【技術(shù)回顧】四種主流機(jī)動(dòng)車尾氣顆粒捕捉器孰優(yōu)孰劣？

1、如果以黑、灰、白三色來(lái)評(píng)價(jià)顆粒物對(duì)健康的危害性，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）認(rèn)為，顆粒物是導(dǎo)致壽命縮短及誘發(fā)哮喘的原因，判定為黑色；美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）的判定是“無(wú)限接近于黑的灰色”；德國(guó)環(huán)境部公布調(diào)查結(jié)果稱，以顆粒物為主的柴油車尾氣致癌性高達(dá)汽油車的幾倍乃至十倍，認(rèn)為不僅是大型卡車，小型卡車及乘用車也應(yīng)該配備顆粒捕捉器（DPF）。不僅德國(guó)，積極致力于環(huán)境問(wèn)題的歐洲國(guó)家大多認(rèn)為顆粒物對(duì)身體健康的危害性“當(dāng)然是黑色”，自2005年開(kāi)始實(shí)行的汽車尾氣規(guī)定“歐4”（Euro4）實(shí)際上就是規(guī)定車輛必須安裝顆粒捕捉器。日本國(guó)立癌癥中心也認(rèn)為顆粒物具有致癌性，作出了“黑色”判斷。在尼崎公害訴訟案中，

2、神戶地方法院作出的判決也承認(rèn)了顆粒物會(huì)對(duì)道路沿線居民的健康造成損害，要求有關(guān)方面采取措施控制汽車尾氣排放。作為顆粒物對(duì)策，利用顆粒捕捉器是最有效的方法之一。全球率先推出顆粒捕捉器商品有4家企業(yè)，不過(guò)其特點(diǎn)各不相同，技術(shù)水平高低分明。以“使用50ppm以下的低硫柴油為前提”，日經(jīng)機(jī)械（現(xiàn)日經(jīng)制造）雜志排列的先后順序是：催化劑廠商英國(guó)莊信萬(wàn)豐公司，生產(chǎn)環(huán)保技術(shù)產(chǎn)品的美國(guó)恩格哈德公司（即現(xiàn)在的巴斯夫催化劑公司），法國(guó)標(biāo)致公司，日本五十鈴公司。利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低成本莊信萬(wàn)豐開(kāi)發(fā)的顆粒捕捉器“CRT”（Continuously Regenerating Trap）（圖1）排在第一位。原因在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

3、，且成本較低。僅需安裝在車輛排氣歧管之后即可處理顆粒物，由于是從外部進(jìn)行加熱，因此也無(wú)需準(zhǔn)備添加劑等。 【圖1】?jī)H利用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱即可處理顆粒物的顆粒捕捉器“CRT”（莊信萬(wàn)豐）。1989年獲得專利。圖2為CRT的結(jié)構(gòu)。由不銹鋼SUS304構(gòu)成細(xì)長(zhǎng)的圓筒狀外殼，兩端用蓋封閉，一個(gè)蓋的上方和下方分別設(shè)置有尾氣入口，以及用于安裝檢測(cè)外殼內(nèi)壓力及溫度的傳感器的監(jiān)測(cè)孔。在接近另一個(gè)蓋的側(cè)面設(shè)置尾氣出口。入口通過(guò)凸緣與排氣歧管相連。DPF兼作消音器，因此無(wú)需安裝普通消音器?！緢D2】CRT的結(jié)構(gòu)。利用氧化催化劑使尾氣中的一氧化氮氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，然后二氧化氮?huì)作為催化劑，在250的低溫下使

