文根据目前DPF的再生技术问题，对于发动机的DPF再生控制技术进行了分析，并对再生控制策略中的安全性、再生条件进行了阐述，可供有关单位进行参考。
关键词：发动机；DPF；再生控制柴油发动机存在排放上的难点，在柴油发动机的为其排放中通过排气装置排除的颗粒物、氢氧化物等对周围环境具有较严重的污染，只依靠发动机内部净化措施不能达到较高排放标准的需求，因此采用排放后处理装置也就成为了柴油发动机技术的必然选择。
因为柴油发动机的空燃很高，不能采用汽油发动机的三效催化装置对于柴油发动机的排放物质开展高效净化，而微粒过滤措施则是对柴油发动机的微粒排放进行有效处理的最佳技术之一。
对于轿车的柴油发动机而言，优良的再生控制技术应当使得投入的费用尽量减少，同时避免受到日常驾驶条件的局限，必须可以确保在正常的驾驶条件下进行再生，而且进行再生时还必须避免对整车的驾驶情况产生较大的干扰。
1.DPF氧化催化及微粒捕捉技术和汽油发动机的排放物进行对比，柴油发动机产生的污染排放物质中主要的成分包含微粒物质，而微粒捕捉装置的基本作用就是进行微粒的捕捉工作，而过滤物质和过滤物质的重生则是关键环节。
当处理装置运行过程中，过滤物质能够吸收大部分污染物微粒，当污染物颗粒开始进行累计之后，过滤物质前后会出较大的压力差，而压力差会随着时间更加明显，柴油发动机排除气体的阻碍压力也会逐步增加，在这种情况下就必须通过有效方式对污染物微粒进行燃烧处理。
氧化催化和微粒捕捉存在的技术问题为过滤物质的重生，在许多柴油发动机的微粒捕捉装置重生技术中，不考虑过滤物质连续重生的情况，其他情况都必须分析判断重生的实际，而且还必须对重生的整个阶段开展监测和控制。
柴油发动机的排气温度、排除气体的氧气含量、排气流速以及颗粒加载的浓度等参数都会对过滤物质的重生产生作用，因此按照柴油发动机的运行规律以及运行状况科学确定重生措施对微粒捕捉装置的可靠重生有着十分关键的意义。
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—作者简介:涂紫鹏（1988-），男，江西南昌人，工程师，硕士，主要
从事汽车动力总成及电器原理研究。
图1G-IDSS 设备下载数据连接
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②为了确认再生是否导致机油稀释，需要记录每天早晨（发动机静止一晚上）的机油高度（读机油标尺）并记录环境温度（仪表显示）。
分别在样车试验行驶0km、5000km、10000km时对机油进行采取分析。
2数据处理及分析
将记录的再生过程数据进行归纳汇总制成图表如图4。
根据数据判定DPF再生是否正常。
将记录机油液面的数据进行归纳汇总制成图表如图5。
根据机油样品成分检测数据及机油液面高度来看是否存在明显的机油稀释情况。
3结论
本文作者结合PDF技术特点，考虑各种DPF各种恶劣工况，制定一种验证的试验方法。
本次提供的路试测试方法可以适用于其他整车厂DPF专项试验规范。
该试验
图2市区工况图4再生过程数据图
图5机油液面的数据图
图3上下坡工况。
