Regenerering av dieselpartikkelfilter

Dieselpartikkelfilteret (DPF) har en høy filtreringseffektivitet for sotpartikler, som kan nå 60 % til 90 %. Under filtrering samler det seg partikkelmateriale i partikkelfilteret, noe som vil føre til at dieselmotorens eksosmottrykk øker. Når eksosmottrykket når 16 kPa til 20 kPa, begynner dieselmotorens ytelse å bli dårligere. Derfor må partiklene fjernes regelmessig for å gjenopprette partikkelfilteret til sin opprinnelige arbeidstilstand, det vil si regenerering. Den største utfordringen DPF står overfor er regenereringsproblemet. Metoden for å regenerere partikkelfilteret er hovedsakelig partikkeloksidasjon, og elementene i partikkeloksidasjon er høy temperatur, oksygenanrikning og oksidasjonstid. Faktisk er eksostemperaturen til dieselmotorer generelt mindre enn 500 grader, spesielt eksostemperaturen til noen busser som kjører i byforhold er til og med under 300 grader. Nøkkelspørsmålet med regenerering av partikkelfilter er å redusere likevektspunkttemperaturen, hvor hastigheten på partikkeldannelse og oksidasjon er lik, mottrykket er relativt konstant og systemet er i likevekt. Likevektspunkttemperaturen er relatert til strømningshastighet, partikkelsammensetning, NOx-innhold, svovelkonsentrasjon, sotdannelse og motor- og drivstoffparametere. Regenereringsmetodene til DPF inkluderer aktiv regenerering og passiv regenerering. Vanlige aktive regenereringsmetoder inkluderer oppvarmingsregenerering med brenner drivstoffinjeksjon, regenerering av elektrisk oppvarming, regenerering av mikrobølgeoppvarming og regenerering av infrarød oppvarming. Brennervarmeregenerering er å sette en brenner ved inngangen til partikkelfilteret, spraye diesel og sekundærluft, og antenne sotpartiklene i partikkelfilteret etter forbrenning for regenerering. Denne metoden krever tilførsel av ekstra drivstoff og en konstant brennertemperatur, så et sett med automatisk justeringskontrollsystem for justering av drivstoff og sekundærlufttilførsel er nødvendig. I tillegg har denne brenneren visse krav til kjøretøykjøring, for eksempel å ikke akselerere kraftig under regenerering. Hvis regenereringen akselereres kraftig, vil luftstrømmen slukke den regenererte flammen, slik at drivstoffet ikke brennes fullstendig, noe som fører til at kjøretøyet avgir hvit røyk. Elektrisk oppvarmingsregenerering er å varme opp partikkelfilteret ved elektrisk oppvarming for å fremme antennelse av sotpartikler. Selv om denne regenereringsmetoden ikke vil forårsake røyk, har den elektriske oppvarmingen relativt høye krav til kontrollsystemet, og problemet med høyt strømforbruk må løses under kjøretøybruk. Det er ikke lett for små og mellomstore dieselmotorer å oppfylle effektkravene. I tillegg vil den ujevne oppvarmingen forårsake ujevn regenerering av filterkroppen, og filterkroppen er utsatt for lokal overoppheting og skade. Mikrobølgeoppvarmingsregenerering bruker de unike selektive oppvarmings- og volumetriske oppvarmingsegenskapene til mikrobølger for å danne en romlig fordelt varmekilde inne i filterlegemet, varme opp sotpartiklene som er avsatt på filterlegemet, og varme opp og antenne sotpartiklene in situ. Realisere regenerering av filterlegemet Mikrobølgeoppvarming refererer til oppvarming av et objekt med en frekvens på 300 MHz til 300 GHz. Det er forskjellig fra generelle oppvarmingsmetoder. Det er en volumoppvarming forårsaket av dielektrisk tap i det elektromagnetiske feltet. Dens energi overføres i form av elektromagnetiske bølger gjennom rommet eller medium. Oppvarmingsprosessen er nært knyttet til polariseringen av molekyler inne i stoffet. Nøkkelteknologien for regenerering av mikrobølgeoppvarming ligger i hvordan man kan eksitere så mange moduser som mulig i resonanshulrommet og kontrollere forbrenningstemperaturen til sotpartikler i hulrommet for å forhindre at filterlegemet blir skadet på grunn av for høy temperatur. Sammenlignet med andre oppvarmingsmetoder, har infrarød stråling oppvarmingsregenerering egenskapene til selektiv oppvarming, kan direkte varme opp den oppvarmede kroppen, forkorte tiden det tar for den oppvarmede kroppen å varme opp til ønsket temperatur og redusere energiforbruket; infrarød regenereringsteknologi har høy regenereringseffektivitet; den maksimale regenereringstemperaturen er egnet, og filterkroppstemperaturgradienten