柴油机微粒排放净化技术
柴油机节能减排技术
柴油机节能减排技术摘要：随着我国交通运输业的快速发展，柴油机尾气排放越来越受到人们的重视。
我国柴油动力机械普遍存在耗油量大、燃烧热效率低、排污严重等问题，及早开展节能减排研究已刻不容缓和势在必行。
基于此，本文首先对柴油机节能减排技术进行了概述，详细探讨了柴油机节能减排措施，旨在提高柴油机的节能减排技。
关键词：柴油机；节能减排技术；措施柴油机具有可靠性、安全性高，寿命长，经济性好等优点，因而作为原动机被广泛应用于运输、电力等领域。
随着当今世界能源和环境问题的加剧，人们对柴油机在能源节约和废气排放等方面要求更高。
柴油机在未来的发展主要以减少排放，降低能耗为宗旨。
1 柴油机节能减排技术1.1 燃烧喷射技术Diesel设计的原型机采用了燃油直接喷射技术，但是必须用压缩空气将燃油吹入气缸，20世纪后逐步发展了液体燃料喷射技术，使燃油充分地雾化，提高燃烧效率。
随着科技发展，在柴油机喷油燃烧优化方面，借助于先进的试验技术和计算机模拟分析技术，模拟三维流动与燃烧模型的燃烧过程，进一步改进燃烧室形状及结构参数。
近年还发展了均质充量压缩点火燃烧，预混合稀薄燃烧，低温预混合燃烧等相关缸内燃烧技术。
提高气缸燃烧高效率和柴油机经济性的关键在于喷射过程是否良好。
20世纪末期出现的电控高压共轨喷射技术实现了缸内气体运动、燃油喷射和燃烧室结构的最佳匹配，其具备超高的喷射压力，并能实现喷射压力、喷油定时、喷油量和喷油规律灵活可控，代表着燃油喷射技术的最前沿和发展趋势。
1.2 涡轮增压技术增压技术是利用叶轮式压气机将进气压力提高，增加进气量，从而提高柴油机的功率密度。
采用增压技术后，发动机功率一般可提高20%～ 50%，高增压的发动机几乎增加100%以上。
传统的增压器很难配合柴油机高低负荷的变化，催生了各种新的增压系统设计理念的发展，主要有：（1）相继增压（STC）。
采用多个小流量增压器，伴随着柴油机工况的变化依次投入运行。
从而改善柴油机的经济性及排放性能。
柴油发动机尾气排放与控制技术研究
柴油发动机尾气排放与控制技术研究摘要：近年来，不难发现，经济的增长和科技的进步让人们越来越注重对于生活品质的追求。
然而，在不断挖掘欲望和满足我们潜在需求的同时，我们所做的一系列实践行为也对周围所生活的环境造成了一定的压力。
大气环境污染就是一个非常严重的问题，相关部门应该对此给予足够重视，有必要针对于柴油发动机尾气的排放进行有针对性的研究，并采取合理的技术对于尾气排放进行控制和处理，以提升柴油发动机尾气排放的控制能力，仅供参考。
关键词：柴油发动机；发动机尾气；尾气排放；尾气控制前言：随着汽车行业的日益兴起，汽车使用数辆与日俱增，这直接导致汽车尾气问题变得日益严重。
尤其是针对于柴油发动机，其尾气也会产生一定的排放物，对于人们的生命和生活健康造成了严重的威胁，而且尾气排放的同时还会对大气在带来危害，影响人们的长期可持续发展。
为此，针对这些问题，我们应该对尾气进行合理处理，不断控制其排放效果，减少其对于环境和人类的污染，相关人员应该对此给予足够重视。
1柴油发动机尾气排放现如今，人们对于柴油发动机的大量使用会产生大量的尾气排放，造成了严重的空气污染，对于环境的长期可持续发展带来了严重的影响。
为此，需要从生态环境的角度出发，认识到柴油发动机所产生的尾气排放问题的重要性，并采取相应的技术措施对其进行解决。
不难发现，柴油发电发动机主要的污染物就是废气污染，在柴油发动机之中，废气污染物产生来源主要分为两种，主要内容涵盖以下两个方面：一种是工作时所产生的废气，也是在工作期间由原料燃烧而引起的废气，这些废气是难以避免的；与此同是，另一种的废气排出的是由于汽车在行驶过程当中所产生的汽车尾气，就是我们在生活中随处可见的这些尾气，这对于我们的环境造成了严重的干扰，需要采取合理的措施对其进行有效解决。
