摘要：現代柴油機顆粒過濾器系統能使排放物明顯減少。硅粘合碳化硅顆粒過濾器在這一應用領域起著重要作用，因為它能通過靈活改變平均孔穴尺寸、孔隙率和孔穴密度來滿足2005年及以后的排放目標。
    關鍵詞： 柴油機轎車 排放顆粒過濾器材料
1 前言
    今日的歐洲，柴油車在新車市場中占了40 份額，在不久的將來，極有可能達到50 。其原因是在過去幾年里柴油車的舒適性得到了改善。此外，燃油耗較低以及行駛性能的改善也使柴油轎車獲得了成功。
   但是，柴油轎車也有No 和顆粒排放的缺點。柴油機顆粒排放物是一種成分可變的固體和液體組分的混合物。越來越多的統計研究和流行病學研究都涉及到柴油機排放物對人類健康的影響[1 ]。因此，近幾年在范圍內公布了一些限制柴油車排放的新標準[3]。顆粒過濾器已被證明是一種減少柴油車碳煙排放的有效措施。壁流式過濾器具有很高的效率。它能使15~500am 的顆粒數減少90 以上。顆粒過濾器不僅在顆粒的過濾方面面臨挑戰，而且在過濾系統再生方面也面臨挑戰。采用新型燃油噴射系統和發動機電子管理系統能實現先進的再生策略。新的過濾器材料，如碳化硅已被開發成一種適合作為柴油車排氣后處理的材料。
2 顆粒過濾器系統
    標致雪鐵龍集團和菲亞特的柴油轎車已使用了非常有效的顆粒過濾器系統[4 ]。應用這種過濾器系統要求用鈰基燃料添加劑來降低碳煙的著火溫度和加速碳煙的燃燒。這種燃料添加劑用于柴油轎車時只能采用碳化硅過濾器。該系統的缺點是燃料添加劑燃燒后的粉塵會沉積在過濾器上，從而導致排氣背壓升高[6]。目前正在開發粉塵生成量較少的新添加劑。另外，帶催化涂層的顆粒過濾器也能消除這種粉塵的沉積。圖l為該系統的示意圖。采用有催化涂層的顆粒過濾器時，只有潤滑油燃燒生成的粉塵會沉積在過濾器上。這就能使排氣后處理系統在整個壽命周期內不會引起排氣背壓的升高。zui近，幾家公司（奧迪、大眾、戴姆勒克萊斯勒、歐寶、雷諾和豐田公司）的OEM 宣布已采用了CFS（有催化涂層的碳煙過濾器）系統。對于CRT（連續再生捕集器）系統以及改裝的重型柴油車和非道路車輛，目前都采用堇青石過濾器。這兩種過濾器的過濾效率都在90 以上。材料的選擇主要取決于再生策略。

3 再生策略
    顆粒過濾器通常要在排氣系統的溫度升高到碳煙的著火溫度（即高于600。C）時才開始再生。在采用現有的燃料添加劑和催化器系統的情況下，推遲噴油能使過濾器前的溫度升高。燃料添加劑（鐵或鈰基添加劑）的作用能使碳煙的著火溫度降低到550。C以下。催化涂層則能促進碳煙燃燒以及Co和HC的氧化L7]。此外，由催化劑表面形成的No。幫助有源再生也會對再生的周期產生積極的影響。
在有燃料添加劑的系統中，過濾器上的碳煙沉積量很高，而且再生過程通常也很快。這就會產生很大的溫度梯度，過濾器內的溫度會超過1 000。CL8]。因此，高性能材料如碳化硅很適合這種應用場合。表1匯總了各種過濾器材料和它們的性能?？紫堵屎推骄紫冻叽纾∕PS）是催化涂層的重要參數，另外，孔穴結構、壁厚（mil）和孔穴密度（每平方英寸的孔穴數）對排氣背壓影響也很大。表1顯示，硅粘合碳化硅（Si—SiC）是一種比較合適的材料，它的孔隙率范圍可靈活改變，耐熱沖擊和導熱性較好L9]。這對燃油添加劑系統和催化涂層過濾器都有好處。

來源：生意社