颗粒过滤器DPF

DOC与DPF结合在柴油机后处理上的应用研究通过对柴油发动机后处理器内的氧化催化器（DOC）与颗粒过滤器（DPF）的结构和工作原理的描述，分析研究了DOC与DPF相结合在柴油机的尾气处理上的优缺点，为DOC+DPF技术在柴油机尾气处理方面的应用提供了有效的支撑。

标签：柴油发动机；后处理器；DOC与DPF；尾气处理1 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。

但最近几年来国家出台了越来越严格的尾气排放法规，柴油机的尾气处理成为各个车辆生产商面临的难题。

柴油机的尾气处理目前有两个控制方向：一方面是加强发动机内燃油的燃烧效率，降低尾气中的有害气体成分，目前社会上的改进方法有废气再循环（ECR）和控制燃烧位置（CSS）等技术；另一个方面就是提高尾气处理器的处理效果，尾气处理技术目前有选择性催化还原（SCR），氧化催化（DOC），颗粒捕捉器（DPF）等技术。

本文通过对DOC与DPF技术的大量研究和实验，发现DOC与DPF技术相结合，不仅可以很大程度上完成尾气中有害物质的清除，还可以解决单独使用DOC技术或DPF技术在安装和结构上的技术难题。

2 DOC与DPF的工作原理与特点分析2.1 DOC工作原理与特点分析柴油机的尾气处理中使用DOC的主要作用是催化氧化尾气中的有害物质。

DOC一般以金属或陶瓷作为催化剂的载体，涂层中主要活性成分是铂系、钯系等贵重金属与稀土金属。

当柴油机的尾气通过催化剂时，HC化合物和CO等在较低的温度下可以很快地与尾气中的氧气进行化学反应，生成无污染的H2O和CO2，达到净化尾气中HC、CO的目的。

DOC技术要取得良好的净化效果，需要解决几个技术难题。

一是柴油机的排气温度偏低，对催化剂要求较高，必须使催化剂在低温下仍然有很好的催化活性；二是柴油中的硫含量必须较低，因为硫会使催化剂中毒劣化；三是废气中的一些较大颗粒很难被催化氧化，会堵塞催化剂载体的孔道。

2.2 DPF的工作原理和特点分析DPF技术又称为柴油机颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter）技术，是比较好的降低排气中的烟尘颗粒（PM）的方法，现在市面上的壁流式蜂窝陶瓷颗粒捕捉器对PM的过滤效率高达90%。

K技朮交*Technical Communication+计DPF再生中断研究与验证贺继龄，蓝贤清，张玉香(湖南猎豹汽车股份有限公司，湖南长沙410100)摘要：-PF再生中断是一种异常现象，不及时处理会对车辆正常行驶造成影响$为了减少DPF再生中断发生，本文通过研究和验证增加保温套、增加再生后喷和再生次后喷喷油量等方法来提高DPF入口温度，减少DPF再生中断发生$同时，增设手动再生开关作为DPF再生中断发生后的备用方法，当DPF发生再生中断且碳载量达到警示阈值后驾驶员用手动再生开关来启动DPF手动再生，恢复DPF，使车辆发生限速限扭事件、DPF 堵塞、出现发动机无法启动等极端情况成为小概率事件，保证DPF再生正常进行，车辆正常行驶$关键词：手动再生；再生中断；保温套；再生后喷；再生次后喷中图分类号：？463.6文献标志码：A文章编号：1003-8639(2021)01-0041-05Research and Verification of DPF Regeneration InterruptionHE Ji-ling,LAN Xian-qing#ZHANG Yu-xiang(Hunan Leopaard Automobile Co.,Ltd.,Changsha410100,China)Abstract；DPF regeneration interruption is an abnormal phenomenon,which will affect the normal running of the vehicle if not handled in time.In order to reduce the occurrence of DPF regeneration interruption,this paper studies and verifies the methods of increasing the temperature of DPF inlet by increasing the heat preservation sleeve,increasing the amount of post injection and secondary post injection.At the same time,the regeneration switch is added as the backup method to cope with DPF regeneration interruption.When DPF regeneration interruption occurs and the carbon load reaches the warning threshold,the driver can turn on the switch manually to trigger the DPF regeneration,then restore DPF to initial state,which can assure vehicle driving in normal condition and make those extreme events happens with small probability,such as speed and torque limiting,DPF blockage and engine start failure.Key words；manual regeneration switch；regeneration interruption；heat preservation sleeve；post injection；secondary post injection贺继龄，硕士，高级工程师，研究方向为发动机电控、标定与后处理。