机动车尾气主要包含的成分：一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物，微粒碳烟，二氧化碳以及水等诸多物质，其中一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物以及微粒和碳尘都对环境具有严重危害性。
浅谈降低柴油机有害排放的机内控制技术
形燃烧室 相同，但上部呈正方形 ，其 四角制成圆弧 。四角型 的四边和 四角对涡流运动起着 阻滞 作用 。当燃烧室 内气体涡 流运 动随转速升高而加强 时，能够遏制它不致过强 。同时， 由于燃烧 室上 方 下圆特 殊结 构造 成上 下层气 流运 动 的速度 差 ，可 以形成较强的紊流 ，因而 能改善混合气形成和加速燃
生成 。
（ ）燃 油喷射 系统 二
在改善柴油机的性能和 降低｝ 、 ０ 及微粒排放方面 ， ｌ Ｎ） ｃ ｃ 燃 油喷射系统具有重 要的作用 ，采用 高压喷射 、预喷射和 电子 控制喷油系 统等燃料喷射装置 已取得 了相 当满意 的效果 。
现代 柴油机大都采用缩 口型 的挤流 燃烧 室 ，该燃烧室 首 先 由英 国泊金斯 于上世纪 ７ ０年 代中期提 出的 ，其 口径 比为 ０３ ５ ｖ ． ８ 。Ａ Ｌ公司在此基础上提 出了圆型缩 口燃烧室 ，该燃烧 室在很 多柴油机上得到 了应用 。缩 口的作用是能在压缩过程 中产 生强烈的挤压涡流 ，在燃烧 室中进气涡流和挤压 涡流 的
烧 ，使柴 油机 碳烟 生成量减少 ，燃 油经 济性也得到改善 。此 后，五十 铃公司进一步将该燃烧 室的开 口部改为缩 口型 ，利 用燃烧室形状 的突变来增加挤流 强度和在燃 烧室中产生更多
柴油机 的有 害排 放物 主要有一氧化碳 （ ０ ｃ ）、碳氢化合
物 （Ｃ Ｈ ）、氮氧 化物 （ ０）和微 粒 （ Ｍ Ｎｘ Ｐ ）排放物 ，ｃ 。尽管 ０ 不会直接对环境造 成污染 ，但 它是温室 效应 影响全球气候变
暖 的根源 ，因而 降低 油耗不仅可 以节约 能源 ，同时也可 以缓
和全球变暖 的趋势。在柴油机有 害排 放物 中，以Ｎ 和微粒两 ０ 项最难达到排放 标准 ，因而柴油机有害 排放物控 制技术主要
车用柴油机排放控制技术研究
括润滑油、未燃燃料、Ｈ 、碳烟等 。为减少微粒 ， Ｃ
配，从而达到降低柴油机排放的目的。
要求燃料迅速而完全地燃烧 ，可采取下列一些措 施 ：①提高喷射压力；②改进燃烧室结构 ；③减少
机油消耗 ；④使用低硫燃油 ； ⑤改善低速时的喷油 率；⑥喷油提前 ；⑦增加着火延迟期内的燃油量。 以上措施有时是相互矛盾的，或者与发动机的 其它特性 （ 如经济性）相矛盾。比如 ，喷油定时对 降低氮氧化物与减少微粒的作用相矛盾 。燃烧室结 构、进排气系统特性及燃油喷射装置的喷射特性等 柴油机颗粒排放物是固态和液态的有机和无机
中图分 类号 ：Ｔ ４１５ Ｋ２． 文献标识 码 ：Ａ
文章编号 ：１ １ ２４ （０７ ４ ０３ — ４ ６ — ３Ｘ ２０ ）０ — ００ ０ ７ 碳氢化合物 （ Ｃ Ｈ ）是在燃烧过程 中处于相对
０ 引言
近年来 ，随着人们对环境保护的日趋重视 ，世 排气后处理的方法
组分的混合物 ，它是在某一定温度下在具有一定稀
释 比的通 道 中利 用滤 纸所 收集到 的除水 以外 的所有 物 质 。柴 油机微 粒 由三部分组 成 ，即 固态 的未燃碳
微粒的聚合物、可溶性有机微粒物和无机盐类。其
中可溶性有机物微粒是未燃 的 Ｈ ，一部分吸附在 Ｃ 碳微粒表面，另一部分呈现蒸气态单独存在 。 通过排气后处理来降低柴油机微粒排放量的方
控制初期喷油速率。
