Regeneration des Dieselpartikelfilters

Der Dieselpartikelfilter (DPF) hat eine hohe Filtereffizienz für Rußpartikel, die 60 % bis 90 % erreichen kann. Bei der Filterung sammeln sich Partikel im Partikelfilter an, wodurch der Abgasgegendruck des Dieselmotors ansteigt. Wenn der Abgasgegendruck 16 kPa bis 20 kPa erreicht, beginnt sich die Leistung des Dieselmotors zu verschlechtern. Daher müssen die Partikel regelmäßig entfernt werden, um den Partikelfilter wieder in seinen ursprünglichen Betriebszustand, also die Regeneration, zu versetzen. Die größte Herausforderung für DPF ist das Regenerationsproblem. Die Methode zur Regeneration des Partikelfilters besteht hauptsächlich aus Partikeloxidation. Die Elemente der Partikeloxidation sind hohe Temperatur, Sauerstoffanreicherung und Oxidationszeit. Tatsächlich liegt die Abgastemperatur von Dieselmotoren im Allgemeinen unter 500 Grad, insbesondere liegt die Abgastemperatur einiger Busse im Stadtverkehr sogar unter 300 Grad. Bei der Partikelfilterregeneration geht es vor allem darum, die Gleichgewichtspunkttemperatur zu senken, bei der die Geschwindigkeit der Partikelbildung und -oxidation gleich ist, der Gegendruck relativ konstant ist und sich das System im Gleichgewicht befindet. Die Gleichgewichtstemperatur hängt von der Durchflussrate, der Partikelzusammensetzung, dem NOx-Gehalt, der Schwefelkonzentration, der Rußbildung sowie den Motor- und Kraftstoffparametern ab. Die Regenerationsmethoden des DPF umfassen aktive Regeneration und passive Regeneration. Zu den gängigen aktiven Regenerationsmethoden gehören die Regeneration der Brennerbrennstoffeinspritzung, die Regeneration der elektrischen Heizung, die Regeneration der Mikrowellenheizung und die Regeneration der Infrarotheizung. Bei der Regeneration der Brennerheizung wird ein Brenner am Eingang des Partikelfilters angebracht, Diesel und Sekundärluft versprüht und die Rußpartikel im Partikelfilter nach der Verbrennung zur Regeneration gezündet. Dieses Verfahren erfordert die Bereitstellung von zusätzlichem Brennstoff und eine konstante Brennertemperatur, sodass eine Reihe automatischer Anpassungssteuersysteme zur Einstellung der Brennstoff- und Sekundärluftzufuhr erforderlich ist. Darüber hinaus stellt dieser Brenner bestimmte Anforderungen an den Fahrzeugbetrieb, beispielsweise darf er während der Regeneration nicht stark beschleunigen. Wenn die Regeneration stark beschleunigt wird, löscht der Luftstrom die regenerierte Flamme, sodass der Kraftstoff nicht vollständig verbrannt wird und das Fahrzeug weißen Rauch ausstößt. Bei der elektrischen Heizungsregeneration wird der Partikelfilter durch elektrische Heizung erhitzt, um die Entzündung von Rußpartikeln zu fördern. Obwohl diese Regenerationsmethode keinen Rauch verursacht, stellt die elektrische Heizung relativ hohe Anforderungen an das Steuerungssystem und das Problem des hohen Stromverbrauchs muss während der Fahrzeugnutzung gelöst werden. Für Dieselmotoren kleiner und mittlerer Leistung ist es nicht einfach, den Leistungsbedarf zu decken. Darüber hinaus führt die ungleichmäßige Erwärmung zu einer ungleichmäßigen Regeneration des Filterkörpers und der Filterkörper ist anfällig für lokale Überhitzung und Beschädigung. Die Regeneration durch Mikrowellenheizung nutzt die einzigartigen selektiven Heiz- und volumetrischen Heizeigenschaften von Mikrowellen, um eine räumlich verteilte Wärmequelle im Filterkörper zu bilden, die auf dem Filterkörper abgelagerten Rußpartikel zu erhitzen und die Rußpartikel vor Ort zu erhitzen und zu entzünden. Realisierung der Regeneration des Filterkörpers Unter Mikrowellenerwärmung versteht man die Erwärmung eines Objekts mit einer Frequenz von 300 MHz bis 300 GHz. Es unterscheidet sich von allgemeinen Heizmethoden. Es handelt sich um eine Volumenerwärmung, die durch dielektrische Verluste im elektromagnetischen Feld verursacht wird. Seine Energie wird in Form elektromagnetischer Wellen durch den Raum oder ein Medium übertragen. Der Erhitzungsprozess hängt eng mit der Polarisation der Moleküle im Inneren der Substanz zusammen. Die Schlüsseltechnologie der Regeneration durch Mikrowellenheizung liegt darin, möglichst viele Moden im Resonanzhohlraum anzuregen und die Verbrennungstemperatur der Rußpartikel im Hohlraum zu steuern, um zu verhindern, dass der Filterkörper aufgrund zu hoher Temperaturen beschädigt wird. Im Vergleich zu anderen Heizmethoden weist die Regeneration der Infrarotstrahlungsheizung die Eigenschaften einer selektiven Erwärmung auf, kann den erhitzten Körper direkt erwärmen, die Zeit verkürzen, die der erhitzte Körper benötigt, um sich auf die erforderliche Temperatur zu erwärmen, und den Energieverbrauch senken; Die Infrarot-Regenerationstechnologie weist eine hohe Regenerationseffizienz auf. Die maximale Regenerationstemperatur ist geeignet und der Temperaturgradient