主动再生与被动再生的原理Passive regeneration refers to the process by which the exhaust system of a vehicle removes accumulated soot from the diesel particulate filter (DPF) without the need for the driver to take any action. This process is completed automatically while the vehicle is in use. While passive regeneration is typically effective in removing soot from the DPF, there are certain driving conditions that can hinder this process, such as frequent short trips or low-speed driving.被动再生是指车辆的排气系统在无需驾驶员采取任何行动的情况下，从柴油颗粒过滤器（DPF）中去除积累的碳黑的过程。

这个过程是在车辆使用时自动完成的。

虽然被动再生通常能够有效地清除DPF中的碳黑，但是某些驾驶条件可能会阻碍这一过程，比如频繁的短途行驶或低速行驶。

Active regeneration, on the other hand, is a process initiated by the vehicle's engine management system to actively burn off the excess soot accumulated in the DPF. This is typically required when the soot levels in the filter reach a certain threshold. During an active regeneration cycle, the engine management system increases the exhaust temperature to facilitate the combustion of the soot, andthis process may also require the vehicle to be driven at higher speeds or engine speeds for a period of time.另一方面，主动再生是指车辆的发动机管理系统启动的过程，以主动燃烧DPF中积累的过多碳黑。

dpf生产工艺DPF生产工艺介绍•什么是DPF生产工艺？•DPF的全称是什么？有什么作用？•DPF生产工艺在汽车领域的重要性。

制备材料•DPF生产的原材料有哪些？•哪些材料被用于制备DPF？•原材料的选择对DPF的性能有什么影响？工艺流程•制备DPF的工艺流程有哪些步骤？•每个步骤的具体操作是什么？•如何确保制备过程中的质量控制？关键技术•DPF工艺中的关键技术有哪些？•这些技术在制备过程中的作用是什么？•如何通过这些关键技术提高DPF的品质？环保考虑•DPF生产工艺对环境有什么影响？•是否存在对环境友好的替代方法？•如何进一步提升DPF生产工艺的环保性？应用前景•DPF的应用前景如何？•DPF生产工艺是否具有进一步优化的空间？•制备DPF的工艺是否可以应用于其他领域？结论•总结DPF生产工艺的重要性和关键要点。

•强调DPF的应用前景和可能的优化空间。

•呼吁进一步推动DPF生产工艺的研究和发展。

DPF生产工艺介绍•DPF生产工艺是指用于制备柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter, DPF)的一系列步骤和技术。

•DPF是一种用于清除柴油发动机尾气中颗粒物的装置，能够有效减少空气污染。

•在汽车领域，DPF生产工艺对于制造高效、可靠的柴油车尾气处理系统至关重要。

制备材料•DPF的主要原材料包括陶瓷纤维、氧化铝、硅烷等。

•陶瓷纤维被广泛用于DPF的毛细过滤器部分，用于捕捉和储存颗粒物。

•氧化铝和硅烷等材料则用于制备DPF的碳载体，提高其氧化和吸附能力。

•原材料的选择和比例对DPF的耐高温性、捕集效率和使用寿命等性能有重要影响。

工艺流程•DPF的制备工艺包括纤维制备、材料浸渍、结构成型、烧结等多个步骤。

•纤维制备包括纤维拉伸、定向和定长等操作，用于制备高强度和高孔隙率的陶瓷纤维膜。

•材料浸渍是将纤维膜浸入硅烷溶液中，使其表面充满硅烷颗粒，提高DPF的表面吸附能力。

•结构成型将浸渍后的纤维膜通过卷绕、压制等方式形成DPF的立体结构。

gpf是什么意思
GPF指的是汽油颗粒捕捉器，其原理和DPF（柴油颗粒捕捉器）大致相同。

GPF用于捕捉车辆废气中的颗粒物，当车辆使用一段时间后颗粒捕捉器就会被堵塞，此时GPF指示灯就会亮起。

以下是相关介绍：1、GPF的定义：GPF汽油机颗粒捕集器是指安装在发动机排放系统中的过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。

2、GPF 的作用：主要作用就是减少颗粒。

当汽车中指示灯亮了就代表着GPF 承载的颗粒物已经堆积到需要清理的时候了。

3、GPF灯亮的处理方法：如果指示灯亮绿灯，这种情况的话相对比较好一点，多跑高速让GPF自行处理沉积颗粒。

如果亮的是黄灯，那方法就是让排气温度升高，烧掉积碳即可。

柴油汽车如何净化尾气相信大家对柴油车的印象都不会太好，因为我们常见的大货车走过后，尾部都跟着浓浓的黑烟。

这些黑烟主要成分是碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等，这些颗粒物严重影响人体的肺部功能，危害健康。