车用柴油机排放物中碳氢化合物 （ Ｃ Ｈ ）和一 氧化碳 （ Ｏ Ｃ ）的量较少，而 Ｎ ｘ Ｏ 及微粒的排放量
相对较多 ，其控制的难度较大 ，国外在相关领域已
经有成功的技术 ，国内也正在加紧研究和开发有效 的控制技术和装置。
氮氧化物 （ Ｏ ）主要取决 于燃烧室局部的最 Ｎｘ 高温度。可采取下列措施 减少 Ｎ ｘ Ｏ ：① 多气 门技 术 ；②增压中冷技术；③控制喷油速率；④废气再
柴油添加剂在柴油机微粒净化中的应用
化系统能对柴油机 的微粒Байду номын сангаас现连续催化再 生。
关 键 词 ： 油 机 ；添加 剂 ； 粒 ： 放 控 制 柴 微 排 中 囤 法 分 类号 ：１， ２ Ｉ ４ ｌ４ ＇ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
车用 发 动 机柴 油 化是 国 际上 汽 车技 术 发 展 的一 种趋 势 。柴 油机具 有热 效 率高 、 济性 好 和 经 排 放低等 特点 我 国柴 油机 水 平相 对 较 为落 后 ， 柴 油车微 粒排 放 较 高 ， 为改 变 这 一 现 状 ， 究 柴 研 油机 排气 净 化装 嚣成 为 当务 之 急 笔 者 介 绍 了 所 开展的 柴油机 排放控 制 的部 分研 究 工作 ， 旨在 探 索 控制 柴油机微 粒排 放 的一 种 可行方 案 。
摘
要： 介绍了柴 油机排气微粒捕 集器的再生方法 ． 分析 了柴油添加剂 在微粒再 生中的作 用 ． 提出了一种借
助于 柴油添加剂实现微粒捕集器 再生的方法 和装置 通过试 验研 究了柴油 添加剂 列于微粒再 生 的实际作用 效果 ， 以及添加剂配比 、 发动机工况和过滤 器结构对微粒再生 的影响规律。试验表 明 ， Ｆ 所 发的柴油机微 粒净
作者简介： 杜传进ｆ９５）胃 ， １ 一 ． 湖北麻城人， ６ 武汉理工大学 汽车工程学院教授 基 金 项 目 ：武 以 市 厦 大科 技 攻 关 资 助 项 目（０ ００ ］ ） ２０ ６０￣
维普资讯
第２ ４卷 第 １ 期
杜传进等 ： 柴油添加剂在柴油机 微粒净化 中的应用
文 章 编 号 ：ｌ ７ ４ Ｘ ２ Ｕ ）１— ０８— ２ ∞ —１ （０２ ０ ０９ ０ ４
ｖ １２ ０ １ ０．４ Ｎ ． Ｆｂ Ｏ２ ｅ ．２ Ｏ
柴油机达到欧5排放标准的新技术
柴油机达到欧5排放标准的新技术【法】 IFP公司 / Valeo公司和 2008～2010年生效的柴油机欧5排放标准的最大挑战在于要大大降低NOX颗粒物排放。
为了达到这个目标，IFP公司和Valeo公司共同合作开发出了新的NADI燃烧方式。
这种被称为“窄油束锥角直接喷射”（“Narrow Angle Direct Injection”）的燃烧方式采用了油束锥角非常小的直接喷射和创新的进气系统模排放，而且并没有因此使燃油耗增加。
这种燃烧方式基于应块，显著降低了NOX用冷却EGR降低燃烧温度。
1 前言为了开发出能以汽车工业认可的代价达到未来排放标准的系统，IFP公司和Valeo公司共同合作，确定了有关燃气成分、燃气温度和压力等方面对进气系统的切实可行的要求，并已用Valeo公司创新设计的进气系统和合适的调节策略达到了这些开发要求。
IFP公司采用很窄的油束锥角开发出的直接喷射方案（NADI），在和颗粒排放方面获得了许多企盼的结果，并在一台 2.2 L-TDI发NOX动机上采用Valeo公司创新设计的进气系统继续进行进一步的开发工作。
这种极限冷却进气系统（Ultimate-Cooling-Ansaugsystem）基于一个带有EGR冷却器的液冷式低温回路，和一个液冷式增压空气冷却器，并以较小的结构空间达到了很高的冷却效率。
