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dpf 在設計上必須從功能、性能、維護等方面考慮,即過濾效率、壓差損失、耐高溫、抗灰分腐蝕、清灰里程等。當捕集器中的溫度達到550℃時,沉積的顆粒物就會氧化燃燒,如果溫度達不到550 ℃,過多的沉積物就會堵塞-器,這時就需要利用外加能源(例如電加熱器,燃燒器或發(fā)動機操作條件的改變)來提高dpf內(nèi)的溫度,使顆粒物氧化燃燒。較高的導熱系數(shù)使得 dpf 再生時,其內(nèi)部溫度分布均勻,市電再生dpf,產(chǎn)生小的高溫度和溫度梯度。而低的熱膨脹系數(shù)能有效地減少 dpf 由于徑向和軸向的溫度梯度產(chǎn)生的壓縮和拉伸應力,避免 dpf 過早產(chǎn)生裂縫,甚至造成 dpf ,使得其由于 pm過濾效率急劇下降而失效。
由于基于 fbc 再生技術,放熱速度快,對dpf的熱沖擊比較大。對于這一情況,一般通過減少目數(shù),增加壁厚,以及減少孔隙率和平均孔直徑等設計手段來增加 dpf 的熱容量,從而減少其在“發(fā)動機進入怠速運行 (drop in idle)”情況下的高溫度和溫度梯度。在凈化周期結(jié)束以后,任何殘留灰塵或濾渣終都將在日常維護中被人為地清除。顆粒捕集器可以有效地減少微粒物的排放,它先捕集廢氣中的微粒物,然后再對捕集的微粒進行氧化,使顆粒-器再生。捕集器的再生有主動再生和被動再生兩種方法:主動再生指的是利用外界能量來提高-器內(nèi)的溫度,使微粒著火燃燒。
顆粒捕集器能夠減少發(fā)動機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上。-到的微粒排放物質(zhì)隨后在車輛運轉(zhuǎn)過程中燃燒殆盡。這種燃料添加型催化劑包含諸如、鐵和鉑等金屬。這些材料按比例加入到燃料中,在發(fā)動機控制系統(tǒng)的幫助下不僅控制微粒排放物質(zhì)的數(shù)量,而且還控制碳氫化合物和污染氣體等污染物的排放量。 -器的再生或凈化功能必須在可控的基礎上完成,以保持捕集器不被煙灰堵塞。傳統(tǒng)壁流式 dpf 孔是方形孔結(jié)構,并交叉堵孔,迫使氣流流經(jīng)過濾壁面,顆粒集在壁內(nèi)部孔表面上(深層過濾)和壁表面上,形成一層碳煙過濾層。
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