4、中積存的碳氧化。從入口朝向出口觀看外殼內(nèi)部，首先看到的是在圓盤(pán)上設(shè)置了大量小孔的SUS304整流板。整流板是為了使尾氣均勻地接觸其后的氧化催化劑而設(shè)置的。所以，改變整流板上小孔的直徑及數(shù)量，便可改變單位面積的開(kāi)口面積（孔密度）。從圖2看以清楚看出，接近入口部分基本沒(méi)有小孔，離入口越遠(yuǎn)，小孔直徑越大，數(shù)量越多。入口附近由于尾氣流量較多，因此減小了孔密度，隨著距離入口越遠(yuǎn)，通過(guò)增加孔密度，增大尾氣流量，使整體尾氣流量達(dá)到均等。整流板之后的氧化催化劑是以二氧化硅（SiO2）、氧化錳（MgO）及氧化鋁（Al2O3）粉末混合燒結(jié)而成的堇青石（氧化物陶瓷混合體）為載體，在其表面覆上高度分散0.1納米級(jí)鉑原

5、子的氧化鋁膜。從截面來(lái)看，像圍棋棋盤(pán)一樣整齊排列著四角柱孔，這些孔是筆直的，貫穿兩端。在氧化催化劑之后設(shè)置的是碳化硅過(guò)濾器。與氧化催化劑同樣，截面是“蜂窩狀”。不過(guò)，相鄰的孔交錯(cuò)加了蓋，另一端則相反地交錯(cuò)加了蓋。也就是說(shuō)，每個(gè)孔一端用蓋封閉，而另一端是開(kāi)放的。關(guān)鍵在于使尾氣進(jìn)入各個(gè)孔中，利用孔壁過(guò)濾尾氣?？妆诰W(wǎng)眼設(shè)計(jì)直徑最小為20微米。不過(guò)，由于孔壁具有一定厚度，孔壁內(nèi)部設(shè)置有錯(cuò)綜復(fù)雜的過(guò)濾孔。所以還可捕獲直徑在20微米以下的碳。這種過(guò)濾器一般被稱為“壁流式蜂窩結(jié)構(gòu)過(guò)濾器”（圖3）。莊信萬(wàn)豐最初使用的是美國(guó)康寧公司及日本礙子公司（NGK）購(gòu)買的氧化催化劑和過(guò)濾器，不過(guò)如果有價(jià)格較低，并且顆粒物

6、捕獲率較高的裝置，隨時(shí)可換成其他公司的產(chǎn)品。 【圖3】壁流式蜂窩結(jié)構(gòu)過(guò)濾器。帶蓋的過(guò)濾孔交錯(cuò)分布。尾氣從開(kāi)放的孔中進(jìn)入，利用孔壁過(guò)濾碳，對(duì)尾氣進(jìn)行凈化。一端開(kāi)放的過(guò)濾孔另一端用蓋封閉，尾氣無(wú)法直接排出。過(guò)濾器的材質(zhì)是耐熱性較高的碳化硅。由于過(guò)濾器網(wǎng)眼較小，因此碳的捕獲率較高，顆粒物的處理率也會(huì)上升。另外，雖然名為蜂窩結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上各個(gè)孔的截面 ，而是四方形。利用氧化催化劑使碳化氫及一氧化碳變得無(wú)害    凈化尾氣的原理如下。從排氣歧管一側(cè)流進(jìn)入口的尾氣在通過(guò)整流板之后，會(huì)進(jìn)入氧化催化劑的孔中。此時(shí)溫度約為300。在這里通過(guò)鉑的氧化力，將尾氣中的碳化氫（H

7、C）轉(zhuǎn)變?yōu)樗℉2O）和二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO）轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸肌２⑶疫€將氮氧化物（NOx）中的大部分一氧化氮（NO）氧轉(zhuǎn)化為二氧化氮（NO2）。不過(guò)，尾氣中所含顆粒物的主要成分碳（C）在溫度過(guò)低的情況下，會(huì)不發(fā)生氧化，而是直接通過(guò)氧化催化劑，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的二氧化氮和部分一氧化氮也同樣，在沒(méi)有變化的狀態(tài)下通過(guò)氧化催化劑。像這樣通過(guò)氧化催化劑進(jìn)入過(guò)濾器的成分，主要包括水、二氧化碳、碳、二氧化氮及一氧化氮五種。其中，對(duì)健康無(wú)害的水及二氧化碳是氣體，可通過(guò)過(guò)濾孔壁，從出口排到外部。問(wèn)題在于碳。由于碳是顆粒狀，因此無(wú)法通往過(guò)濾孔，會(huì)積存在孔中。二氧化氮在低溫下燃燒碳如果碳一直堆積在過(guò)濾孔中，會(huì)

