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          顆粒物捕集器(DPF)介紹(1-5)

             2020-11-26 3023
          核心提示:顆粒捕捉器DPF(Diesel Particulate Filter)是一種安裝在柴油發動機排放系統中的陶瓷過濾器,他可以在微粒排放物質進入大氣之前將其捕捉,DPF是一個濾芯,把發動機產生的所有黑煙全部收集在這個濾芯里,顆粒捕捉器能夠減少柴油發動機所產生的煙灰達90%以上。捕捉到的微粒排放物質隨后在車輛的運轉中燃燒殆盡,有效地降低車輛的顆粒物排放。
           顆粒捕捉器DPF(Diesel Particulate Filter)是一種安裝在柴油發動機排放系統中的陶瓷過濾器,他可以在微粒排放物質進入大氣之前將其捕捉,DPF是一個濾芯,把發動機產生的所有黑煙全部收集在這個濾芯里,顆粒捕捉器能夠減少柴油發動機所產生的煙灰達90%以上。捕捉到的微粒排放物質隨后在車輛的運轉中燃燒殆盡,有效地降低車輛的顆粒物排放。

          1 . DPF的結構

          DPF內部很多蜂窩狀小孔為壁流式結構,顆粒流經DPF時會被過濾在DPF內部。

           

          2 . 什么事DPF再生

          DPF中文名為“碳顆粒捕收器”,就像在排氣管上裝一個“細篩”,但“細篩”上積累的顆粒太多必然帶來堵塞問題,此時就需要一個技術,使得“細篩”可以一直使用下去——這就是DPF再生。

          顆粒捕機器中收集到的黑煙(碳顆粒)越來越多,慢慢地就會導致排氣背壓高從而影響發動機的動力。把這些收集到的黑煙通過排氣加熱的方式燒掉的過程叫再生,再生后的濾芯又可以保持暢通,不會影響發動機性能。

           

          3 . DPF再生原理

          通過ECU或人為干預,提高排氣溫度,將碳顆粒氧化成二氧化碳的氣狀態,DPF就會由堵塞變暢通,能夠持續使用,這就是DPF再生的原理。

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          DPF內的干碳煙和有機物經過再生后生成灰分(Ash)灰分不能主動清除,累積到一定程度需要人工進行清除。

          灰分(Ash):

           

          來自于機油各種添加劑以及柴油中的部分成分產生的物質(多為硫酸鹽),以及過濾收集在DPF中的各種物質(主要為機油)。下圖為未燃燒顆粒物,和燃燒后的灰分。

           

          DPF主動再生條件

          *達到里程數,觸發再生;

          *根據壓差傳感器信號,觸發再生;

          *碳加載量觸發(ECU內部計算)再生;

          8-

           

          4 . DPF再生分類

          (1)被動再生:被動再生一直都在進行,只是由于排氣溫度不同,被動再生的速度有所不同而已。

          (2)主動再生:

          *行車再生

          發動機運行到中負荷后時自動執行;例如跑高速,跑省道,發動機都會自動執行行車再生。

          *原地再生

          在城市工況、堵車等低速低負荷工況運行一段時間后,需要司機停車后按動車后按動車上的再生按鈕來執行再生,通常再生指示燈點亮后就可以執行原地再生

          主動再生分為行車再生和駐車再生,兩者觸發的碳載量限值和進入方式不一樣,可以用儀表上的再生指示燈來區分;

          *行車再生:當碳載量>限值3.5g/L~4g/L時,進入行車再生,再生指示燈常亮;

          *駐車再生:當碳載量>限值4g/L~4.5g/L時,再生指示燈閃爍,司機按下DPF再生開關,進入駐車再生,再生指示燈常亮;

          再生禁止開關的作用:在特定工作區域(危險品存放區等)內避免進入行車再生過程;

          服務再生:當碳載量>限制3(限制3>限值2)時,服務生再生指示燈常亮,駐車再生,行車再生均無法進行,需要服務站進行高壓沖洗;服務再生是一種針對用戶不正常使用的替代再生方式;

          例如:司機長期使用再生禁止導致行車再生無法進行,容易造成碳載量過高。

          5 . DPF清理流程

          *專用設備再生:專用的DPF再生設備是將堵塞的DPF從車上卸載下來,放置于專用的清洗設備中進行碳再生和灰分的清除。該方案是國際OEM企業售后服務的標準方案。

          *添加劑合清洗劑方式:在燃油中添加能降低再生溫度的添加劑,以應對一些工況無法滿足再生溫度的DPF應用,可以防止碳堆積堵塞但無法有效清灰,對于高硫油的情況甚至能加速灰分的堆積。此方案清灰和清碳效率不高,單次使用成本高,對于DPF后處理器效果不佳,不屬于當前的主流方案。

          國內在改裝車的售后服務市場,大多數后處理廠家采用簡單的壓縮空氣脈沖吹掃加高溫加熱的方式進行DPF清碳清灰,與上面提到的專用設備再生類似,但是目前還沒有形成標準化的商業產品,大多數也只是處于概念設計或樣件階段。

          清灰里程或時間

          在使用滿足歐六法規的柴油和機油前提下,每行駛30萬公里進行清灰。清灰里程及時間受多方因素影響,包括發動機運行情況,使用機油及燃油品質等等。

          清灰方法

          *DPF顆粒捕集器總成通過加熱和吹掃方式清灰

          (1)DPF拆除,質量稱重。

          (2)DPF顆粒捕集器總成加熱,加熱溫度為600±50℃,加熱時間為20分鐘;

          (3)DPF顆粒捕集器總成加熱完成后,采用壓縮空氣時DPF顆粒捕集器總成進行反吹,吹灰壓力為13bar,吹灰時間為20minDPF顆粒捕集器總成堵塞嚴重時,可以加長吹灰時間;

          (4)DPF顆粒捕集器總成采用壓縮空氣吹灰的同時DOC氧化催化器總成也必須采用壓縮空氣進行吹灰,吹灰壓力為13bar,吹灰時間為20minDOC氧化催化器總成堵塞嚴重時,可以加長吹灰時間;

          DPF加熱和吹掃結束時,取出DPF,稱重。

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