des Filterkörpers ist gering, was sich sehr gut für die Regeneration von Wabenkeramik eignet. Diese Vorteile der Infrarotstrahlungsheizung hängen eng mit ihrem Heizmechanismus zusammen. Wenn die Strahlungswellenlänge der Strahlungsquelle mit der Absorptionswellenlänge des bestrahlten Objekts übereinstimmt, absorbiert dieses aus der Sicht des Infrarotstrahlungs-Heizmechanismus eine große Menge an Infrarotenergie, wodurch sich die Bewegung seiner Moleküle verändert und intensiviert, wodurch das erreicht wird Wirkung von Erhitzen und Erhitzen. Zu den gängigen passiven Regenerationsmethoden gehören das katalytische Regenerationsfiltersystem für Kraftstoffzusätze, das CRT-System (kontinuierlicher Regenerationsfilter) und das CCRT-System. Der Kraftstoffzusatz des katalytischen Regenerationsfiltersystems für Kraftstoffzusätze ist ein im Kraftstoff gelöster Katalysator. Nach der Verbrennung im Motor gelangt es in den Auspuff und wird zusammen mit den Partikeln vom Filter aufgefangen, wodurch die Partikel und die katalytisch aktiven Komponenten in engen Kontakt kommen, was dem Hinzufügen eines Katalysators zu den Partikeln gleichkommt, um die Regenerationstemperatur zu senken die Teilchen. Der Nachteil besteht darin, dass Kraftstoffzusätze die menschliche Gesundheit gefährden, wenn sie über die Abgase von Kraftfahrzeugen in die Atmosphäre gelangen. CRT besteht aus einem Oxidationsmittel (DOC) und einem Partikelfilter (DPF ohne katalytische Beschichtung). Wenn die Abgase eines Dieselmotors den Oxidationskatalysator passieren, werden bei einer Temperatur von 200 bis 600 Grad zunächst CO und HC nahezu vollständig zu CO2 und H2O oxidiert und NO in NO2 umgewandelt. Anschließend wird NO2 oxidiert, um aus den Partikeln im Partikelfilter CO2 zu erzeugen, und NO2 wird zu NO reduziert, wodurch der Zweck der Partikelregeneration erreicht wird. Es ist zu beachten, dass dieses System nur bei Dieselmotoren mit niedrigem Schwefelgehalt eingesetzt werden kann, da der Oxidationskatalysator Schwefel oxidieren und die Anzahl der Partikel erhöhen kann. Gleichzeitig erfordert die passive Regeneration eine geeignete Abgastemperatur. Es ist nicht gut, wenn die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, ist die Oxidationsrate von NO2 zu langsam; Ist die Temperatur zu hoch, wird die Zersetzung von NO2 beschleunigt und es kann zu wenig NO2 gebildet werden. Der Regenerationstemperaturbereich von CRT liegt zwischen 240 und 450 Grad und die Regeneration erfordert, dass das NOx/PM-Verhältnis im Abgas größer als 20:1 ist. Das CCRT-System besteht ebenfalls aus einem Oxidationsmittel (DOC) und einem Partikelfilter (DPF), der Partikelfilterträger (DPF) des CCRT ist jedoch mit einem Katalysator beschichtet, sodass das im Oxidationsmittel erzeugte NO weiterhin NO2 erzeugen kann Der Partikelfilter oxidiert die Partikel, sodass das System die Partikel vollständiger aus dem Filter entfernen kann. Der Vorteil des CCRT-Systems besteht darin, dass es entspanntere Bedingungen für die Regeneration bietet und eine niedrigere Abgastemperatur und ein niedrigeres NOx/PM-Verhältnis im Abgas das System regenerieren können.
Bei dem oben genannten Regenerationsprozess werden jedoch nur die Kohlenstoffablagerungen im DPF entfernt, und die Aschesubstanzen ohne Kohlenstoffablagerungen können überhaupt nicht reduziert und zersetzt werden. Diese Asche stammt hauptsächlich aus den Bestandteilen im Motoröl und im Kraftstoff. Da die Asche nicht verbrannt werden kann, verringert sich das effektive Volumen des Partikelfilters und die Funktion des Partikelfilters lässt nach einer gewissen Zeit nach. Daher sollte bei Dieselfahrzeugen mit DPF zunächst ein aschearmes Motoröl ausgewählt und der DPF regelmäßig gereinigt und regeneriert werden, um die tatsächliche Umwandlungseffizienz des DPF sicherzustellen, den Schadstoffausstoß zu reduzieren und die Lebensdauer des DPF zu verlängern. Reduzieren Sie die späteren Wartungskosten, verringern Sie den Leistungsverlust des Motors und senken Sie den Kraftstoffverbrauch. Für die regelmäßige Reinigung des DPF können Sie die original importierten DPF-Reinigungsmittelprodukte von Liqui Moly aus Deutschland wählen – LM-5169 Dieselpartikelfilterreiniger und LM-5171 Dieselpartikelfilter-Spülflüssigkeit. LM-5169 ist ein sehr wirksames Reinigungsdispergiermittel, das an der Oberfläche des DPF anhaftende Substanzen wie Kohlenstoffrauch und Asche schnell auflösen kann. LM-5171 ist eine effiziente Spülflüssigkeit. Bei Verwendung nach der Verwendung von Liqui Moly Diesel Particle Cleaner kann es die beim Reinigungsprozess gelösten Partikel an der Innenwand des DPF verteilen und verbrennen. Daher kann die regelmäßige Verwendung dieses Produkts die Lebensdauer des DPF erheblich verlängern, die Kosten für spätere Wartung und Austausch senken und die Partikelemissionen wirksam reduzieren.