那么，柴油汽车如何净化尾气呢？柴油在燃烧后会产生大量的碳粒和氮氧化合物N0X，为了消除它们，无论是环保部门还是汽车厂商都有各种各样的办法。

目前美国对于柴油车在使用时规定加装DPF。

DPF（Diesel Particulate Filter）——柴油颗粒过滤器，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。

这个能过滤99%颗粒物的装置目前看起来比较有效。

这是在排气系统中做的改善工作。

但从源头解决问题的话，还是要从发动机的设计上入手。

电子控制柴油喷射系统的出现就是改善能耗、减少排放的一大进步。

更精准的控制柴油定时定量喷到缸内，以及更好的雾化效果，都能从根本上使得柴油更充分的燃烧反应，提高动力的同时减少排放。

譬如在主喷射之前设置预喷射过程，即喷射少量柴油，能缩短主喷射的着火延迟期，大大降低氮氧化物的排放。

电控共轨、电控泵喷嘴和电控单体泵等技术可以让柴油车的排放达到“国三”或者“欧三”标准。

汽车上还有一个系统，或许大家没听说过，但它已经诞生很多年了，它的名字叫EGR（Exhaust Gas Recirculation）——废气再循环系统。

它是针对发动机排气中有害气体之一的氮氧化合物NOx所设置的排气净化装置。

通过把发动机排出的部分废气会送到进气歧管，并与新鲜混合气一气再次进入气缸，大量的二氧化碳降低混合气的燃烧温度，减少NOx的生成量。

随着清洁燃油的开发和利用，混合动力汽车的出现，汽车对于大气环境的损害会逐渐降低。

更多造成空气污染的主要原因有哪些，以及环境污染安全小知识，请大家继续关注的内容。

汽车后处理系统再生操作流程英文回答：Automotive Aftertreatment System Regeneration Operation Procedure.Introduction.Automotive aftertreatment systems are designed to reduce harmful emissions from internal combustion engines. These systems typically include a diesel particulate filter (DPF) and a selective catalytic reduction (SCR) system. The DPF captures particulate matter (PM) from the exhaust gas, while the SCR system reduces nitrogen oxides (NOx) emissions.Regeneration.The DPF and SCR systems require periodic regeneration to maintain their effectiveness. Regeneration is theprocess of removing accumulated soot from the DPF and reducing NOx levels in the SCR system.DPF Regeneration.DPF regeneration typically occurs automatically when the engine is operating under specific conditions. These conditions include:High exhaust gas temperature.Low engine load.Rich air-fuel mixture.During regeneration, the engine control unit (ECU) increases the exhaust gas temperature by injecting additional fuel into the engine. The increased temperature oxidizes the soot accumulated in the DPF, converting it into carbon dioxide (CO2).SCR Regeneration.SCR regeneration occurs when the ECU detects that the NOx levels in the exhaust gas are exceeding a certain threshold. The ECU then injects a urea-based solution into the exhaust gas upstream of the SCR catalyst. The urea solution reacts with the NOx to form nitrogen and water.Regeneration Process.The regeneration process typically consists of the following steps:1. Initiation: The ECU detects that the DPF or SCR system requires regeneration.2. Preparation: The engine operating conditions are adjusted to create the necessary conditions for regeneration.3. Regeneration: The DPF or SCR system undergoes the regeneration process.4. Completion: The ECU verifies that the regeneration process is complete and restores normal engine operation.Frequency and Duration.The frequency and duration of regeneration depend on the specific aftertreatment system and the operating conditions of the vehicle. DPF regeneration typically occurs every 500-1000 miles, while SCR regeneration occurs less frequently.Benefits of Regeneration.Regeneration is essential for maintaining the effectiveness of automotive aftertreatment systems. It helps to:Reduce PM and NOx emissions.Improve engine performance.Extend the life of the aftertreatment system.Maintenance.Regular maintenance is important to ensure that the automotive aftertreatment system is operating properly and regenerating as needed. This includes:Replacing the DPF and SCR filters at the recommended intervals.Using high-quality urea solution.Avoiding operating the vehicle in conditions that promote soot accumulation.中文回答：汽车后处理系统再生操作流程。

DPF柴油车面临的主要技术问题及解决方案研究伍赛特【期刊名称】《《汽车零部件》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】3页(P91-93)【关键词】柴油车; 颗粒捕集器; 颗粒排放物; 燃烧; 再生【作者】伍赛特【作者单位】上海汽车集团股份有限公司上海200438【正文语种】中文【中图分类】U460 引言颗粒捕集器(DPF)是柴油车上配置的用于消除颗粒(PM)的后处理装置。

