DPF,即柴油颗粒物捕捉器,是专门针对柴油车排放的细微颗粒物设计的过滤装置。随着车辆使用时间的增长,这些颗粒物会逐渐堵塞捕捉器,这时就需要进行DPF再生,也就是对捕捉器进行清洗。
DPF的再生方式分为主动和被动两种。被动再生依赖于特定的温度和压力条件来自动处理收集的颗粒物。而主动再生,则是在车辆无法达到这些条件时,通过系统主动创造条件来处理颗粒物,比如通过金刚砂堵塞来拦截颗粒物,从而显著减少污染物排放,降幅高达80%。
DPF利用表面和内部的混合过滤装置,如扩散沉淀、惯性沉淀和线性拦截等机制,能高效捕捉并净化排气中70%~90%的颗粒物,是净化柴油机颗粒物最直接有效的方法之一。
为了满足更严格的排放标准,如欧Ⅵ或美国2010法规,柴油机的排气后处理系统需要集成柴油氧化催化器(DOC)、柴油颗粒过滤器(DPF)和选择性催化还原器(SCR)等多个部件来控制排放。
在DPF再生过程中,发动机控制单元会监测DPF内部的压力,并在压力达到一定值时控制进行炭烟颗粒的清洁还原工作,通过高温燃烧掉集聚在DPF内部的炭烟颗粒。
这个过程通常需要10-15分钟,期间车辆发动机会提高转速以提升排气管温度,从而有效燃烧颗粒物。如果再生过程中车辆熄火,排气管温度无法升高,颗粒物就无法被有效清除。
目前,DPF已广泛应用于国六柴油汽车中,与尿素溶液喷射系统相结合,能显著降低柴油车的排气污染,因此成为了国六柴油车的标准配置。