降低柴油机微粒及有害气体的方法

一、柴油机微粒捕集器

　　柴油机微粒捕集器（DPF）是最有效的柴油机排放控制装置，可去除全部基础碳烟微粒（超过99％的微粒）与大部份有机碳。超过15万辆的重型车辆加装了微粒捕集器。它们最适合1992型及更新的发动机，但也可用于一些经适当系统设计和使用适当系统应用策略的老式的发动机。

图3显示DPF（柴油机微粒捕集器）的示意图。蜂窝状的结构与DOC相似只是进口与相邻出口被交互堵塞以形成废气滤清。催化剂加在捕集器上或捕集器前的DOC上使微粒捕集器被动的再生这样通过催化转化器形成的N02不断对碳烟（Soot）进行氧化。如果在超过一半的时间内排放物温度持续高于250℃，则通常会发生这种现象。这种微粒捕集器通常要求燃油的硫含量低于30ppm。在柴油机燃油燃烧器或电加热器中，可选择一种用来将碳烟加热至氧化温度。大多数有补充加热器的系统不用催化剂，所以它们可用于含硫量更高的燃油。DPF系统还可用作消声器，用于每辆车的成本为2500～6000美元。由于微粒捕集器还能截留再生过程中所不能烧掉的无机灰（大部份来自机油），所以有时需将微粒捕集器从车辆中取出吹干净。根据润滑油的消耗和润滑油灰的组成，捕集器的再生时间从城市大客车的8万km到长途运输货车的40万km不等。

　　如果系统中有催化涂层，DPF去除PM、CO与HC的功效非常显著。图4对现代柴油机所安装的柴油机微粒捕集器与柴油机氧化催化转化器的性能进行比较。微粒捕集器能去除超过90％的PM与HC以及几乎全部CO。DOC去除35％的PM、75％的HC及约80％的CO。

　　二、成本有效性

　　用DOC或DPF对现有的车辆进行改装从成本有效性看非常不错，可以认为是柴油机车辆清洁化的首选措施。为说明成本有效性，假设一辆7L排量的1985型柴油机大客车的排放量约为1g/kmPM，每年行驶50000km。在该大客车上安装一个DOC会花费700美元，但将去除50％或更多的PM。这样，每年去除每吨PM的成本低于28美元。如果该柴油机由一台价格约为15000美元的新的天然气发动机来取代，而且97％的PM被去除掉，则每年去除每吨PM的成本为306美元。用另一个角度看，同样的成本，用DOC改装可去除超过11倍的PM。在另一个例子中对于排放量为0.5g/kmPM的1995

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