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柴油機(jī)金屬泡沫過濾器

介紹一種靜電柴油機(jī)微粒過濾裝置，并安裝在排量為4L的柴油機(jī)上做了運(yùn)行測試，在歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)（ESC）13和歐洲瞬態(tài)循環(huán)（ETC）條件下進(jìn)行測試，溫度變化范圍為100～500℃，空氣速度為30m/s。該裝置包括靜電除塵器（ESP）與邊緣圓柱型金屬泡沫過濾器。為減小泡沫過濾器體積和過濾裝置壓力的降低幅度，泡沫過濾器表層厚度從34.5mm減小到11.5mm。當(dāng)過濾裝置泡沫板厚度相同且均為11.5mm時(shí)，該過濾器PM排放＜0.01g/kW·h，而原過濾器PM排放為0.03g/kW·h。

開發(fā)一種將靜電柴油機(jī)顆粒過濾裝置與具有低壓降的泡沫金屬過濾器結(jié)合的柴油機(jī)尾氣過濾裝置。該裝置用于大排量柴油機(jī)，其性能與泡沫的厚度和高電壓電極的尺寸有關(guān)。采用排量為4L柴油機(jī)，在歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)（ESC）標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也可以評(píng)價(jià)柴油機(jī)的排放顆粒物。試驗(yàn)結(jié)果如下。

（1）在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速為2000r/min時(shí)，泡沫過濾器效率與過濾器的厚度成正比，過濾效率從20%變化到80%，相對(duì)泡沫厚度從11.5mm到34.5mm，當(dāng)泡沫板厚度從34.5mm降為11.5mm時(shí)壓降降低25%。

（2）采用電暈功率為10～30W的組合裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)超過90%的微粒去除效率。該裝置效率與電暈功率相關(guān)。這種相關(guān)性可用于工業(yè)化裝置的電氣設(shè)計(jì)。

（3）基于微粒數(shù)量、歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)（ESC）13和歐洲瞬態(tài)循環(huán)（ETC）測試結(jié)果表明，該組合裝置能夠達(dá)到歐6排放標(biāo)準(zhǔn)。

（4）歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)（ESC）13和歐洲瞬態(tài)循環(huán)（ETC）測試微粒物數(shù)量結(jié)果表明，新開發(fā)過濾裝置顆粒去除效率提高95%以上，而泡沫過濾器僅28%～75%。

（5）如果柴油機(jī)僅有ESP（車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)），則其排放與配備過濾器組合裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)排放相差較小，這表明ESP是收集顆粒物的主要裝置。

（6）泡沫過濾器是顆粒物的最后一層去除裝置，其與ESP分開安裝，在溫度約為350℃及Pt（鉑）催化劑下可再生。

Hak- Joon Kim et al.2014 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, Vancouver-Oct 5-9,2014.

編譯：王亮