顆粒捕捉器是什么原理

顆粒捕捉器是安裝在汽車排放系統中的陶瓷過濾器 ，能在微粒排放物質進入大氣前將其捕捉 。有柴油機顆粒捕集器（DPF）和汽油機顆粒捕集器（GPF） 。

汽油機顆粒捕集器由流通式三效催化器演變而來 ，外型一般是圓柱體 。PM 顆粒物通過攔截、碰撞、擴散、重力沉降等方式被捕集在載體的壁面內以及壁面上 ，實現捕捉微粒排放物質 。

柴油顆粒捕集器工作原理是，像柴油微粒過濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀后，柴油發動機排出含炭粒的黑煙，通過專門管道進入發動機尾氣微粒捕集器，經內部密集的袋式過濾器，將炭煙微粒吸附在金屬纖維氈制成的過濾器上 。

當顆粒物積存到一定程度后就需要再生 。再生分主動和被動 。

DPF 被動再生是廢氣中的 NO 在 DOC 的作用下生成 NO2，NO2 與碳煙（soot）反應，減少 DPF 內碳煙 。NO2 有很強氧化能力，利用它除去微粒捕集器中的微粒生成 CO2，NO2 又被還原為 NO 來達到去除微粒目的 。

DPF 主動再生的溫度控制是，當 DPF 有再生請求時，通過進氣節流閥、EGR 閥、燃油后噴等熱管理措施，將 DOC 上游溫度控制到 HC 起燃溫度以上 ，然后通過排氣管路上的 HC 噴射系統，根據 DPF 再生所需溫度設定值，對 DPF 上游溫度進行閉環溫度控制，把 DPF 上游溫度控制到再生溫度，燃燒掉 DPF 內部累積的 soot 。

不同的顆粒捕捉器技術在結構上有不同要求 。

“二合一 (Two in One)”技術把 SCR 催化劑涂敷在 DPF 載體內 ，集 SCR 和 DPF 功能于一體，能降低成本、減少安裝空間 。不過跟傳統的基于 CDPF 再生技術和基于 FBC 再生技術的 DPF 結構相比，基于“二合一”技術的 DPF 需要更大孔隙率和平均孔直徑 。

基于 FBC 再生技術放熱速度快，對 DPF 熱沖擊大 ，一般通過減少目數，增加壁厚，以及減少孔隙率和平均孔直徑等設計手段增加 DPF 熱容量 。

CDPF 技術能降低 DPF 再生時的溫度，有助于提高燃油經濟性 ，應用于 CDPF 技術的 DPF 需要適中的孔隙率和平均孔直徑 ，而基于“二合一”技術往往要求高達 90~220g/L 甚至更高的催化劑涂敷量 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）