扩散器

邦师傅在线国六AB标准下,DPF和

发布时间:2022/6/16 17:20:03   

我们都知道国六标准其实就是在国五的基础上进行了更严格的要求,它不仅仅对一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的排放有严格要求,而且还对颗粒物排放数量有了具体要求,如下表所示。

通过上表的排放物标准数据,国六A和国六B的区别显而易见。国六B相对于国六A来说,对一氧化碳、非甲烷烃、氮氧化物以及PM细颗粒物的排放要求更加严格,而且从数据上看来严格了很多,国六A可以说是国六B的过渡。

所以国六A升级国六B并不是对尾气催化还原就行了,还需要安装一个叫颗粒捕捉器的装置来减少微粒物的排放。

那是不是所有国六专用车上都装有颗粒捕捉器呢?是的,不同燃油种类,所装的颗粒捕捉器类型也不一样,柴油专用车上装的DPF颗粒捕捉器,而汽油专用车上则装的是GPF颗粒捕捉器。

下面邦师傅带大家来了解一下,这两种颗粒捕捉器有什么区别?

Part1

GPF

汽油机颗粒捕捉器

GPF(GasolineParticulateFilter)汽油机颗粒捕集器由流通式三效催化器演变而来,是一种安装在汽油发动机排放系统中的陶瓷过滤器,外型一般为圆柱体。

主要以壁流式蜂窝陶瓷为载体,载体体内有很多平行的轴向蜂窝孔道,相邻的两个孔道内一个只有进口开放,另一个只有出口开放。

排气从开放的进口孔道流入,通过GPF载体多孔壁面至相邻孔道排出。颗粒物通过拦截、碰撞、扩散、重力沉降等方式被捕集在载体的壁面内以及壁面上,从而实现在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。

GPF再生

当车辆驾驶一段时间后,GPF里的颗粒物逐渐增加会引起发动机背压升高,导致发动机性能下降,所以需要定期除去沉积的颗粒物,恢复GPF的过滤性能。即让其中的碳发生化学反应氧化燃烧,称为GPF的再生。

GPF的再生有被动再生和主动再生两种:被动再生指的是在日常驾驶工况下通过驾驶员松踏板时,发动机断油,大量氧气进入GPF,实现再生。

主动再生指的是在被动再生无法满足的情况下,车辆去跑特殊工况(例如:保持80KM/h跑高速30分钟),利用ECM给发动机指令,后推点火角,使得尾气温度升高,待GPF温度升高后,再减稀空燃比(过量氧气),实现GPF再生。

需要注意的是GPF再生无法移除灰分(CaO,P2O5,ZnO,SO3,Fe2O3),随着时间的累积,积满后,需要到维修站更换GPF。

Part2

DPF

柴油机颗粒捕捉器

颗粒捕捉器DPF(DieselParticulateFilter)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器,它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。

DPF的主体部分是过滤载体,按材料主要分为陶瓷基和金属基两大类。陶瓷基DPF载体材料有堇青石、碳化硅、莫来石、氧化锆等;金属基DPF载体材料有烧结金属式、泡沫金属、金属丝网等。目前,最常用的过滤体材料为碳化硅。

DPF颗粒捕集器的微孔通常是微米级的,这要比碳烟粒子大得多,所以微孔并不能直接起到净化的作用,而是通过其他的机制,主要包括扩散机理、拦截机理、惯性碰撞机理和重力沉积机理四种。

DPF再生

DPF主动再生通过压差传感器监控排气背压,当背压上升到一定数值后;ECU控制专用喷嘴往排气管理喷射柴油,在排气管中形成燃烧火焰使DPF内部温度上升到℃~℃,将捕捉到的颗粒物燃烧成CO2排出去。

DPF被动再生采用在燃油里加添加剂,降低颗粒燃烧的温度、使捕捉到的颗粒在较低的温度下即可燃烧成CO2排出去。

Part3

DPF和GPF

有哪些共通之处

通过上述DPF和GPF的简单介绍,我们可以发现柴油机上的DPF与汽油机上GPF过滤机理基本相同,都是采用壁流式过滤器,通过交替封堵蜂窝状多孔陶瓷过滤体,排气流被迫从孔道壁面通过,颗粒物分别经过扩散、拦截、重力和惯性等4种方式被捕集过滤。

但GPF和DPF之间还是有着许多的不同之处,最主要的区别就是汽油和柴油机尾气之间存在实质差异。与现代轻型柴油相比,汽油机排放的颗粒物排放量大约降低10-30倍,这种差异推动了最佳过滤技术的不同选择。

Part4

DPF和GPF

有哪些区别

1、再生时刻不同

由于汽油机排气温度相对高于柴油机,在城市驾驶条件下,汽油发动机输出温度介于和℃之间,但在高速行驶时可达到°C。尽管这些温度足够高以维持GPF的被动再生,但在化学计量比下运行的汽油发动机排气里,氧气通常是不足的。因此,GPF再生通常发生在车辆减速期间,此时减少燃料供应,来保证排气中有充足的氧气。具有氧气存储能力的GPF可以在短时间内实现主、被动再生。

DPF则需要驻车再生,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,因此再生时间更长。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℃左右,使得DPF内累计的颗粒充分燃烧掉。

2、烟灰的负载率不同

相比于柴油机而言,汽油机的烟灰排放少,其烟灰氧化的速度也比柴油机要快得多。所以GPF中烟灰的负载率不会太高,不会因为烟灰氧化而导致的过高的放热率,所以热耐久性不被认为是一个问题。

3、价格不同

低烟灰负载还允许使用更紧凑和更便宜的过滤器,因为体积较小,可以使用较少的贵金属材料。在柴油车中,过滤器的体积通常为发动机排量的1.5至2.5倍,而GPF的体积可以做到小于排量,因此更换成本不同。

Part5

保护颗粒捕捉器

低灰分机油

通过上述的分析,大家应该都明白DPF和GPF的区别在于发动机的燃料不同。不管是哪种颗粒捕捉器在使用过程中都要做好保养工作,因为颗粒捕捉器一旦发生堵塞不仅会影响到发动机的动力、车辆油耗,而且还会降低颗粒捕捉器的使用寿命。在此背景下,使用燃油经济性更高、更低灰分的机油正在成为主流!

其中日邦ACEAC系列油品,灰分更低,节能省油,能够更好保护颗粒捕捉器,尤其适用于国六/欧Ⅵ车型,同时兼容国五/国四、欧Ⅴ/欧Ⅳ车型,满足新规下发动机对润滑油的高标准、严要求,在现代的高功率、低排放的发动机上有优异的性能表现!

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