铈基燃油催化剂改善柴油机颗粒物捕集器再生效果.pdf

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1、第32卷第l期1122016年1月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAg而culturalEngineeringV01．32No．1Jan．2016铈基燃油催化剂改善柴油机颗粒物捕集器再生效果刘少康，孙平，刘军恒，嵇乾，吕俊翔(江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013)摘要：颗粒捕集器(dieselPaniculatefilter，DPF)是目前公认的最有效的柴油机排气颗粒物后处理装置，为了去除DPF内部沉积颗粒，实现DPF再生，采用提高排气温度或催化燃烧的方

2、法来促进颗粒物燃烧。该文采用环烷酸铈溶剂作为燃油催化再生添加剂(fuelbomecatalvst，FBC)，对柴油机DPF的再生平衡温度、压降特性和燃烧灰烬等进行试验研究。试验结果表明：DPF再生平衡温度因FBC的催化作用从500。C以上下降到约450℃，从而增加了颗粒捕集器的颗粒储备能力，并能够有效再生；柴油机燃油消耗率随着排气背压的增加而上升；燃用FBC测试燃油时DPF前后压差较纯柴油上升缓慢，其达到排气背压再生阀值的周期变长；同时，随再生次数的增多，再生后DPF的前后压差呈线性增加，捕集效率却逐渐提高

3、。该文采用燃油添加剂可以明显降低颗粒的着火点。结合电加热装置，可有效提高DPF的再生效果，有效过滤柴油车尾气中的颗粒物，对柴油车尾气净化及环境保护具有十分重要的意义。关键词：柴油机；排气；颗粒；燃油催化再生添加剂；颗粒捕集器；再生平衡点温度doi：10．11975，j．issn．1002—6819．2016．01．015中图分类号：TK421+．5文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一01—0112一06刘少康，孙平，刘军恒，嵇乾，吕俊翔．铈基燃油催化剂改善柴油机颗粒物捕集器再生效果【J】

4、．农业工程学报，2016，32(01)：112—117．doi：lO．11975／j．issn．1002—6819．2016．01．015http：／／www．tcsae．orgLiuShaokang，SunPing，LiuJunheng，JiQian，LnJunxiang．Ce-basedfuelbomecatalystenhancingIegenemtiveefl．ectofdieselparticulatefilter[J]．1’ransactionsoftheChineseSocietyofAgri

5、culturalEn西neering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(01)：112一117．(inChinesewithEnglishabstmct)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2016．01．015http：，／www．tcsae．org0引言相对汽油机而言，柴油机排放的劣势主要是颗粒物(Darticulatematter，PM)，PM中含有直接危害人体健康的苯系物、多环芳烃等致癌物⋯。柴油机颗粒捕集器(dieselDarticulatefi

6、lter，DPF)是目前有效的、应用较为广泛的微粒排放控制措施，捕集效率可达到80％。90％【日。但因颗粒物在DPF内的堆积，引起柴油机排气背压升高，从而导致柴油机性能和捕集器过滤效果降低。为了去除DPF内部沉积颗粒，实现DPF再生，一般采用主动再生技术和被动再生技术来实现㈣。主动再生技术是指通过外部能源提高过滤体或排气温度，促进颗粒物在高于正常排气温度的条件下燃烧的再生方式。主动再生技术又包括：反吹再生、电加热再生、红外加热再生、喷油助燃再生和微波加热再生等【习。被动再生是利用柴油机排气本身所具有的能量对

7、过滤体进行再生，目前有2种方式，一种是在过滤体上浸渍催化剂，这种方式对燃油硫含量比较敏感，要求持续使用低硫燃油，这在中国难以实现【q。基于此本文致力于第二种方式的研究，采用燃油添加剂的形式，利用燃烧后生成的金属氧化物起催化作用，可以将颗粒物的起燃温度降低，从而实现再生。这种以燃油作为传递媒体的催化再生剂则称为燃油催化再生添加剂(fuelbomecatalvst，FBC)，其与颗粒捕集器的联收稿日期：2015一09一06修订日期：2015一ll一16基金项目：江苏省高校自然科学研究项目(14ⅪA470001)

8、作者简介：刘少康(1989一)，男，河南洛阳人，从事发动机排放控制及与新能源研究。镇江江苏大学汽车与交通工程学院，212013。Email：lsk2801@163．com合应用简称FBC．DPF，这种方式可以保证催化剂与碳烟以紧密接触的形式存在，提高了DPF的再生效果删。1试验部分1．1试验设备本文依据相关要求设计了再生台架试验台。所用的测试设备有杭州中成电涡流测功机、奥地利AvL公司415S烟度计、奥地利AVL