柴油车排气系统安装DPF之后，排气背压将会随之升高。

如果在DPF工作过程中，无法及时清除过滤的PM，则随着DPF 上PM沉积量的增加，排气背压将会迅速增大，严重影响柴油机的动力性、经济性和排放性能[1-2]。

目前常用的有效消除DPF 上沉积PM的方法是氧化燃烧法，但会在DPF滤芯上留下灰分等沉积物。

同时如果使用不当，还可能导致DPF 滤芯高温烧裂或熔化，DPF的过滤性能将会迅速下降甚至丧失。

因此，安装DPF后车辆的性能、使用要求等将发生变化，本文作者详细介绍了DPF柴油车行驶和使用过程存在的主要问题，并提出了相应解决方案。

1 DPF 柴油车面临的主要问题1.1 受排气温度的影响车辆处于市区工况下，DPF 中的PM通常难以着火及燃烧。

而随着使用时间增长，储存在容积有限的过滤器上的PM数量会不断沉积增多[3]。

如果排气温度足够高或沉积的PM极易被氧化，则沉积的PM会被氧化并排入大气。

但是在常用市区工况下，柴油机排气温度低，而DPF 中PM的点燃温度较高、氧化燃烧慢，即使被引燃，中、小负荷下的PM 也难以被完全燃烧，仅有大约85%的PM可被氧化成CO2气体，其余部分因缺氧而无法完全燃烧，以CO的形式排出。

