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      顆粒物捕集器(DPF)介紹(1-5)

         2020-11-26 28930
      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(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(jīng)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(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,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。

      7-

       

      DPF內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(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(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,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(qū)域(危險品存放區(qū)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(yè)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(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20min,DPF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加熱和吹掃結束時,取出DPF,稱重。

       
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