DPF技术发展分析.doc

DPF国内外发展趋势分析
DPF即柴油颗粒过滤器，指安装在柴油车排气系统中，通过过滤来降低排气中颗粒物（PM）的装置，简称DPF。DPF能够有效地净化排气中70%—90%的颗粒，是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一。已在国际上实现了商品化。DPF安装在柴油机排气管上，排气通过时，PM被滤芯吸附过滤。但随着工作时间的增加，滤芯内部PM增加，导致排气背压升高，将影响柴油机的动力性的经济性。清除滤芯上的PM被称作DPF的再生。DPF面临的最大挑战就是再生问题。
我国从上个世纪80年代开始对DPF技术进行研究，因为当时特定的经济环境，整个国家对于环境保护问题都还没有足够的重视，所以在资金等方面也得不到相应的支持，DPF的研究工作就在艰难中进行着。三十多年的时间过去了，研究DPF的科研人员越来越多，技术方面也取得了很大的成绩，但是对于DPF的材质和DPF的再生问题仍然没有得到实质的进展。制作DPF的陶瓷技术现在依然掌握在美国人手中。DPF的技术瓶颈问题也就是DPF的再生问题依然困扰着研究相关问题的国内的科研工作者。对于即将全面实施的国Ⅲ标准，没有严格到必须加装DPF的必要，所以DPF的市场在国内来说很小。因为市场需求的缘故，我国仅仅有几家生产DPF的企业，并且技术水平和国外相比有很大的距离。
国外对DPF技术已具备成熟的应用，重型柴油机所用大尺寸蜂窝陶瓷载体（包括堇青石和碳化硅）绝大多数市场份额为美国

Corning日本NGK公司，主要结构的专利也为他们所垄断，不仅在产品的大尺寸规格上，而且在开孔率、壁厚、TSP（冷热激变冲击试验）性能等方面具有独到之处，其产品生产技术也占有明显的优势。过滤效率最高可以达到98%。
DPF的技术特点及难点：
1、颗粒过滤器捕捉到一定量的颗粒后，会堵塞排气通道，造成排气背压上升，影响到发动机性能，需要将捕捉到颗粒物消除掉，使排气恢复通常，即所谓的再生。
2、再生方式之一是被动再生，传感器测量排气背压，当背压上升到一定数值后，ECU控制专用喷嘴，往排气管里喷柴油，在排气管内形成燃烧火焰，使DPF内部温度上升到600～620度，将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。
3、再生方式二也是被动再生，由ECU控制发动机喷油器，在气缸燃烧后期喷油，从而使排气温度升高，也使DPF内部温度上升到600～620度，将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。
5、再生方式三还是被动再生，在颗粒捕捉器采用电加热方法形成高温，将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。
6、再生方式四是主动再生，采用在燃油里加添加剂，降低颗粒燃烧的温度，使捕捉到的颗粒在发动机正常工作温度下即可燃烧成CO2排出去。 
7、 DPF的再生，是需要消耗燃料或电力的，所以使用的DPF柴油机，经 济性较差。燃油中加添加剂的方法目前不成熟，需要用户在柴油里加添加剂，实际操作中也有困难

。
8、 DPF对燃油中的硫非常敏感，要求使用15ppm的柴油。这是因为燃油 中的硫会在高温下形成硫酸盐，本身就是一种颗粒，造成颗粒排放升高；其次硫酸盐附着在载体涂层表面，破坏了涂层，产生有毒有害物质，阻碍气态催化反应使再生失效，从而引起颗粒物排放超标。

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