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顆粒物捕集器(DPF)介紹(1-5)

   2020-11-26 29200
核心提示:顆粒捕捉器DPF(Diesel Particulate Filter)是一種安裝在柴油發(fā)動機排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器,他可以在微粒排放物質(zhì)進入大氣之前將其捕捉,DPF是一個濾芯,把發(fā)動機產(chǎn)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(fā)動機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上。捕捉到的微粒排放物質(zhì)隨后在車輛的運轉(zhuǎn)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(fā)動機排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器,他可以在微粒排放物質(zhì)進入大氣之前將其捕捉,DPF是一個濾芯,把發(fā)動機產(chǎn)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(fā)動機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上。捕捉到的微粒排放物質(zhì)隨后在車輛的運轉(zhuǎn)中燃燒殆盡,有效地降低車輛的顆粒物排放。

1 . DPF的結(jié)構(gòu)

DPF內(nèi)部很多蜂窩狀小孔為壁流式結(jié)構(gòu),顆粒流經(jīng)DPF時會被過濾在DPF內(nèi)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(shù),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(dǎo)致排氣背壓高從而影響發(fā)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(fā)動機性能。

 

3 . DPF再生原理

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

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DPF內(nèi)的干碳煙和有機物經(jīng)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(chǎn)生的物質(zhì)(多為硫酸鹽),以及過濾收集在DPF中的各種物質(zhì)(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(shù),觸發(fā)再生;

*根據(jù)壓差傳感器信號,觸發(fā)再生;

*碳加載量觸發(fā)(ECU內(nèi)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(fā)動機運行到中負荷后時自動執(zhí)行;例如跑高速,跑省道,發(fā)動機都會自動執(zhí)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(zhí)行再生,通常再生指示燈點亮后就可以執(zhí)行原地再生

主動再生分為行車再生和駐車再生,兩者觸發(fā)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(qū)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(guān),進入駐車再生,再生指示燈常亮;

再生禁止開關(guān)的作用:在特定工作區(qū)域(危險品存放區(qū)等)內(nèi)避免進入行車再生過程;

服務(wù)再生:當碳載量>限制3(限制3>限值2)時,服務(wù)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(wù)站進行高壓沖洗;服務(wù)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(dǎo)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(shè)備再生:專用的DPF再生設(shè)備是將堵塞的DPF從車上卸載下來,放置于專用的清洗設(shè)備中進行碳再生和灰分的清除。該方案是國際OEM企業(yè)售后服務(wù)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(yīng)對一些工況無法滿足再生溫度的DPF應(yīng)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(nèi)在改裝車的售后服務(wù)市場,大多數(shù)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(shè)備再生類似,但是目前還沒有形成標準化的商業(yè)產(chǎn)品,大多數(shù)也只是處于概念設(shè)計或樣件階段。

清灰里程或時間

在使用滿足歐六法規(guī)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(fā)動機運行情況,使用機油及燃油品質(zhì)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(zhì)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20min,DOC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(jié)束時,取出DPF,稱重。

 
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