在怠速工况时排气温度低于150 ℃，柴油机在低速、低负荷工况时排气温度也较低，常用工况范围的排气总管出口附近的排气温度在250～450 ℃。

可见，在常用工况下很难达到PM被氧化所需的600 ℃以上的高温。

仅在高速、高负荷工况，排气温度可以达到该指标，且可以较快地氧化燃烧掉过滤出的PM。

收稿日期：２０１９－０５－２１作者简介：伍赛特（１９９０ ），男，硕士，助理工程师，主要研究方向为内燃机与动力装置㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗｕｓａｉｔｅ＠１２６ ｃｏｍ㊂ＤＯＩ：１０ １９４６６／ｊ ｃｎｋｉ １６７４－１９８６ ２０１９ １１ ０２２ＤＰＦ柴油车面临的主要技术问题及解决方案研究伍赛特（上海汽车集团股份有限公司，上海２００４３８）摘要：重点阐述了配装有颗粒捕集器（ＤＰＦ）的柴油车面临的相关技术问题，并针对问题给出了相应的解决方案，为相关科学研究及工程实践提供了参考㊂即便存在一系列技术问题，但ＤＰＦ依然是当前用于柴油车的有效减少ＰＭ排放的后处理装置㊂因此需依据车型特点进行相应的ＤＰＦ参数匹配，以解决相应的问题㊂随着相关技术的不断完善及优化，ＤＰＦ必将会在柴油车领域得以广泛应用㊂关键词：柴油车；颗粒捕集器；颗粒排放物；燃烧；再生中图分类号：Ｕ４６㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀文章编号：１６７４－１９８６（２０１９）１１－０９１－０３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｉｎＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｒｏｂｌｅｍｓａｎｄＳｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＤＰＦＤｉｅｓｅｌＶｅｈｉｃｌｅＷＵＳａｉｔｅ（ＳＡＩＣＭｏｔｏｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｆａｃｅｄｂｙｄｉｅｓｅｌｖｅｈｉｃｌｅｓｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈｄｉｅｓｅｌｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｆｉｌｔｅｒ（ＤＰＦ）ｗｅｒｅｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｇｉｖｅｎｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｒｅｌｅｖａｎｔｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｅｖｅｎｉｆｔｈｅｒｅａｒｅａｓｅｒｉｅｓｏｆｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｉｔｉｓｕｎｄｅｎｉａｂｌｅｔｈａｔＤＰＦｉｓｓｔｉｌｌｔｈｅｐｏｓｔ⁃ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅｕｓｅｄｂｙｄｉｅｓｅｌｖｅｈｉｃｌｅｓｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅＰＭｅｍｉｓｓｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｍａｔｃｈｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＤＰＦｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＤＰＦｍｕｓｔｂｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｄｉｅｓｅｌｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｅｓｅｌｖｅｈｉｃｌｅ；Ｄｉｅｓｅｌｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｆｉｌｔｅｒ；Ｐａｒｔｉｃｌｅｅｍｉｓｓｉｏｎ；Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ０㊀引言颗粒捕集器（ＤＰＦ）是柴油车上配置的用于消除颗粒（ＰＭ）的后处理装置㊂柴油车排气系统安装ＤＰＦ之后，排气背压将会随之升高㊂如果在ＤＰＦ工作过程中，无法及时清除过滤的ＰＭ，则随着ＤＰＦ上ＰＭ沉积量的增加，排气背压将会迅速增大，严重影响柴油机的动力性㊁经济性和排放性能［１－２］㊂目前常用的有效消除ＤＰＦ上沉积ＰＭ的方法是氧化燃烧法，但会在ＤＰＦ滤芯上留下灰分等沉积物㊂同时如果使用不当，还可能导致ＤＰＦ滤芯高温烧裂或熔化，ＤＰＦ的过滤性能将会迅速下降甚至丧失㊂因此，安装ＤＰＦ后车辆的性能㊁使用要求等将发生变化，本文作者详细介绍了ＤＰＦ柴油车行驶和使用过程存在的主要问题，并提出了相应解决方案㊂１㊀ＤＰＦ柴油车面临的主要问题１ １㊀受排气温度的影响车辆处于市区工况下，ＤＰＦ中的ＰＭ通常难以着火及燃烧㊂而随着使用时间增长，储存在容积有限的过滤器上的ＰＭ数量会不断沉积增多［３］㊂如果排气温度足够高或沉积的ＰＭ极易被氧化，则沉积的ＰＭ会被氧化并排入大气㊂但是在常用市区工况下，柴油机排气温度低，而ＤＰＦ中ＰＭ的点燃温度较高㊁氧化燃烧慢，即使被引燃，中㊁小负荷下的ＰＭ也难以被完全燃烧，仅有大约８５％的ＰＭ可被氧化成ＣＯ２气体，其余部分因缺氧而无法完全燃烧，以ＣＯ的形式排出㊂在怠速工况时排气温度低于１５０ħ，柴油机在低速㊁低负荷工况时排气温度也较低，常用工况范围的排气总管出口附近的排气温度在２５０ ４５０ħ㊂可见，在常用工况下很难达到ＰＭ被氧化所需的６００ħ以上的高温㊂仅在高速㊁高负荷工况，排气温度可以达到该指标，且可以较快地氧化燃烧掉过滤出的ＰＭ㊂排气温度受到柴油机结构特点㊁工况和使用条件等影响，相对ＰＭ氧化所需的６００ħ以上的高温而言，普通柴油机常用工况下难以达到㊂１ ２㊀受排气背压的影响排气背压逐步增大，柴油机动力性㊁经济性和排放性能会相应恶化，当车辆安装ＤＰＦ后，发动机排气背压逐渐增大，发动机性能会受到影响㊂随着ＰＭ堆积量的增加，发动机排气背压会快速增大，而当再生过程控制不当时，甚至会出现部分孔道堵塞的情况㊂发动机排气背压增大或部分孔道堵塞的结果是发动机排气不畅，进气量减少，缸内混合气中残余废气量增加，燃烧速率降低，发动机动力性㊁经济性和排放性能恶化［４］㊂由于市区常用工况下ＤＰＦ中的ＰＭ无法被充分氧化燃烧，其结果会导致排气压力（背压）增加，并对发动机性能产生多方面影响，如增加排气功率消耗㊁降低增压发动机进气歧管压力㊁影响气缸扫气和燃烧㊁导致涡轮增压器故障等㊂背压增加后，首先可能会影响涡轮增压器的性能，使进入缸内空气量减少，气缸（特别是自然吸气发动机）内残余气体增加，混合气的空燃比减小，发动机排放性能恶化㊂但由于气缸内残余气体增加，相当于发动机采用了内部废气再循环（ＥＧＲ）技术，故可以轻微减少ＮＯｘ排放量，安装ＤＰＦ系统可减少２％ ３％的ＮＯｘ排放㊂其次会额外增加发动机压缩㊁排气的机械功或能量，还会影响废气涡轮增压气发动机的进气歧管压力，导致油耗㊁ＰＭ排放㊁ＣＯ排放和排气温度增加㊂排气温度的增加会导致排气门和涡轮增压器过热以及发动机热负荷增加，并可能引起ＮＯｘ排放量的增加㊂除此之外，背压增加可能会影响涡轮增压发动机的润滑油和冷却介质正常工作，特别是排气背压过高时，可能导致涡轮增压器的密封失效，导致润滑油泄漏到排气系统㊂对ＤＰＦ或其他催化剂系统来说，润滑油泄漏也会导致催化剂失去活性或中毒等㊂排气背压对发动机性能具有重要影响，这一点已通过大量研究被证实㊂１ ３㊀车辆控制及操作复杂从ＤＰＦ系统的组成及工作原理可知，对配装有ＤＰＦ的车辆进行控制，需根据车辆行驶工况㊁排气温度㊁ＤＰＦ压降（或ＰＭ过滤量）等控制ＤＰＦ再生㊂在车辆加速或较大负荷运转时，缸内燃烧的燃料多㊁排气温度高㊂通常当排气温度超过３５０ħ时，ＤＰＦ便可进行被动再生，采用氧化燃烧方式清除掉之前由ＤＰＦ捕集的ＰＭ㊂如果过滤器ＰＭ负载量达到一定限值，压降传感器信号达到阈值，ＤＰＦ系统便开始主动再生，进行自我清洁循环㊂在正常发动机燃烧过程中，向发动机缸内喷射燃油，喷射的燃油蒸发并进入发动机歧管出口的ＤＰＦ，把排气温度提高至６００ ６５０ħ，高温燃气即可引燃之前由ＤＰＦ捕集的ＰＭ，ＤＰＦ系统即开始主动再生㊂当车辆在进行再生循环时，ＥＣＵ将会适当提高发动机功率和怠速转速㊂如果此时主动使发动机停止运转，ＤＰＦ则会继续进行再生［５］㊂另外，安装ＤＰＦ的车辆通常会增加ＤＰＦ性能显示装置及手动再生开关等㊂在车辆正常行驶时，ＤＰＦ的再生控制系统则采用自动再生工作模式，自动清除ＤＰＦ中捕集的ＰＭ㊂但ＤＰＦ自动再生时对排气温度及行驶时间等有要求，如车辆需以８０ｋｍ／ｈ左右的速度行驶１５ｍｉｎ等㊂当车辆在长时间低速行驶㊁发动机频繁重复启动及停机等特殊条件下使用时，排气温度及高温持续时间无法满足自动再生的要求，发动机ＥＣＵ控制的自动再生系统无法正常工作，ＤＰＦ系统显示装置的再生指示灯就会点亮㊂为了防止过多堆积ＰＭ，车辆的ＤＰＦ系统一般会设置一个 手动再生开关 ，当该开关处于 ＯＮ 的位置时，在车辆停止时ＤＰＦ系统也可以清除ＤＰＦ上沉积的ＰＭ，这种再生方式被称为手动再生㊂以此可说明配装有ＤＰＦ车辆的技术操作比传统车辆更加复杂㊂１ ４㊀使用条件要求高当车辆配装有ＤＰＦ后，其使用条件要求变高，包括车辆使用燃料和润滑油中硫㊁磷的质量分数和标号等㊂当再生过程开始后，发动机转速需高于怠速转速㊂ＤＰＦ所需的再生转速及时间随车型及制造商的不同而存在差异，再生时ＤＰＦ指示器点亮，而当再生过程结束后指示器熄灭㊂一般由于再生过程持续时间较长，释放热量较高，当ＤＰＦ工作于再生模式时，车辆不宜停放在涂装路面㊁植物旁㊁通风不良处和易燃物品附近等㊂１ ５㊀车辆使用及维护费用增加ＤＰＦ装置对过滤体材料要求高，同时需要温度㊁压力等监测和再生装置及其控制系统等，其研发和制造成本不言而喻㊂另外，当ＤＰＦ配装于车辆时，还需要增加车载的控制（如手动再生控制开关）及显示装置等，会导致车辆成本的增加㊂增加车载ＤＰＦ系统会导致排气背压增加，进而引起燃油消耗量增加㊂采用主动再生方式的ＤＰＦ系统，会增加额外的能耗，其结果必然是车辆的能耗费用随之增加㊂ＤＰＦ系统的增加还会使车辆的故障率增加，如再生操作不当导致ＤＰＦ滤芯材料软化㊁局部因高温熔粘及产生裂纹等损坏现象㊂若驾驶模式不当或使用劣质燃料时，会导致ＰＭ及灰分沉积量过大，如果发生此种现象就会产生额外维护费用㊂特别值得一提的是ＤＰＦ长期使用后在其过滤壁面形成的灰分沉积问题㊂发动机燃烧中产生的金属氧化物，将会随着发动机排气排出㊂由于排气温度的逐步降低，燃烧过程生成的金属氧化物等在排气排出过程中会形成灰分［６－７］㊂灰分与排气中的碳烟ＰＭ一起沉积于过滤器壁面形成ＰＭ过滤层㊂当ＤＰＦ再生时ＰＭ会发生氧化和燃烧反应，混杂在ＰＭ过滤层中的灰分前体物将会团聚和表面增长，灰分浓度