【正文】 致了催化性能下降。催化器的高溫老化是不可逆的，而催化劑中毒后可以部分恢復(fù)活性。另外燃油中的硫含量過高，會(huì)導(dǎo)致排氣經(jīng)DOC時(shí)硫酸鹽成分的增加，有可能導(dǎo)致微粒排放的升高，因而DOC必須與低硫柴油一起使用。單獨(dú)使用DOC時(shí)，會(huì)造成NOx中NO2比例的增加，而NO2毒性是NO毒性的4倍。除了降低燃油中硫含量，通過改變載體的材料構(gòu)成，也可以提高DOC的抗硫老化性能。例如通過選擇低的SO2吸附載體材料和再多加一層無貴金屬負(fù)載的SO2阻隔層的方法，在不影響HC和CO轉(zhuǎn)化率的同時(shí)，降低了DOC中硫酸鹽的生成量，提高了催化劑的抗硫中毒性能。 柴油機(jī)微粒捕捉器（DPF）DPF是柴油機(jī)微粒排放后處理的主要方式，它由收集排氣微粒的濾芯和各類周期性的把濾芯中積存的微粒燒掉或氧化掉的再生系統(tǒng)所組成。該技術(shù)的應(yīng)用方法是先用DPF捕集廢氣中的PM，然后通過對收集的PM的氧化來使DPF再生。該方法可以從柴油機(jī)排氣中除去碳煙顆粒，其效率遠(yuǎn)超過90%。 微粒捕捉器關(guān)鍵技術(shù)不是PM的捕集，而是過濾芯材料和過濾體的再生。因?yàn)?，微粒手機(jī)其采用的是毛孔吸附法，吸附后的微粒粘在載體毛孔通道上，堵塞排氣通道，對柴油機(jī)排氣產(chǎn)生阻力，將會(huì)直接影響到柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。因此，收集器的載體在使用一段時(shí)間后必須對其進(jìn)行清理再生。DPF再生的方法有2種：（1）通過在燃油中加入添加劑或在過濾材料表面涂催化層來降低PM的燃點(diǎn)，是的PM能在較低的溫度下燃燒，一般稱為被動(dòng)再生；（2）利用外界能量來提高DPF內(nèi)的溫度，使PM著火燃燒，稱為主動(dòng)再生。也可以把2種方案組合起來使用，以確保過濾器得到可靠的再生，維護(hù)PM過濾系統(tǒng)在壽命周期內(nèi)的正常工作。目前，主動(dòng)再生方法有噴油助燃再生、電加熱再生、微波加熱再生及反吹再生等；被動(dòng)再生有燃油添加劑再生、連續(xù)再生以及催化劑再生等。2種方法都有其優(yōu)點(diǎn)，如主動(dòng)再生對汽車工況沒有要求，效率高，可靠性好；而被動(dòng)再生有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性，較低的成本，整個(gè)系統(tǒng)也比主動(dòng)再生簡單。二者都需要優(yōu)化控制再生策略。 催化再生催化再生技術(shù)是利用化學(xué)催化的方法降低微粒的反應(yīng)活化能，使其能在柴油機(jī)正常排氣溫度下進(jìn)行燃燒，實(shí)現(xiàn)微粒過濾器的再生。在再生過程中，過濾體所受到的熱負(fù)荷較小，因此提高了過濾體的壽命及工作可靠性。催化再生技術(shù)主要有2種：（1）將催化劑提前浸漬在過濾提上，以降低過濾體上微粒的活化能，但由于固體微粒與催化劑的接觸反應(yīng)極不均勻，因此很難完全再生。