壁流式陶瓷颗粒过滤器结构特性分析(12)

大连理工大学硕士学位论文

要实施国三标准需要汽车自身技术升级、企业技术改造、低硫燃油的供应等。而要达到国三标准规定的燃油需要ｌＳ０ｐｐｍ的含硫量，至少要到２００９年底才能满足，困难很大。中国根据自己国情走适合自己的道路，更合理些。

１．２．３壁流式陶瓷过滤器随柴油机排放标准发展的历程

壁流式陶瓷过滤器（ＤＰＦ）的发展是一个从无到有的过程，并且日渐严格，要求越来越高。

从上世纪７０年代开始控制排放起，人们对柴油机微粒排放及其后处理技术进行了广泛而深入的研究，从上世纪８０，－．，９０年代，柴油机主要依靠技术的进步进行机内净化，从源头上控制污染物的生成。如改进喷油器，采用涡轮增压，优化燃烧，电子控制，废气再循环等技术，可以达欧３水平，此时ＰＭ限值Ｏ．１０９／ｋＷ．ｈ。到９０年代后期，排放法规日益严格，为了有效控制污染物的排放，机内净化已经不能满足排放的苛刻要求，需要进行机外处理，迫使人们进行复杂而又昂贵的排放后处理系统的研发。

在欧洲，处理微粒方面，只有采用ＤＰＦ，其目前主要应用在西欧柴油轿车上。为达到欧４排放，目前西欧原装厂商较大多数是通过选择性催化器达到指标，其余厂商应用废气再循环配合捕集器或氧化催化转化器（ＤＯＣ）。利用发动机ＮＯｘ与ＰＭ两者相互制约的关系，调整发动机设置，在允许加重ＮＯｘ的基础上，在源头达到ＰＭ指标，再通过ＳＣＲ（选择还原催化转化器）来控制ＮＯｘ排放使其达到指标。对于欧５（２００８），如果法规规定必须控制微小颗粒，捕集器的安装将不可缺少，而对于欧６（２０１０，－，２０１３），虽然首先也是通过降低燃烧温度来减少ＮＯｘ发生，再加上ＳＣＲ控制排放使其达到指标，但捕集器是颗粒排放控制的必要途径，尤其针对微小颗粒ＰＭ２．５指标【２２Ｊ。

在北美，为达到ＵＳ２００７／２０１０法规，重型柴油汽车ＰＭ限值将加严为０．０１～Ｏ．０２ｇ／ｐｓ．ｈ，将被广泛予以应用在重型柴油车排放后处理方面，倾向于采用ＥＧＲ＋ＤＰＦ技术。

纵观欧洲和北美地区控制柴油机ＮＯｘ和ＰＭ的技术历程，我们不难看到：ＤＰＦ开始是可以避开的，但最终使用却无法避免。日本ＤＰＦ技术发展也较先进，并且在细节上提出了许多构想。我国目前正处于决定使用何种技术路线来满足日益严格排放法规的关键时期，能否正确地决策关系到国计民生，具有重大的社会和经济意义。

１．３壁流式陶瓷过滤器材料及参数选取

柴油机排放存在多种污染物，主要为氮氧化物和微粒。颗粒过滤器是现在公认的有效微粒排放净化技术，捕集效率最高可达９５％以上。

现在国外的壁流式陶瓷颗粒过滤器制造水平，美国和日本已基本成熟。我国对壁流式陶瓷过滤体的开发研究也达到一定水平。对过滤体的基本要求是：有较高的过滤效率、