越大，则灰分ＰＭ团聚和生长速度越快㊂再生结束后，这些团聚状的灰分便沉积于过滤壁面㊂随着车辆使用时间增长和ＤＰＦ反复再生，每次再生沉积于过滤壁面的微量灰分经过长期积累后便形成ＤＰＦ过滤壁面上的灰分沉积层㊂沉积层的厚度随着车辆行驶里程的增加而增加，灰分沉积层增大了气体流过壁面的阻力㊁减少了ＤＰＦ有效过滤面积，影响ＰＭ的沉积和分布㊂进而导致发动机排气背压增加㊁使得ＤＰＦ的催化剂性能丧失，导致发动机燃料经济性恶化和过滤器堵塞㊁寿命缩短㊂ＤＰＦ再生时产生的灰分沉积物会导致ＤＰＦ性能下降，最终使车辆无法正常行驶㊂因此，必须采取专用设备定期（一般行驶约２ˑ１０５ｋｍ后）消除灰分沉积层，故配装有ＤＰＦ的车辆，其维护费用高于普通车辆㊂ＤＰＦ过滤壁面上的灰分沉积层的形成速度与ＤＰＦ的再生方式及使用的燃料㊁润滑油品质密切相关㊂采用主动再生和被动再生２种不同再生方式的ＤＰＦ，其表面的灰分形态和分布相差甚大，被动再生ＤＰＦ的入口㊁中间和出口截面均有明显的灰分沉积物，接近封堵的出口附近已完全被灰分沉积物堵塞［８］㊂燃料和润滑油中硫㊁磷的质量分数对ＤＰＦ的灰分沉积影响极大㊂当使用普通柴油和柴油机油时，经过长时间使用后，反复多次再生过程，会在过滤体材料表面产生灰分沉积㊁产生多种灰分沉积物㊂ＤＰＦ再生时产生的灰分沉积物不仅导致ＤＰＦ性能下降，由于必须采取专用设备定期清除，故还会导致产生额外的维护费用㊂２㊀针对ＤＰＦ柴油车存在问题的解决方案从上述ＤＰＦ对柴油机性能的影响和常用柴油机工况排气温度低的角度来看，在常用的柴油机运转条件下，ＤＰＦ上收集的ＰＭ无法自燃及氧化，只能不断堆积，直至排气背压大到柴油机无法正常工作㊂另外，当ＰＭ被点燃后，温度容易过高，损伤或烧坏过滤器滤芯，使ＤＰＦ起不到充分净化ＰＭ的作用㊂总之，与传统柴油车相比，柴油车排气系统安装ＤＰＦ之后，使用中存在的主要问题可归纳为２个方面：（１）ＰＭ沉积量的增加引起的背压升高所导致的柴油机动力性㊁经济性和排放性能恶化问题㊂（２）清除ＰＭ（再生）时产生的高温及灰分团聚等导致的ＤＰＦ性能恶化和对车辆使用要求的提高㊂针对背压升高问题，在针对具体柴油车进行匹配时，应尽量选用流动阻力低㊁ＰＭ负载量高的ＤＰＦ，并且该类ＤＰＦ装置应配装有再生装置㊂再生装置应具有点燃沉积在过滤壁面上ＰＭ的功能，可及时清除ＤＰＦ滤芯上的ＰＭ，避免背压上升过高㊂实现再生后，可使ＤＰＦ的压降恢复到或接近使用初期状态㊂因此，可以说ＤＰＦ的再生性能决定了其能否成功应用㊂ＤＰＦ再生时面临的高温问题，可通过ＤＰＦ控制策略优化㊁结构设计和滤芯材料选择等方法解决㊂在制定ＤＰＦ再生控制策略时，再生时刻选择需要优化，以避免出现ＰＭ沉积量过多，因再生产生热量过多出现温度过高现象㊂在进行ＤＰＦ结构设计时，应采用ＰＭ分布均匀性好的ＤＰＦ结构，充分考虑再生时的散热问题，避免局部过热导致ＤＰＦ结构损坏㊂同时在选择滤芯材料时，在过滤性能及压降等指标相近的情况下，应尽量选择高熔点的耐高温滤芯材料㊂由于ＤＰＦ再生时灰分团聚的产生与ＤＰＦ结构特点㊁使用条件及柴油和润滑油品质等密切相关，ＤＰＦ过滤材料表面灰分沉积问题的主要对策有２个：（１）开发专用灰分清除设备，及时清除灰分沉积㊂（２）使用低硫㊁低灰分柴油和润滑油，减少灰分产生量㊂３㊀结论及展望即便存在一系列技术问题，但不可否认ＤＰＦ依然是当前用于柴油车的有效减少ＰＭ排放的后处理装置㊂为此需依据车型特点进行相应ＤＰＦ参数匹配，以解决相应的问题㊂随着相关技术的不断完善及优化，ＤＰＦ必将会在柴油车领域得以广泛应用㊂参考文献：［１］张海蓉．柴油机尾气中ＰＭ和ＮＯｘ在复合金属氧化物上同时催化去除的基础研究［Ｄ］．上海：上海交通大学，２００７．［２］田婵．旋转径向式微粒捕集器消声特性及流动均匀性分析［Ｄ］．长沙：湖南大学，２０１２．［３］魏雄武．柴油机微粒捕集器及其再生技术分析与研究［Ｊ］．重型汽车，２００５（２）：３０－３２．［４］花志远．基于ｄＳＰＡＣＥ的预测算法在ＣＮＧ发动机空燃比控制中的应用研究［Ｄ］．合肥：合肥工业大学，２０１２．［５］伍赛特．车用柴油机停缸技术研究综述［Ｊ］．汽车零部件，２０１９（４）：９２－９４．ＷＵＳＴ．Ｓｕｍｍａｒｙｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｙｌｉｎｄｅｒｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅｕｓｅｄｉｎｖｅｈｉｃｌｅ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＰａｒｔｓ，２０１９（４）：９２－９４．［６］伍赛特．内燃机适应性及运用方式［Ｊ］．柴油机设计与制造，２０１９，２５（１）：５５－５６．［７］伍赛特．内燃机ＨＣＣＩ及ＰＣＣＩ燃烧方式研究综述［Ｊ］．能源与环境，２０１９（１）：１０－１１．ＷＵＳＴ．ＳｕｍｍａｒｙｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＨＣＣＩａｎｄＰＣＣＩｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｏｄｅｓｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｓ［Ｊ］．ＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１９（１）：１０－１１．［８］李兴虎．柴油车排气后处理技术［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２０１６．。