另外，由于柴油機(jī)排氣中的微粒含量很大，隨著時(shí)間的進(jìn)行，催化劑的作用會(huì)逐漸削弱或完全消失，即催化劑中毒，從而影響到過濾體的有效再生和對其它有害氣體的催化凈化效果；（2）采用燃油添加劑，即在燃油中加入金屬有機(jī)物，燃燒后生成的金屬氧化物對微粒起催化作用，使微粒著火溫度降低，從而在較低的排氣溫度小，不需外部能源，過濾體能自行再生。但是，燃油添加劑的燃燒產(chǎn)物金屬氧化物隨排氣流經(jīng)過濾體時(shí)，有一部分會(huì)沉積下來，積累在過濾體上的添加劑金屬燃燒產(chǎn)物會(huì)堵塞過濾體空隙，縮短過濾器使用壽命。若沉積物過多，被壓上升，就會(huì)通過定期更換過濾體來解決。由于我國柴油中的硫含量在1103以上，遠(yuǎn)高與金屬催化劑所要求的硫含量（低于5105）標(biāo)準(zhǔn)，因此催化技術(shù)在我國的應(yīng)用還需要一段時(shí)間。 噴油助燃再生 噴油助燃再生技術(shù)是通過一套專門的系統(tǒng)，適時(shí)地向過濾體上游空間噴入一定量的燃油和供給一定的空氣，由點(diǎn)火系統(tǒng)將噴入的燃油點(diǎn)燃，使過濾體的溫度上升，顆粒著火燃燒，以實(shí)現(xiàn)過濾體的再生。再生系統(tǒng)很復(fù)雜，造價(jià)昂貴，而且容易出故障。為保證過濾體的成功再生，要求再生燃油器具有點(diǎn)火可靠、燃燒完全及火焰分布均勻等特點(diǎn)。如點(diǎn)火失敗，將使燃料沉積在過濾體上，引起二次沉積和污染，并且容易引起爆燃。燃燒不完全會(huì)使再生時(shí)排氣冒煙，也會(huì)導(dǎo)致二次污染。 電加熱再生電加熱再生技術(shù)與燃油助燃再生技術(shù)相類似，但它是以電能代替燃油燃燒加熱空氣或廢氣來實(shí)現(xiàn)對過濾體的再生。這種再生技術(shù)對電功率要求較高，～3KW。為了有效的利用電能，一般都采用廢氣旁通裝置。電加熱再生是利用具有高導(dǎo)電性能的晶體SiC作為過濾材料，當(dāng)需要再生時(shí)，將過濾體作為電加熱元件直接對其通電加熱，使沉積其上的碳煙顆粒升溫燃燒，實(shí)現(xiàn)過濾體自身的再生。因此這種再生技術(shù)系統(tǒng)比較簡單，可控性好，并且在柴油機(jī)任何情況下都能對過濾體進(jìn)行可靠的再生。電加熱再生對對車用電源的要求很高，在使用過程中需解決耗電量高的問題，結(jié)晶SiC的制造工藝復(fù)雜且成本高。 反吹再生為了提高柴油機(jī)微粒過濾及再生系統(tǒng)的可靠性和使用壽命，將微粒的燃燒與過濾體分離開是一個(gè)有效的途徑。近幾年，提出了一種新的有別于一般再生過程的再生技術(shù)，即反吹再生技術(shù)。該再生過程的最大特點(diǎn)是能將過濾體與微粒燃燒分開，因此該系統(tǒng)不存在過濾體由于微粒燃燒發(fā)熱而產(chǎn)生爆裂和燒熔等問題，另外也解決了不燃物質(zhì)在過濾體內(nèi)累積的問題。當(dāng)過濾體需要再生時(shí)，壓縮空氣從過濾體出口出高速噴入，將微粒從過濾體表面清除，并落入微粒漏斗。收集在漏斗內(nèi)的微粒由漏斗內(nèi)的銷裝電加熱器連續(xù)燃燒掉。 微波加熱再生 微波加熱再生則是利用微波所獨(dú)具的選擇加熱及體積加熱特性，對沉積在過濾體上的對微波具有極強(qiáng)吸收能力的微粒以及過濾體本身進(jìn)行加熱，使微粒迅速燃燒。微波再生時(shí)在過濾體內(nèi)部形成空間分布的熱源，對過濾體進(jìn)行體積加熱。