采用柴油机颗粒捕集器的最大碳载量性能试验研究 - 董光雷; 孙楠楠; 南征; 刘海涛; 张秋实; 华伦 (西安交通大学学报, 2024)
TK421.5; 大碳载量下,不正常再生导致的催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)载体高温烧熔或开裂是CDPF失效的主要原因.针对这一问题,采用燃烧器台架对CDPF进行最大碳载量测试.对堇青石CDPF和碳化硅CDPF进行不同碳载量的降怠速测试,不断提升碳载量直至CDPF失效.通过对CDPF内部温度分布、颗粒物数量(particulate number,PN)排放特性及失效程度进行分析,得到CDPF的最大碳载量.结果表明:在5g/L碳载量下再生时,堇青石内部最高温度为1 163 ℃,超过安全再生温度,碳化硅内部最高温度为1 050 ℃;随着碳载量的提升,最高温度及最大温度梯度变大,虽然在超过安全再生温度下,载体存在某种程度的开裂,但不影响PN过滤性能,堇青石的开裂是从边缘向中心移动,碳化硅开裂是从中心向四周移动;当碳载量持续增加至8 g/L时,碳化硅载体的PN排放值相比全新载体提升了 6倍,达到14.0×1011(kW·h)-1,已不具备过滤能力.试验得到了 CDPF再生时的安全碳载量限值,可为实际CDPF应用中安全再生提供参考.