降低柴油发动机排放的蓝色技术探究近年来，随着环保意识的日益增强以及对空气质量的关注度不断提高，人们对柴油发动机的尾气排放问题越来越关注。

为了降低柴油发动机排放对环境的影响，许多蓝色技术被引入到柴油发动机中，以改善其尾气排放。

本文将对降低柴油发动机排放的蓝色技术进行探究，并讨论其原理和应用。

降低柴油发动机排放的第一个蓝色技术是选择催化还原（SCR）。

SCR是一种通过在尾气中引入尿素溶液，将氮氧化物（NOx）转化为氮气和水的技术。

在柴油发动机尾气中，NOx是主要的污染物之一，而SCR技术能够将其转化为无害的物质，从而降低其对环境的影响。

这一技术的原理是在尾气通道中安装SCR催化剂，当尾气通过催化剂时，尿素溶液会被喷射进入尾气中，然后与NOx发生反应，生成氮气和水。

通过SCR技术，柴油发动机的尾气排放中的NOx含量可以显著降低，达到环境排放标准。

另一个降低柴油发动机排放的蓝色技术是颗粒捕集器（DPF）。

颗粒捕集器通过在尾气通道中安装过滤器来捕获颗粒物，从而减少颗粒物排放。

在柴油发动机尾气中，颗粒物是主要的污染物之一，它对人体健康和环境都有很大的危害。

因此，采用颗粒捕集器可以有效降低柴油发动机排放的颗粒物含量。

颗粒捕集器的原理是通过过滤器将颗粒物捕获在其内部，阻止其进入大气中。

当颗粒物积累到一定程度时，颗粒捕集器会自动进行再生，将积累的颗粒物转化为无害物质。

通过使用颗粒捕集器技术，柴油发动机的颗粒物排放可以被有效控制在环境允许范围之内。

除了SCR和DPF技术，低温NOx催化剂也是降低柴油发动机排放的一个蓝色技术。

低温NOx催化剂是一种特殊的催化剂，可以在低温条件下有效降解尾气中的NOx。

在传统的催化转化器中，通常需要较高的温度才能使NOx发生催化还原反应。

而低温NOx催化剂则可以在较低的温度下即可催化还原尾气中的NOx。

这一技术的应用可以使柴油发动机在冷启动和低负荷工况下也能够满足排放要求，有效降低了氮氧化物的排放。