2 欧5排放标准的要求根据欧5排放标准的要求，柴油机的NO和颗粒排放限值几乎只X有欧4排放标准的一半（图1），确实是一个比较棘手的难题。
排放量较少，因此只要能进一由于柴油机的热效率高，而且CO2步降低其NO和颗粒排放，柴油机的市场份额还能进一步增长。
虽然X的后处理装置能有所减少，但是即使这些废气中的有害成分通过NOX如此，后处理装置仍存在着一些需要进一步解决的重要问题，诸如负载能力尚不令人满意，对硫很敏感，并且成本又较高等。
为此，研究了一些新的燃烧方式，例如均质充量压缩点火（HCCI）和高预混合燃烧（HPC）。
国四排放技术路线
国四排放技术路线国iv排放标准是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有hc（碳氢化合物）、nox（氮氧合物）、co（一氧化碳）、pm（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。
国四标准比国三对nox和pm要求更为严格。
在国四时代也有两种主要的升级方案，一类是通过使用选择性催化还原(scr)技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；还有一类是通过微粒捕集器（dpf）或微粒催化转换器（doc），针对燃烧产生的微粒进行处理的egr(废气再循环)技术。
1.原理不同：egr的工作原理就是少部分废气经egr阀步入进气口系统，将一部分排气循进气管与新鲜空气混合后步入汽缸冷却，废气中的co2可以减少混合气的热容量，减少冷却时的最低温度，遏制nox的分解成，从而减少了废气中的nox的含量，同时，对于产生的pm（液态微粒）则通过dpf（微粒钓集器）或doc等后处理方法过滤器掉。
scr相比egr采用废气减少nox产生的环境，scr则更多的把功夫做在后头。
首先通过调整喷射软件及其它措施，在发动机汽缸内让其充分燃烧，使本机pm排放达到国四。
对于产生的nox，在车辆的排气系统中加上一套电控尿素喷射系统，通过“选择性催化还原”过程，将废气中的nox转化成氮气和水排出车外。
2.结构区别：scr技术结构相对更加直观，只需在发动机的基础上创建，须要减少一套尿素还原剂的系统，并且须要定期嵌入尿素水溶液。
相比之下，egr发动机则少了这方面的麻烦，不需要添加任何东西。
不过，egr发动机的温度对于冷却的排放物影响很大，为了确保正常的egr温度，在长途运输的车辆上必须加装小流量、高效率的冷却系统。
这对于中国目前平头载重车驾驶室设计来说，也就是个轻微的考验。
3.对燃油的建议为了达到更清洁的排放，发动机当然也要使用更为洁净的燃油。
柴油机尾气NOx机内净化新技术
柴油机尾气NOx机内净化新技术摘要：柴油机由于具有效率高、动力大等优点被广泛应用于交通运输以及工业生产中。
作为动力装置，柴油机优越的性能无可挑剔，但其排放的氮氧化合物（NOX）却能对环境造成极大的破坏。
在柴油机应用越来越广泛的同时，人们对NOX的排放控制也越来越重视。
设计人员对动力装置内部进行改装，并通过尾气处理最大限度的减少NOX被排放到空气中，本文就柴油机尾气NOX的机内净化技术进行探究关键词：柴油机尾气；NOX；机内净化技术随着经济水平和科学技术的不断发展，柴油机技术获得飞速发展，为国家的发展和人们生活水平的提高做出了巨大贡献。
随着柴油机淤使用范围的不断扩展，由此带来的负面影响也进一步凸显出来。
柴油机排放的气体中含有大量的NOX气体，会对环境造成严重的破坏，影响到人们正常的生活。
为减轻柴油机为其带来的危害，必须开发柴油机尾气NOX机内净化技术。
1.NOX的生成原理柴油机内及工作过程中，可以根据NOX的生成途径的不同将NOX进行分类，为NOX瞬发、热NOX、燃料NOX[1]。
