小森课堂//你真的搞得清楚颗粒捕捉器吗？

为了满足越来越严苛的排放法规，DPF(柴油颗粒捕集器）技术应运而生，此项技术主要是减少PM排放，是国际公认的最好的方法。

DPF系统主要包括载体和再生两个方面，载体是用来捕集PM颗粒的，而如何快速安全的去除载体中捕集的PM是DPF技术的关键，也就是我们说的再生，本文将为您详细阐述即将到来的国六阶段的DPF。

1985年应用于梅塞德斯奔驰的3.0L涡轮增压发动机中，使用的是被动再生策略，在进入市场之后，造成了不少问题，最大的问题就是尾气管背压过大导致的发动机功率降低。

随后多年过去，DPF技术都没有被重视。

90年代后期，瑞典的Environment Zones法案要求重型卡车必须配备DPF，才使得这一技术得到发展。

2000后，欧洲、美国、日本等国家逐步出台从严的排放法规，要求柴油车尾气中PM降低到裸排的80-90%以上（如欧四/五法规要求尾排PM低于0.02g/kwh）

在即将到来的国六阶段，无论是轻卡还是重卡都得必须安装DPF。

DPF工作原理

壁流式颗粒捕捉器，是DPF的主流，载体为封闭式壁流式结构，高效拦截捕捉颗粒，再生方式分主动再生和被动再生。主动再生使用DOC将缸内后喷或排气管喷射的柴油氧化，提高排气温度，烧掉捕捉下来的颗粒，使载体再生；被动再生使用DOC将NO转化成NO2，NO2将载体拦截下来的颗粒连续氧化，使载体不会堵塞。

DPF过滤器

带有PM的废气进入DPF的蜂窝状载体，PM在蜂窝装载体中被拦截，当废气流出DPF时大部分的PM已经被过滤掉。DPF的载体材料主要为堇青石、碳化硅、钛酸铝等，具体可根据实际情况进行选择使用。

注：载体的形式为壁流式，只有壁流式的载体才能被称之为DPF。

DPF除了收集碳烟外，还会收集机油、添加剂以及柴油燃烧产生的物质（多为硫酸盐，我们称之为灰分。

清灰里程或时间：在使用满足国六法规的柴油和机油前提下，每行驶30万公里或两年进行清灰。清灰里程及时间受多方面因素影响，包括发动机运行情况，使用机油及燃油品质等等。

清灰方法:DPF颗粒捕集器总成通过加热和吹扫方式清灰。

• （1）将DPF拆除，质量称重。

• （2）将DPF颗粒捕集器总成加热，加热温度为600±50°C，加热时间为20min；

• （3）DPF颗粒捕集器总成加热完成后，采用压缩空气对DPF颗粒捕集器总成进行反吹，吹灰压力为13bar，吹灰时间为20min，DPF颗粒捕集器总成堵塞严重时，可以加长吹灰时间；

• （4）DPF加热和吹扫结束后，取出DPF，称重。

DPF的副作用

发动机工作时，燃油在气缸中燃烧，膨胀的气体推动活塞至下止点，这段称为“做功冲程”；随后排气门打开，排出尾气，倘若尾气管背压过大，尾气排出的阻力就很大，就会消耗发动机额外的能量。更严重的是尾气管完全堵塞，甚至会导致发动机“当机”。

另外，主动再生会消耗额外的能量（发动机后喷、尾气管碳氢喷射或电加热再生）。通过理论计算我们可以大概了解油耗的损失。

    比如：从经验数据中可以得到如果背压多增加1kPa，油耗会多增加0.02-0.04L/100km。

一般7-10kPa会触发再生，那么在触发再生前，油耗会增加0.2-0.4L/100km。

DPF再生注意事项

    再生的过程大约需要30分钟，如果再生过程中停机或者排温降低（如怠速状态），再生过程会停止。为了尽可能让PM在DPF中消耗殆尽，当司机看到再生提示灯亮时，可以注意以下几点：

1）将发动机转速保持在1500RPM以上；

2）避免短途行驶；

3）避免突然熄火；

4）避免发动机怠速运行。

这样可以保证每次DPF都可以回到比较原始的状态，同时，如果有条件的司机可以尽可能挑选高速路段行驶，这样可以保证较高的被动再生效率（排温较高，被动再生持续发生），可以延长主动再生的周期，某种程度也是省油的方法。

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