er liten, noe som er veldig egnet for regenerering av honeycomb-keramikk. Disse fordelene med infrarød strålingsoppvarming er nært knyttet til oppvarmingsmekanismen. Fra perspektivet til infrarød stråling oppvarmingsmekanisme, når strålingsbølgelengden til strålingskilden er i samsvar med absorpsjonsbølgelengden til det bestrålte objektet, absorberer sistnevnte en stor mengde infrarød energi, og endrer og intensiverer derved bevegelsen til molekylene, og oppnår effekt av oppvarming og oppvarming. Vanlige passive regenereringsmetoder inkluderer drivstoffadditiv katalytisk regenereringsfiltersystem, CRT-system (kontinuerlig regenereringsfilter) og CCRT-system. Drivstoffadditivet til drivstoffadditivets katalytiske regenereringsfiltersystem er en katalysator oppløst i drivstoff. Etter forbrenning i motoren går den inn i eksosen og fanges opp av filteret sammen med partiklene, noe som gjør at partiklene og de katalytisk aktive komponentene er i nær kontakt, noe som tilsvarer å tilsette en katalysator til partiklene for å redusere regenereringstemperaturen av partiklene. Ulempen er at drivstofftilsetningsstoffer vil sette menneskers helse i fare når de kommer inn i atmosfæren med eksos fra motorkjøretøyer. CRT består av et oksidasjonsmiddel (DOC) og et partikkelfilter (DPF uten katalytisk belegg). Når eksosen fra en dieselmotor passerer gjennom oksidasjonskatalysatoren, ved en temperatur på 200 grader til 600 grader, blir CO og HC først nesten fullstendig oksidert til CO2 og H2O, og NO omdannes til NO2. Deretter oksideres NO2 for å generere CO2 fra partiklene i partikkelfilteret, og NO2 reduseres til NO, og oppnår dermed formålet med å regenerere partiklene. Det skal bemerkes at dette systemet bare kan brukes på dieselmotorer med lavt svovelinnhold, fordi oksidasjonskatalysatoren kan oksidere svovel og øke antall partikler. Samtidig krever passiv regenerering en passende eksostemperatur. Det er ikke bra om temperaturen er for høy eller for lav. Hvis temperaturen er for lav, er oksidasjonshastigheten til NO2 for lav; hvis temperaturen er for høy, akselereres nedbrytningen av NO2 og det kan dannes utilstrekkelig NO2. Regenereringstemperaturområdet til CRT er 240 grader ~ 450 grader, og regenereringen krever at NOx/PM-forholdet i eksosen er større enn 20:1. CCRT-systemet er også sammensatt av et oksidasjonsmiddel (DOC) og et partikkelfilter (DPF), men partikkelfilterbæreren (DPF) til CCRT er belagt med en katalysator, slik at NO som genereres i oksidasjonsmidlet kan fortsette å generere NO2 i partikkelfilteret for å oksidere partikkelmaterialet, slik at systemet mer fullstendig kan fjerne partikkelmaterialet fra filteret. Fordelen med CCRT-systemet er at det har mer avslappede forhold for regenerering, og en lavere eksostemperatur og et lavere NOx/PM-forhold i eksosen kan regenerere systemet.
I regenereringsprosessen ovenfor fjernes imidlertid bare karbonavsetningene inne i DPF, og askestoffene uten karbonavsetninger kan ikke reduseres og dekomponeres i det hele tatt. Denne asken kommer hovedsakelig fra komponentene i motoroljen og drivstoffet. Siden asken ikke kan brennes, reduseres partikkelfilterets effektive volum, og funksjonen til partikkelfilteret vil forringes etter en viss tid. Derfor, for dieselbiler med DPF, bør motorolje med lav aske velges først, og DPF bør rengjøres og regenereres regelmessig for å sikre den faktiske konverteringseffektiviteten til DPF, redusere utslipp av forurensninger, forlenge levetiden til DPF, redusere de senere vedlikeholdskostnadene, redusere motoreffekttapet og redusere drivstofforbruket. For regelmessig rengjøring av DPF kan du velge de tyske Liqui Moly DPF originale importerte rengjøringsmiddelproduktene - LM-5169 dieselpartikkelfilterrens og LM-5171 dieselpartikkelfilterskyllevæske. LM-5169 er et svært effektivt rengjøringsdispergeringsmiddel som raskt kan løse opp stoffer som karbonrøyk og aske festet til overflaten av DPF. LM-5171 er en effektiv spylevæske. Når den brukes etter bruk av Liqui Moly Diesel Particle Cleaner, kan den fordele partiklene som er oppløst under rengjøringsprosessen rundt den indre veggen av DPF og brenne dem av. Derfor kan regelmessig bruk av dette produktet forlenge levetiden til DPF betraktelig, redusere kostnadene for senere vedlikehold og utskifting og effektivt redusere partikkelutslipp.