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DPF的主體部分是過(guò)濾載體,按材料主要分為陶瓷基和金屬基兩大類。陶瓷基DPF載體材料有堇青石、碳化硅、莫來(lái)石、氧化鋯等;金屬基DPF載體材料有燒結(jié)金屬式、泡沫金屬、金屬絲網(wǎng)等。目前,的過(guò)濾體材料為堇青石和碳化硅。
DPF的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有壁流式、流體式等,常見(jiàn)的是壁流式。該類型DPF通常采用圓柱形陶瓷結(jié)構(gòu),在軸向上形成許多的細(xì)平行通道。不同于一般流通式結(jié)構(gòu)的捕集器,壁流式濾芯結(jié)構(gòu)在過(guò)濾層相鄰的通道中,選擇兩端中的任意一端堵塞,從而強(qiáng)迫廢氣通過(guò)多孔壁面,實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒物的捕集,
主動(dòng)再生指由外界提供附加能源,提高濾芯的溫度,使沉積在濾芯中的微粒燃燒,恢復(fù)濾芯的潔凈狀態(tài),包括升溫再生、噴油助燃再生、電加熱再生、微波再生等。
(1)升溫再生
柴油機(jī)可采用進(jìn)排氣節(jié)流、缸內(nèi)后噴等方式快速提升DPF入口溫度,吉林大學(xué)發(fā)現(xiàn)缸內(nèi)后噴能將DOC出口溫度提升至650℃,此溫度下大部分PM都將被氧化,再生效果好,然而這種方法會(huì)導(dǎo)致油耗上升和二次污染。
催化燃燒再生過(guò)濾器(CDPF)再生
CDPF是過(guò)濾體壁上直接涂覆氧化型催化劑,降低碳煙的著火溫度,使其能在正常的柴油機(jī)排氣溫度下燃燒,在特定的溫度窗口(T>320-350℃)能完全再生。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)柴油硫含量要求也較高,需要發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理,排氣溫度低時(shí)會(huì)導(dǎo)致排放增加。
柴油車黑煙顆粒捕集器,英文名:Diesel Particulate Filter,簡(jiǎn)稱:DPF。指安裝在柴油車排氣系統(tǒng)中,通過(guò)過(guò)濾來(lái)降低排氣中顆粒物(PM)的裝置,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、直接的方法之一,已在國(guó)際上普及多年,早已實(shí)現(xiàn)了商品化。