柴油颗粒过滤器的作用

　　【太平洋汽车】柴油颗粒过滤器的作用是可以有效地减少微粒物的排放，先捕集废气中的微粒物，然后再对捕集的微粒进行氧化，使颗粒捕捉器再生，所谓过滤器的再生是指在DPF长期工作中，捕捉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。

　　随着能源危机和环境污染的日益严重，人们逐渐认识到提高柴油机技术水平是当今保持汽车大批量、低成本生产，解决环保与节能双重压力的最有效、最经济的手段之一。

　　但柴油机颗粒物的排放较严重，颗粒过滤器是减少颗粒排放的最有效的装置，将现代电子技术运用于颗粒排放控制，提高颗粒过滤器的过滤效率是技术的关键。

　　1柴油机排气的有害成分柴油机排气的有害成分主要有CO，HC，NOx和硫化物、颗粒物及臭味等。因为柴油机混合气较稀，平均空燃比大于理论空燃比（α=14.

　　8），其CO，HC的排放明显低于其他类型车辆。

　　但柴油机NOx、颗粒物排放却很突出，特别是颗粒物的排放远高于其他类型车辆，有试验表明柴油机颗粒物的排放是汽油机的数十倍。

　　2颗粒物的危害颗粒物上凝聚和吸附了相当多的有机物和无机物，包括有毒重金属、酸性氧化物等，这些颗粒可在空气中漂浮多达几十天，有害物质随颗粒物进入人体肺部，并有可能透过肺泡进入血液，引起呼吸系统生病、损伤肺、致癌、使人视力下降等。

　　3颗粒物的生成机理由燃烧室排放出的颗粒物（ParticulateMatter）有三个来源，

　　一是不可燃物质；

　　二是可燃但未进行燃烧的物质；

　　三是燃烧生成物。燃烧过程中排出颗粒物的组成中大部分是固态碳（碳黑），另外还有碳氢化合物、硫化物和含金属成分的灰分等【1】。在燃烧纯气体燃料和液体燃料时都能形成碳黑，燃烧液体燃料时形成得更多一些。

　　含金属成分的颗粒物主要来自于燃料中的抗爆剂、润滑油添加剂以及运动产生的磨屑等【1】。

　　发动机的工况、柴油机燃料供给系结构、柴油的成分都会影响颗粒物的形成。概括起来有以下几个方面。

　　3.1壁面激冷未燃混合物与燃烧壁面接触，由于壁面激冷产生微粒排放。

　　壁面激冷的原因有三：1喷油时间和喷油延迟不当、喷雾不良、涡流强度过低等；2缸内气体温度以及壁面温度；3柴油机工况改变时，温度场的延迟效应。

　　3.2局部燃油过浓在高负载下，局部燃油过浓将导致固体碳粒和黑烟的产生。燃烧开始时，喷束中心的油滴大于周围的油滴，局部空燃比小，产生不完全燃烧，生成大量微粒；喷油终了时，由于喷油压力和缸内的压差较小，油滴较大，易形成局部燃油过浓。

　　3.3着火延迟期长低负荷工况的着火延迟期长，容易产生局部燃油过稀，造成局部失火，引起大量的SOF（可溶性物质）和HC的产生。

　　3.4柴油质量如果燃油中芳香族成分多、燃油粘度大以及蒸馏温度高，都会增加固体碳粒的产生。

（图/文/摄：太平洋汽车 问答叫兽）