柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的污染主要來自三個(gè)方面—— 微粒排放物質(zhì)、氮氧化物(NOx)和硫。其中微粒排放物質(zhì)(煙灰)大部分是由 碳或碳化物的微小顆粒(尺寸小于1 μ m)所組成的。據(jù)確認(rèn),在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放物中含有大約40 種不同的化學(xué)成分。 據(jù)美國(guó)環(huán)保署(EPA)和世界衛(wèi)生組織(W H O )驗(yàn)證,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中所排放出的煙灰為致癌物質(zhì)。加州空氣資源部(CARB) 估計(jì),在南加州,空氣中7 1 % 的致癌物質(zhì)是由柴油車產(chǎn)生的,而這些柴油車僅占當(dāng)?shù)剀囕v的2 % 。其它的健康問題,如與日 俱增的哮喘和肺部疾病也同樣在業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注范圍之內(nèi)。 微粒捕捉器能夠減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的煙灰達(dá)9 0 % 以上。這種捕捉器是一種安裝在排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器,它可以 在微粒排放物質(zhì)進(jìn)入大氣之前將其捕捉。捕捉到的微粒排放物質(zhì)隨后在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)過程中燃燒殆盡。它的工作基本原理是: 如柴 油微粒過濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的含有炭粒的黑煙,通過專門的管道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣微粒捕集器,經(jīng)過 其內(nèi)部密集設(shè)置的袋 式過濾器,將炭煙微粒吸附在金屬纖維氈制成的過濾器上; 當(dāng)微粒的吸附量達(dá)到一定程度后,尾端的燃燒 器 自動(dòng)點(diǎn)火燃燒,將吸附在上面的炭煙微粒燒掉,變成對(duì)人體無害的二氧化碳排出。為了做到這一點(diǎn),捕捉器應(yīng)用了先進(jìn)的電 控系統(tǒng)、催化涂層和燃料添加型催化劑(F B C)。這種燃料添加型催化劑包含諸如鈰、鐵和鉑等金屬。這些材料按比例加入到 燃料中,在發(fā)動(dòng)機(jī)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?xì)浠衔锖臀廴練怏w等污染物的排放量。 捕 捉器的再生或凈化功能必須在可控的基礎(chǔ)上完成,以保持過濾器不被煙灰堵塞。在凈化周期結(jié)束以后,任何殘留灰塵或?yàn)V渣最 終都將在日常維護(hù)中被人為地清除。 柴油微粒過濾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(duì)捕集的微粒進(jìn)行氧化,使微粒過濾器再生。 所謂過濾器的再生是指在DPF長(zhǎng)期工作中,過濾器里的顆粒物逐漸增加會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)背壓升高,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降,所以要定期 除去沉積的顆粒物,恢復(fù)DPF的過濾性能。過濾器的再生有主動(dòng)再生和被動(dòng)再生兩種方法:主動(dòng)再生指的是利用外界能量來提高捕 集器內(nèi)的溫度,使微粒著火燃燒。當(dāng)過濾器中的溫度達(dá)到300 ℃時(shí),沉積的顆粒物就會(huì)氧化燃燒,如果溫度達(dá)不到300 ℃,過多的沉 積物就會(huì)堵塞過濾器,這時(shí)就需要利用外加能源(例如電加熱器,燃燒器或發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件的改變)來提高DPF內(nèi)的溫度,使顆粒物氧 化燃燒。被動(dòng)再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度,使微粒能在正常的柴油機(jī)排氣溫度下著火燃燒。添 加劑(有鈰,鐵和鍶)要以一定的比例加到燃油中,添加劑過多影響不大,但是如果過少,就會(huì)導(dǎo)致再生延遲或再生溫度升高。萬純符合 歐洲III標(biāo)準(zhǔn)的高性能金屬載體催化器: 金屬載體有較高熱導(dǎo)系數(shù),溫度容易上升,催化劑產(chǎn)生反應(yīng)所需時(shí)間較短;不易受排氣管 震動(dòng)而損壞;不需再外殼包裝,可增加有效面積(約15%);受力較平均,抗壓性較強(qiáng);較抗高溫1300℃;低阻力,快速起燃 等特性。 目前廣泛使用的蜂窩陶瓷載體催化凈化器難以達(dá)到上述要求,而金屬蜂窩載體催化凈化器以其熱容低、升溫快、開孔 率高等優(yōu)點(diǎn),成為快速起燃催化轉(zhuǎn)化器和摩托車用催化轉(zhuǎn)化器中的主流產(chǎn)品。 |