柴油機金屬泡沫過濾器

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柴油機金屬泡沫過濾器

介紹一種靜電柴油機微粒過濾裝置，并安裝在排量為4L的柴油機上做了運行測試，在歐洲穩態循環（ESC）13和歐洲瞬態循環（ETC）條件下進行測試，溫度變化范圍為100～500℃，空氣速度為30m/s。該裝置包括靜電除塵器（ESP）與邊緣圓柱型金屬泡沫過濾器。為減小泡沫過濾器體積和過濾裝置壓力的降低幅度，泡沫過濾器表層厚度從34.5mm減小到11.5mm。當過濾裝置泡沫板厚度相同且均為11.5mm時，該過濾器PM排放＜0.01g/kW·h，而原過濾器PM排放為0.03g/kW·h。

開發一種將靜電柴油機顆粒過濾裝置與具有低壓降的泡沫金屬過濾器結合的柴油機尾氣過濾裝置。該裝置用于大排量柴油機，其性能與泡沫的厚度和高電壓電極的尺寸有關。采用排量為4L柴油機，在歐洲穩態循環（ESC）標準下進行評價，同時也可以評價柴油機的排放顆粒物。試驗結果如下。

（1）在發動機穩態轉速為2000r/min時，泡沫過濾器效率與過濾器的厚度成正比，過濾效率從20%變化到80%，相對泡沫厚度從11.5mm到34.5mm，當泡沫板厚度從34.5mm降為11.5mm時壓降降低25%。

（2）采用電暈功率為10～30W的組合裝置，能夠實現超過90%的微粒去除效率。該裝置效率與電暈功率相關。這種相關性可用于工業化裝置的電氣設計。

（3）基于微粒數量、歐洲穩態循環（ESC）13和歐洲瞬態循環（ETC）測試結果表明，該組合裝置能夠達到歐6排放標準。

（4）歐洲穩態循環（ESC）13和歐洲瞬態循環（ETC）測試微粒物數量結果表明，新開發過濾裝置顆粒去除效率提高95%以上，而泡沫過濾器僅28%～75%。

（5）如果柴油機僅有ESP（車身穩定控制系統），則其排放與配備過濾器組合裝置的發動機排放相差較小，這表明ESP是收集顆粒物的主要裝置。

（6）泡沫過濾器是顆粒物的最后一層去除裝置，其與ESP分開安裝，在溫度約為350℃及Pt（鉑）催化劑下可再生。

Hak- Joon Kim et al.2014 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, Vancouver-Oct 5-9,2014.

編譯：王亮