2.3  DPF再生原理
    DPF需要再生的原因：DPF中随过滤下来颗粒的积存，过滤孔逐渐堵塞，排气阻力增加，导致发动机动力性和经济性的恶化，因此必须及时除去DPF中的颗粒，这称为颗粒捕集器的再生。
目前，根据再生原理的不同可分为主动再生和被动再生两大类。
    1）主动再生技术
    主动再生是通过提高气流温度，使颗粒燃烧。目前采用较多的是喷油助燃再生，该再生技术分为排气管喷射和缸内后喷。
    排气管喷油再生是通过一套专门的系统，在发动机排气管上适时地向载体上游空间喷入燃油，喷入的燃油经过DOC的氧化作用使排气温度上升，颗粒着火燃烧，以实现DPF的再生。
    缸内后喷则不需要增加额外的系统，只需要在正常喷油结束后加入后喷，后喷的燃油随气流进入DOC中氧化，提高排气温度，颗粒着火燃烧。但是缸内后喷会带来机油稀释的风险，考虑到发动机耐久和可靠性，因此目前轻型车主要采用缸内后喷，重型车主要采用排气管喷射。
    2）被动再生技术
    被动再生是利用化学催化的方法降低PM的反应活化能，使颗粒在柴油机正常排气温度下燃烧以实现再生的目的。
    被动再生的主要原理：在前级DOC催化器的氧化作用下，NO与02结合生成NO2，加上尾气中的NO2。NO2在含有贵金属涂层的催化作用下，其分子键在较低温时（250℃左右）断裂，所需能量为305 kJ / mol。产生的。与被捕集到的碳颗粒燃烧，生成CO2。主要的化学反应如下
                2NO+O2→2NO2
                C+2NO2 →CO2+2NO
    3）再生循环
    如图3所示，再生循环包括PM的捕集过程、背压上升、喷油主动再生。其中DOC的主要作用是：处理HC、CO；为DPF的被动再生提供NO2;氧化燃油，为DPF的主动再生提供高温。

    3         DPF系统组成
    DPF系统（包括DOC）由催化器、传感器和封装管路组成。DPF系统组成如图4所示。

    3.1载体
    DPF载体要求低压降，高过滤效率（对于大部分壁流式DPF，过滤效率较高，>99%；干净的DPF过滤效率可能较低，<80%），热稳定性，机械稳定性一抗高温和高温度梯度，低热膨胀率，高热导率，化学稳定性一在所有温度范围内抗“灰分”。
    载体的主要材料有：荃青石，碳化硅Sic，钦酸铝AT等。
    Sic材料耐热温度较高，由于热传导率和热容量大，即使有大量的PM滞留，温度上升不至于过高，因此可以安全再生。荃青石热膨胀系数小，可以做成一体型的，细孔的设计自由度高，可以降低背压，相反，由于热传导率低，当再生大量的PM时，需要精密控制再生温度。钦酸铝热膨胀系数小，可以做成一体型，耐冲击性高。几种载体材料的参数对比见表2。

    目前载体的新技术包括薄膜技术、不对称孔技术、新AT材料（相比原AT材料，可降低压降约30%）、新童青石DPF（显著降低压降）、Sic材料优化（气孔分布，降低压降损失）。具体技术介绍见表3。

    3.2涂层
    目前DPF涂层技术主要以Pt/Pd技术为主，因为Pt/Pd配比抗失活性好，DPF主动再生时温度会达到700～800℃，成本方面Pd的成本比Pt低。DPF贵金属的另外一个作用是氧化NO，提高DPF被动再生的比例，延长再生里程，降低燃油耗。但是NO的氧化主要依靠DOC，因此DPF内的贵金属含量不需要太高。
    3.3封装管路
    封装组成包括：壳体、管路、衬垫、隔热罩和固定支架。
    封装的关键点：①封装工艺：衬垫尺寸检测、压紧力控制、压紧方式；②设计支持：三维设计能力、CFD分析能力、强度和振动分析、声学分析；③检测能力：材料、噪声、热机械疲劳等测试；④传感器位置的设计、背压预测等。

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