國(guó)六新型催化型柴油機(jī)微粒捕集器低溫被動(dòng)再生特性研究

張全長(zhǎng)，馮斌，陳貴升，陳家洪，李青，彭益源

（1.湖南大學(xué)先進(jìn)動(dòng)力總成技術(shù)研究中心，長(zhǎng)沙 410082；2.昆明理工大學(xué)云南省內(nèi)燃機(jī)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650500；3.云內(nèi)動(dòng)力股份有限公司，昆明 650501）

0 概述

壁流式柴油機(jī)顆粒捕集器（diesel particulate filter，DPF）是柴油機(jī)滿足國(guó)六排放法規(guī)顆粒物（particulate matter，PM）及顆粒物數(shù)量（particle number，PN）限值要求的必需手段［1］。催化型柴油機(jī)顆粒物捕集器（catalytic diesel particulate filter，CDPF）通過(guò)在載體內(nèi)部涂覆鉑、鈀等貴金屬催化劑降低碳煙氧化反應(yīng)的活化能，在柴油機(jī)正常排溫下（280℃左右）可實(shí)現(xiàn)載體被動(dòng)再生［2］。而CDPF在實(shí)際工程應(yīng)用中只有當(dāng)碳煙氧化速率高于碳煙捕集速率時(shí)才是有效氧化再生，被動(dòng)再生平衡點(diǎn)溫度就是該競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的分水嶺。

CDPF技術(shù)在歐美等國(guó)家相對(duì)成熟，其中薄壁、高孔格密度（47個(gè)/cm2）、涂覆貴金屬催化劑的新型CDPF是國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)后處理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。文獻(xiàn)［3-5］中研究表明非對(duì)稱(chēng)孔道結(jié)構(gòu)可以有效加快CDPF再生反應(yīng)進(jìn)程，有效降低CDPF壓降并延長(zhǎng)其使用壽命；文獻(xiàn)［6］中對(duì)六邊形孔道及四邊形孔道DPF再生特性進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明六邊形孔道DPF再生速率較快，熱應(yīng)力較小，可以降低DPF主動(dòng)再生頻率；文獻(xiàn)［7］中提出根據(jù)DPF內(nèi)部顆粒分布不均勻性對(duì)催化劑涂覆策略進(jìn)行分區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)；文獻(xiàn)［8］中進(jìn)行了不同催化劑涂覆區(qū)域策略研究，實(shí)現(xiàn)了CDPF快速高效再生；文獻(xiàn)［9］中分析研究了CDPF進(jìn)口條件等對(duì)催化效率的影響，并根據(jù)催化效率選擇催化劑涂覆量大小；文獻(xiàn)［10］中提出排氣溫度、流量、NO2/PM比例等因素控制是實(shí)現(xiàn)CDPF安全高效再生的關(guān)鍵；文獻(xiàn)［11］中發(fā)現(xiàn)CDPF在300℃～400℃溫度窗口時(shí)再生速率最快；……