其中瞬发NOX和燃料NOX产生的污染物量较少，因此在实际研究中一般不作考虑，一般将热NOX作重点研究。
柴油机的工作机理是将燃料以雾状的形式喷入气缸中，在高温下与氧气发生氧化反应，瞬间产生强大的爆发力，并通过连杆将产生的能量传送出去。
在氧化反应过程中，多种成分参与其中，柴油中的含氮有机物在发生氧化反应后，其中的N 元素会与O元素结合，生成氮氧化合物，其中以NO为主。
NO会与氧气继续发生反应，生成更多的氮氧化合物。
在柴油工作过程中，随着温度的升高，NO的含量会增加。
并且在柴油机连续工作过程中，气缸吸入空气的N2和O2的浓度会发生变化，O2则被不断消耗，如果O2的浓度足够高，就会与N元素不停进行结合，，NOX中X的值会减小，NO的含量会越来越高。
2.常用的柴油机尾气净化技术2.1 EGR技术EGR是利用循环原理，将柴油机的尾气回收利用，让尾气中的NOX与氧气充分反应，以此减少尾气中的NOX浓度.EGR主要通过循环氧化作用降低尾气中的有害气体的含量，并以此为基础进行柴油机气缸中燃料的燃烧速度以及氧化反应强度的控制，通过这两方面的原理来达到降低最高燃烧的目的。
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柴油机微粒排放的净化技术 1前言 柴油机的微粒排放不同程度地危害人类和破坏 其生态环境，所以净化柴油机的微粒排放问题受到 人们的日益关注.本文介绍世界各国开发的柴油机 微粒排放的净化技术，并分析各种技术的特点和存 在问题. 2柴油机微粒排放 柴油机排放物中的有害成分主要有c0、IlC、 NO:、微粒等，而微粒的成分主要包括碳烟颗粒(占 30%)、可溶碳氢有机物(占35%)、硫及水(占 35%).由于排放的微粒比表面积大、吸附力强(吸 附有多环芳香烃、苯并花等)且微粒直径小(只有 0.01一0.05林m)、重量轻，故能长时间悬浮在大 气中，易被人体吸人并沉积在肺胞中，对人类的健 康有极大的危害.为此，世界各国对柴油机微粒排 放的限制越来越严格，欧洲限制柴油机微粒排放的 有关法规列于下表.
由于喷人燃烧室的嫩料与空气混合不完全，高 温燃料及嫩气历经高温聚合及分解反应，产生了高 分子量的HC，经过进一步的凝聚作用，产生了碳烟 颗粒，虽大部分在随后的富氧区烧掉，但终究因混 合不完全仍有约1%的碳烟颗粒没被烧掉，重的颗 粒随即排出.可溶碳氢有机物来源于未燃的燃油和 机油.碳氢有机物在冷凝过程中吸附在碳烟颗粒的 表面，成为柴油机微粒排放的一部分.为了达到日 益严格的排放法规的要求，目前世界各国都在积极 开发减少柴油机微粒排放的技术措施. 3柴油机微粒排放的主要净化措施 3.1机内净化措施 机内净化着眼于降低燃烧室内碳粒初始粒子的 形成、通过改进发动机结构或增加附加装置达到微 粒净化的目的. 3.1.1燃烧系统的优化 燃烧过程对微粒产生的影响最大，也是研究的 热点，主要有以下几个研究方向. a.燃油喷射系统的优化与喷油有关的参数 主要有喷油量、喷油嘴端压力、喷油嘴结构和喷油 提前角.喷油系统的性能直接影响嫩油的雾化和混 合气的质量，最终影响微粒排放特性.例如，增加 喷油嘴孔数、采用电控技术和提高喷射压力可以使 燃油在燃烧室内更均匀地分布，减少燃油碰壁，将 有利于减少微粒排放，但会引起N0，的增加; b.嫩烧方式的改进为了减少微粒排放，日 本、美国都在研究预混合燃烧方式的柴油机，这样， 可使燃油与空气充分混合，尽量避免在高温缺氧情 况下燃油裂解成碳粒的可能性; c.进气旋流的优化在高压喷射的情况下采 用低涡流比有利于减少微粒排放.这是由于涡流比 大，提高了进气速度，而降低充气效率.但在发动 机实际运行时，低转速时要求较高的进气旋流;而 高速时要求有较低的进气旋流.