這種體積加熱方式使沉積在過濾體內(nèi)部的微粒就地吸熱、著火及燃燒，過濾體內(nèi)的溫度梯度小，因而減少了熱應(yīng)力引起過濾體破壞的可能，無疑這些對過濾體的安全有效再生是十分有利的。 連續(xù)再生連續(xù)再生微粒捕集系統(tǒng)（CRT）原理特點(diǎn)是在DPF或開放式的微粒氧化器（POC）前有1個(gè)特殊的氧化催化器，將排氣中的NO轉(zhuǎn)化成NO2，以提高排氣中的NO2的濃度。利用活性很大的NO2中的一個(gè)氧來氧化PM中的碳煙，以達(dá)到再生的目的。同時(shí)CRT系統(tǒng)帶來排放中的NO2比例升高問題，雖然排放法規(guī)是限定氮氧化合物總量，但是國外研究表明NO2毒性是NO的5～8倍，因此從真正清潔空氣保護(hù)環(huán)境而不僅僅是追求排放法規(guī)要求角度，應(yīng)用這一技術(shù)路線應(yīng)考慮如何降低NO2。4 固定式反吹再生DPF總體設(shè)計(jì) 過濾體的選擇過濾體材料的要求有四點(diǎn)：（1)高的微粒過濾效率；（2)低的排氣阻力；（3)高的機(jī)械強(qiáng)度和抗振動(dòng)性能；（4)具備抗高溫氧化的耐熱沖擊與耐腐蝕性。其中，高的過濾效率與低的排氣阻力是一對矛盾，選擇材料時(shí)要綜合考慮這兩方面的性能。目前，常用的過濾材料主要有壁流式蜂窩陶瓷、泡沫陶瓷、編織陶瓷纖維、金屬絲網(wǎng)與金屬纖維氈等。本設(shè)計(jì)過程過濾體材料選擇金屬絲網(wǎng)，為了進(jìn)一步提高DPF的碳煙捕集率，提出了增加碳煙通過金屬絲網(wǎng)的捕集路程、減少金屬絲網(wǎng)線的間隙、以及改變金屬絲網(wǎng)的編制方法等方案。本設(shè)計(jì)過程采用由高密度帶狀鐵絲網(wǎng)卷起制成的筒式濾芯。 過濾體實(shí)物圖 再生系統(tǒng)各裝置的選擇以LPG為加熱源,以市場上出售的LPG燃燒器燃燒、專用輔助風(fēng)機(jī)與大容量鼓風(fēng)機(jī)為基本構(gòu)成,并配以電控單元( ECU)。將LPG燃燒放出的熱功率設(shè)為23kW,為了幫助燃燒,燃燒器用輔助風(fēng)機(jī)用的風(fēng)量是0. 6m3 /m in,燃燒后形成的高溫燃燒氣體進(jìn)一步在混合室內(nèi)與大容量鼓風(fēng)機(jī)壓入的空氣進(jìn)一步均勻混合(稀釋) ,以設(shè)定的800℃的高溫流出,并進(jìn)入DPF。當(dāng)開發(fā)金屬絲網(wǎng)DPF 安裝在公交車后,必須預(yù)防的問題之一是假如流入高溫空氣中央導(dǎo)管被堵塞或者是由于何種原因DPF沒有及時(shí)再生時(shí),捕集的大量碳煙將使得金屬絲網(wǎng)DPF的排氣背壓變的過高而導(dǎo)致公交車熄火。為了防止這種突發(fā)故障, 在DPF上設(shè)置了旁通閥以及旁通管路,當(dāng)排氣背壓大于旁通閥的彈簧所設(shè)定的壓力時(shí),旁通閥自動(dòng)打開,使尾氣經(jīng)旁通閥→旁通管路排除。同時(shí)旁通管路內(nèi)部結(jié)構(gòu)就是一個(gè)消音器,以保證從旁通閥管路排出的尾氣不產(chǎn)生過大噪聲。 