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- 发布时间
- 2022-09-22 17:06:26
为了满足效率、碳载和背压的需求,应合理的设计GPF孔隙率、孔径及目数/壁厚等结构参数,使其满足率、高碳载量、低背压及耐热性高等特性。同时,为了保证再生可靠和避免二次污染,涂敷少量催化剂有助GPF被动再生。莫来石 DPF 微观结构由大量针状的莫来石晶粒互锁而成,具有大的孔隙率和平均孔直径,以及高的比表面积,适合大的催化剂涂敷量应用;但是其具有大的热膨胀系数,需要做成分割式结构。所谓过滤器的再生是指在长期工作中,捕集器里的颗粒物逐渐增加会引起发动机背压升高,导致发动机性能下降,所以要定期除去沉积的颗粒物,恢复捕集器的过滤性能。
很显然,重结晶碳化硅 DPF 初始的 PM 过滤效率要高于堇青石 DPF,当 PM 捕集到 0.5g/L 时,二者的 PM 过滤效率相当,高达99%。这是由于此时 DPF 从深层过滤过渡到表层过滤。被认为第三代 DPF 材料的钛酸镁,具有高的热稳定性和分布比较窄的孔结构,使得钛酸镁 DPF 具有高的过滤效率和低的背压损失,随车再生DPF,具有广泛的应用前景,目前还处于实验室研究阶段。DPF 对 PM 的初始过滤效率主要取决于微孔结构,孔的平均直径分布窄,对 PM 的过滤效率更高。当 DPF 捕集到一定量的 PM 时,DPF 微孔结构对 PM 的过滤效率没有明显的影响。
然而采用复合碳化硅、堇青石和钛酸铝这 3 种材料的DPF,由于使用了造孔剂,在烧成过程中,收缩率比较大,因而孔的平均直径分布比较宽。碳化硅 DPF 具有高的机械强度、不易疲劳、耐酸和灰分的腐蚀,同时还具备大的热容量和导热系数,高的热膨胀系数,使其不能做成整体结构。当捕集器中的温度达到550℃时,沉积的颗粒物就会氧化燃烧,如果温度达不到550 ℃,过多的沉积物就会堵塞捕捉器,这时就需要利用外加能源(例如电加热器,燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高DPF内的温度,使颗粒物氧化燃烧。