采用可变涡流进气 道技术可使运行中的涡流比在0.2一2.5之间变 化，使发动机性能及微粒排放特性在整个范围内得 到优化; d.四气门技术采用四气门结构，使活塞上的 嫩烧凹坑和缸盖上的喷油嘴布置在燃烧室中央，改 善了进气涡流和油雾分布，使燃烧状况明显优化， 同时也改善了活塞和喷嘴的冷却条件，从而减少微 粒排放: e.采用陶瓷材料用陶瓷材料制成的燃烧 室、活塞顶和缸套可以提高嫩烧室的绝热效果.用 陶瓷材料制成气门摇臂等运动部件，可减少摩擦阻 力、降低机油耗量，从而减少微粒排放. 3 . 1 . 2进气增压与空气冷却技术 进气增压与中冷可以增加进气量，这样姗料在 最大扭矩时可以得到充分的氧，而避免达到临界空 燃比。使用变截面增压器(vCT)并配合先进的控制系 统，可有效地降低微粒排放量. 3，1.3降低机油消耗量 在柴油机排放的微粒中，未燃机油占很大比 重，所以必须降低机油消耗量.为此，须对活塞、 活塞环、缸套等零部件进行优化设计并进行配合间 隙的优化研究，特别是热变形条件下的研究，以达 到降低机油消耗的目的. 3.1.4燃料的改进措施 a.降低含硫量在燃烧过程中，柴油中的硫约 有98%转化为S0。，其余的2%成为硫酸盐颗粒. 部分s0:被进一步氧化并与嫩烧过程中生成的HZO结 合，形成HZSO.和硫酸盐(如C‘50‘等)，增加了微 粒的排放量.当嫩料中的S从0.12%下降到0.05 %时，微粒排放量将减少8%~10%，但进一步减 少S对微粒的排放量不再有影响.美国1993年10 月规定高速公路上行驶的汽车所用的柴油，其硫含 量不得高于0.05%，1996年已全部供应低硫柴 油.日本也于1997年全部供应低硫柴油; b.降低燃油比重燃油比重直接影响非直喷 式柴油机的微粒排放，即微粒排放量随燃油比重的 增加而增加: c.燃油的乳化采用油包水型乳化燃油，这样 由于油中水的急剧汽化使油滴变得更加细小，有利 于扩散然烧，可有效降低微粒排放. 3.2机外净化措施 机外净化即排气后处理，将柴油机排气引人专 门的后处理装置中，消除其中的部分微粒后再排人 大气.主要的机外净化措施示于图1. 机外净化措施中应用最广泛的是微粒的过薄技 术，即用耐高温的过滤材料制成特定结构的过滤 体，将排气中的微粒截留在过滤体内，从而达到净 化的目的.过滤体的材料和结构应满足以下要求: a.通过特性好，排气阻力尽可能小; b.抗热冲击性好，有较好的机械性能 c.热稳定性好，能承受很高的热负荷; d.过滤效率高; e . 适应再生的要求.
目前国内外应用最广泛的过滤材料有壁流式蜂 窝陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纤维等. 随着过滤体内微粒的不断积累，柴油机排气阻 力增加、背压升高.当背压升高到一定程度时，将 导致柴油机功率和过滤效率下降.所以必须及时清 除过滤体内积存的微粒. 众所周知，当柴油机在最大负荷、转速的工况 下，气缸排气口的温度可达到500一600℃，此时 柴油机排气微粒开始迅速氧化、升温直至着火燃 烧，以此减少微粒，从而达到过滤体的排气阻力和 过滤效率恢复到原来的水平，即过滤体的“再生”. 目前过滤体的再生方法主要是:“热再生”，即利 用全负荷再生、喷油助燃再生、电加热再生、电自 加热再生、节流再生等，此外，也开发了如逆向喷 气再生、振动再生等非加热再生方法，也就是利用 外部热源使积存在过滤体内的微粒升温、自燃，以 减少过滤体内的微粒. 3 . 2.1柴油机排放后处理系统 柴油机微粒后处理系统是利用泡沫陶瓷过滤微 粒，并利用微波对滤体进行再生. 3.2.1.1泡沫陶瓷过滤体 将陶瓷原料配制成泥浆，并在聚醋或聚醚泡沫 塑料内浸演成型，最后经烧制而成.结构如图2所 不。 泡沫陶瓷内部由许多小孔(称为“气室”)组 成，每个气室通过窗口与多个邻室相连，由于微粒 直径远小于气室直径，所以微粒的捕集发生在整个 气室里.其优点是多孔结构使火焰易于传播，从而