DPF及旁通管路 再生系統(tǒng)工作過程它由LPG燃燒器、燃燒控制器、燃燒器用輔助風(fēng)機(jī)、混合空氣用鼓風(fēng)機(jī)、變頻器和電控單元(ECU)等基本單位構(gòu)成。燃燒控制器系統(tǒng)中使用限位、聯(lián)鎖限制安全動(dòng)作范圍，通過檢測燃燒裝置火焰的火焰監(jiān)測器，監(jiān)視燃燒狀態(tài)。來自火焰監(jiān)視器的信號，經(jīng)過燒嘴控制器，轉(zhuǎn)換成操作部必要的信號，使安全切斷閥動(dòng)作。萬一，因燃燒裝置發(fā)生某種故障，導(dǎo)致燒嘴不著火或者斷火等異常情況產(chǎn)生的場合，火焰監(jiān)視器檢測到燃燒火焰異常，傳送信號至燒嘴控制器，使安全切斷閥關(guān)閉，防止燃料流人燃燒室內(nèi)。火焰檢測器或者燒嘴控制器發(fā)生故障的場合，燃料切斷閥動(dòng)作，但具有不起動(dòng)燒嘴的安全回路功能。燃燒控制器的作用是使燃料安全燃燒。打開總開關(guān)，鼓風(fēng)機(jī)l以初始頻率30Hz，鼓風(fēng)機(jī)2以頻率50Hz開始工作，此時(shí)ECU開始計(jì)時(shí)時(shí)間為t1，壓力傳感器檢測風(fēng)室壓力，當(dāng)風(fēng)室壓力大于P1，(設(shè)定工作的最小壓力為一個(gè)大氣壓)時(shí)，由ECU給出控制信號，打開燃燒控制器，給定i為1，給定鼓風(fēng)機(jī)1的頻率為40Hz，給定目標(biāo)溫度400℃，由出口熱電偶檢測溫度T，熱電偶把模擬溫度信號給溫控儀表，溫控儀表把溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號給ECU，當(dāng)熱電偶檢測到的溫度達(dá)到加400℃時(shí)，給定i加1，給定鼓風(fēng)機(jī)1的頻率為45Hz，給定目標(biāo)溫度500℃，當(dāng)達(dá)到要求，繼續(xù)循環(huán)，當(dāng)i為4時(shí)，給定鼓風(fēng)機(jī)l的頻率為60Hz。檢測出口溫度T是否小于容許的最大溫度Tmax，當(dāng)出口溫度T小于Tmax時(shí)，再次檢測出口溫度并與容許的最大溫度比較，當(dāng)T仍小于Tmax時(shí)，比較T與目標(biāo)溫度Tg(設(shè)定為800℃)之間溫度差值，當(dāng)差值大于Tz(溫度差值設(shè)定值50℃)時(shí)，給定A為5，當(dāng)差值小于Tz (溫度差值設(shè)定值50℃)時(shí)，給定A為l，利用頻率修正公式F=F(1+i(T一Tg)／Tg)，給定鼓風(fēng)機(jī)l頻率F，測試時(shí)間t2，當(dāng)t2與t1的差值大于工作時(shí)間ts(設(shè)定工作時(shí)間20min)時(shí)，停止工作，再生結(jié)束。在工作過程中，當(dāng)所測風(fēng)壓PP1時(shí)，說明有可能漏風(fēng)，此時(shí)風(fēng)機(jī)報(bào)警，錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器加1，停止工作。當(dāng)所測溫度T大于Tmax時(shí)，說明燃燒溫度過高，有可能損壞設(shè)備，此時(shí)風(fēng)機(jī)關(guān)，停止燃燒，過熱報(bào)警，錯(cuò)誤計(jì)數(shù)