柴油顆粒過濾器的作用

　　【太平洋汽車】柴油顆粒過濾器的作用是可以有效地減少微粒物的排放，先捕集廢氣中的微粒物，然后再對捕集的微粒進行氧化，使顆粒捕捉器再生，所謂過濾器的再生是指在DPF長期工作中，捕捉器里的顆粒物逐漸增加會引起發動機背壓升高，導致發動機性能下降。

　　隨著能源危機和環境污染的日益嚴重，人們逐漸認識到提高柴油機技術水平是當今保持汽車大批量、低成本生產，解決環保與節能雙重壓力的最有效、最經濟的手段之一。

　　但柴油機顆粒物的排放較嚴重，顆粒過濾器是減少顆粒排放的最有效的裝置，將現代電子技術運用于顆粒排放控制，提高顆粒過濾器的過濾效率是技術的關鍵。

　　1柴油機排氣的有害成分柴油機排氣的有害成分主要有CO，HC，NOx和硫化物、顆粒物及臭味等。因為柴油機混合氣較稀，平均空燃比大于理論空燃比（α=14.

　　8），其CO，HC的排放明顯低于其他類型車輛。

　　但柴油機NOx、顆粒物排放卻很突出，特別是顆粒物的排放遠高于其他類型車輛，有試驗表明柴油機顆粒物的排放是汽油機的數十倍。

　　2顆粒物的危害顆粒物上凝聚和吸附了相當多的有機物和無機物，包括有毒重金屬、酸性氧化物等，這些顆粒可在空氣中漂浮多達幾十天，有害物質隨顆粒物進入人體肺部，并有可能透過肺泡進入血液，引起呼吸系統生病、損傷肺、致癌、使人視力下降等。

　　3顆粒物的生成機理由燃燒室排放出的顆粒物（ParticulateMatter）有三個來源，

　　一是不可燃物質；

　　二是可燃但未進行燃燒的物質；

　　三是燃燒生成物。燃燒過程中排出顆粒物的組成中大部分是固態碳（碳黑），另外還有碳氫化合物、硫化物和含金屬成分的灰分等【1】。在燃燒純氣體燃料和液體燃料時都能形成碳黑，燃燒液體燃料時形成得更多一些。

　　含金屬成分的顆粒物主要來自于燃料中的抗爆劑、潤滑油添加劑以及運動產生的磨屑等【1】。

　　發動機的工況、柴油機燃料供給系結構、柴油的成分都會影響顆粒物的形成。概括起來有以下幾個方面。

　　3.1壁面激冷未燃混合物與燃燒壁面接觸，由于壁面激冷產生微粒排放。

　　壁面激冷的原因有三：1噴油時間和噴油延遲不當、噴霧不良、渦流強度過低等；2缸內氣體溫度以及壁面溫度；3柴油機工況改變時，溫度場的延遲效應。

　　3.2局部燃油過濃在高負載下，局部燃油過濃將導致固體碳粒和黑煙的產生。燃燒開始時，噴束中心的油滴大于周圍的油滴，局部空燃比小，產生不完全燃燒，生成大量微粒；噴油終了時，由于噴油壓力和缸內的壓差較小，油滴較大，易形成局部燃油過濃。

　　3.3著火延遲期長低負荷工況的著火延遲期長，容易產生局部燃油過稀，造成局部失火，引起大量的SOF（可溶性物質）和HC的產生。

　　3.4柴油質量如果燃油中芳香族成分多、燃油粘度大以及蒸餾溫度高，都會增加固體碳粒的產生。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問答叫獸）