3.2.1.2微波再生 柴油机微粒排放后处理系统在国内率先采用了 微波再生这一新技术.与其它再生方法相比具有以 下特点. a.选择加热陶瓷材料对微波的吸收能力很 差，但微粒对微波的吸收能力却是陶瓷的100倍以 上，因此，在微波再生过程中，微粒是主要的被加 热对象，这种选择加热特性对于提高能量利用率、 延长过滤体寿命、提高再生效率都是十分有利的; b.空间加热当微波进人被加热物质时，引起 被加热物质分子偶极子高速振动的摩擦，从而产生 热量.微波能在过滤体中是空间分布的.因此，微 波再生具有加热迅速、均匀的特性，使再生过程能 量利用率高，且减少了因加热不均匀引起过滤体热 损坏的可能性. 柴油机微粒排放后处理系统主要由过滤器、微 波源、车用电源和自动控制系统四部分组成(图3)， 柴油机工作时，排气通过过滤体，其中的部分微粒 被过滤体捕集，净化后的排气排人大气.当过滤体 中的微粒积累到一定程度时则开始再生. 微波由微波源发出，在过滤器与微波源之间
由于微波源功率有限，再生过程中如有高速气 流流经过滤体，那么再生就很难实现.为了保证再 生能顺利进行，再生时旁通阀关闭排气管至过滤器 的通路，同时打开旁通通路，使废气直接排人大气， 以免气流对过滤体的冲击. 再生时，旁通阀、车用电源、微波源均由控制 系统自动控制. 经台架试验和整车台架试验，其过滤效率超过 钧%.微波再生效率超过80%，整个系统工作稳 定可靠，具有很高的实用价值. 3.2.2其它过滤材料 3.2.2.1壁流式蜂窝陶瓷 壁流式蜂窝陶瓷开有许多蜂窝孔，相邻的蜂窝 孔道两端交替堵孔.发动机排气从人口通道进人 后，须经过过滤体内部的多孔薄壁才能排出.由于 薄壁的气孔率高达400目/25.4mm，所以过滤效率 高，可达60%一80%;结构强度高，抗热冲击和 机械振动的能力强.但蜂窝陶瓷各向异性，其径向 膨胀系数是轴向膨胀系数的两倍，且微粒都沉积在 进气孔道内，因此再生过程中受热不均匀，易发生 热冲击损坏. 3.2.2.2编织陶瓷纤维 编织陶瓷纤维具有高度表面积化和良好的抗高 温能力，不受固定尺寸的限制，给过滤体内孔形状 和孔的分布提供了广泛的选择余地，通过改变各种 设计参数使应用达到优化.由于过滤体内纤维表面 全是有效过滤面积，所以过滤效率高达95%.但 是，陶瓷纤维是一种脆性材料，虽能适应催化剂因 素，却有生产工艺较复杂且易损坏的缺点. 设计一参数使应用达到优化由于过滤体内纤维表面 全是有效过滤面积，所以过滤效率高达95%.但 是，陶瓷纤维是一种脆性材料，虽能适应催化剂因 素，却有生产工艺较复杂且易损坏的缺点. 3.2.3非过滤技术—静电式微粒收集器柴油机排气微粒中有70%一80%呈带电状 态、每个带电微粒约带1一5个基本正电荷或负电 荷，整体呈电中性，国内外已尝试利用附加强电场 对呈带电特性的碳烟微粒进行静电吸附，并取得了 一定的试验成果.但由于附加设备体积大、结构复 杂以及高压电源的供给等给实用化带来一定的困 难. 3 . 2.4非过滤技术—电压捕集技术 在柴油机排气管的上下游分别装金属网，网间 加约50V直流电压.一般上游的金属网网格较大且 加负电压，下游的金属网网格较密且加正电压.当 微粒经过上游金属网时带上负电，经过下游带正电 的金属网时被吸附，从而达到微粒净化的目的.这 种方法装置简单且过滤效率高. 3.2.5微粒后处理的催化技术 常用的催化剂有贵金属(铂、把等)、贱金属 (锰、钻、钒、铬的氧化物)和稀土，催化剂可以 添加到嫩料中，也可浸在过滤体上，其目的是: 。.促进过滤体内碳粒的氧化，有效地降低碳粒