颗粒捕捉器（DPF）工作过程详解

颗粒捕捉器(DPF)工作过程详解

结构：

为进一步改善柴油机细颗粒物污染，满足国六法规对柴油机废气中颗粒物的限值要求，国六柴油机使用净化效率高的壁流式颗粒捕捉器(DPF)。

壁流式颗粒捕捉器(DPF)依靠交替封堵载体孔进出口强迫气流通过多孔壁面实现颗粒的捕集。

壁流式颗粒捕捉器的特点是DPF对PM的过滤效率可达95%，对PN的效率可达99%，可满足国六排放法规对颗粒物排放的要求。

HC喷射系统：

DPF再生过程：

DPF主动再生的再生温度控制是当DPF存在再生请求时通过进气节流阀、EGR阀、燃油后喷等热管理措施将DOC上游温度控制到HC起燃温度以上，然后通过排气管路上的HC喷射系统根据DPF再生时所需的再生温度设定值对DPF上游温度进行闭环温度控制，将DPF上游温度控制到再生温度上，以达到再生时要求的DPF温度以此将DPF内部累积的soot燃烧掉。

DPF主动再生过程介绍DPF主动再生是利用外界能量来提高壁流式颗粒捕捉器内的温度，使碳烟着火燃烧，从而消除掉DPF内部的积碳。

目前主要采用的主动再生技术有两种：

(1)缸内后喷：该技术主要应用在小排量柴油机上，通过喷油器远上止点后喷，这部分未燃柴油随尾气进入DOC内氧化放热，从而使碳颗粒烧掉。

(2)尾管HC喷射：通过增加一套供油系统，当DPF需要再生时，往排气管内喷射柴油，柴油在DOC上氧化放热，将DPF内部碳颗粒烧掉。

通过发动机缸内后喷燃油或者在排气管中喷入燃油，燃油在DOC内燃烧提供DPF再生所需要的高温，从而达到减少DPF内颗粒物的目的。

DPF主动再生的再生温度控制是当DPF存在再生请求时通过进气节流阀、EGR阀、燃油后喷等热管理措施将DOC上游温度控制到HC起燃温度以上，然后通过排气管路上的HC喷射系统根据DPF再生时所需的再生温度设定值对DPF上游温度进行闭环温度控制，将DPF上游温度控制到再生温度上，以达到再生时要求的DPF温度以此将DPF内部累积的soot燃烧掉。

DPF被动再生过程：

DPF被动再生是指废气中的NO在DOC的作用下生成NO2，NO2与碳烟(soot)反应，从而实现减少DPF内碳烟(soot)的目的。NO2对被捕集的颗粒有很强的氧化能力，利用产生的NO2作为氧化剂除去微粒捕集器中的微粒并生成CO2，而NO2又被还原为NO，从而达到去除微粒的目的。

再生原理：

(一)颗粒的去除

1.当DPF碳载量超过3.5g/L时，采用行车再生清除积碳。

2.当DPF碳载量超过4g/L时，采用驾驶员固定地点按钮再生。

(二)灰分的清理

1.一般间隔150000公里到服务站清理一次。

2.采用压缩空气反吹。

3.采用热空气吹扫和燃烧。

4.加热溶液将碳烟和灰分清除掉。

(三)DPF指示灯功能

DPF指示灯是在后处理系统需要驻车再生时用于提示司机进行驻车再生。DPF指示灯点亮的触发是基于发动机碳载量模型、压差模型计算来的DPF碳载量多少判断。当自上次DPF完成再生以来碳载量模型大于4g/L，DPF指示灯亮，提示司机进行驻车再生;驻车再生完成时，DPF指示灯会熄灭。

(四)DPF再生开关：

在DPF指示灯点亮之后，提示DPF系统需要进行驻车再生操作。司机需选择合适的、安全的地点，同时务必检查确认整车车速为0，油门踏板、刹车踏板没有踩下，且手刹已拉上，在以上整车状态检查完毕后，然后按下DPF再生开关，触发驻车再生。

在驻车再生过程中发动机会怠速提升，以此来增加DOC上游排气温度，在DOC上游温度达到后，通过HC喷射系统进行再生排气温度控制将DPF上游排气温度控制到再生温度600℃左右，使得DPF内累计的颗粒充分燃烧掉，经过驻车再生设定的再生时间( 约30min )后，再生过程完成，DPF指示灯熄灭，发动机怠速恢复到正常怠速。