8、導(dǎo)致背壓過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率下降。所以需要使碳發(fā)生氧化反應(yīng)，變?yōu)槎趸寂诺酵獠俊Ｄ敲?，如何使碳氧化？顆粒捕捉器企業(yè)的實(shí)力差距就體現(xiàn)在此處。使碳氧化需要600的高溫，而過(guò)濾器內(nèi)的溫度最高是350。這個(gè)溫度無(wú)法使碳進(jìn)行燃燒，因此，通常是利用加熱器及柴油燃燒器將過(guò)濾器加熱到600以上，以使碳燃燒。不過(guò)，如果使用加熱器和燃燒器，不僅要增加裝置，而且還需要電力及柴油等能源和燃料，成本會(huì)上升。從技術(shù)層面來(lái)看，也算不上是聰明的方法。因此，莊信萬(wàn)豐著重對(duì)與碳同樣通過(guò)氧化催化劑進(jìn)入過(guò)濾器的二氧化氮進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)二氧化氮具有奇妙的性質(zhì)。這個(gè)性質(zhì)就是二氧化氮可作為催化劑，使碳在250以上的低溫下進(jìn)行氧化。幸運(yùn)的

9、是，尾氣中含有二氧化氮，而且，過(guò)濾器的溫度是350，所以，完全無(wú)需從外部加熱，僅用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱即可使碳燃燒。也就是說(shuō)，安裝上顆粒捕捉器之后，僅需行駛即可，無(wú)需任何操作就能發(fā)揮作用。安裝顆粒捕捉器之前，需要根據(jù)具體車輛，確定顆粒捕捉器的固定位置及大小等條件。所有顆粒捕捉器都需要這一步。莊信萬(wàn)豐的顆粒捕捉器安裝之后，除了維護(hù)，無(wú)需進(jìn)行其他任何操作。成本較低的原因就在于此。另外，過(guò)濾器中作為碳催化劑發(fā)揮了作用的二氧化氮，以及通過(guò)氧化催化劑的一氧化氮，會(huì)通過(guò)過(guò)濾器從出口排出。通過(guò)以上措施，莊信萬(wàn)豐的顆粒捕捉器可處理發(fā)動(dòng)機(jī)排出的90以上的顆粒物、一氧化碳及碳化氫。氧化催化劑與過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)一體化恩格哈德開(kāi)發(fā)出

10、了與莊信萬(wàn)豐的“CRT”非常相似的顆粒捕捉器“DPX”（圖4）。與莊信萬(wàn)豐同樣使用壁流式蜂窩結(jié)構(gòu)過(guò)濾器，在其表面涂覆作為氧化催化劑的鉑等貴金屬催化劑膜。關(guān)鍵在于，與莊信萬(wàn)豐的顆粒捕捉器相比，恩格哈德使氧化催化劑與過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)了一體化。所以，無(wú)需使用加熱器等外部熱源，僅用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱即可處理尾氣。 【圖4】氧化催化劑與過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)一體化的顆粒捕捉器“DPX”（恩格哈德）。在過(guò)濾器上覆上貴金屬催化劑膜，作為氧化催化劑。關(guān)于二氧化氮的專利問(wèn)題受到關(guān)注在使碳化氫及一氧化碳進(jìn)行氧化這一原理上，恩格哈德與莊信萬(wàn)豐相同。不過(guò)，由于恩格哈德并未公布其產(chǎn)品的碳氧化原理，因此并不清楚具體內(nèi)容。不管如何，由于不

11、使用外部熱源，因此需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱，在300350左右的低溫下燃燒碳。對(duì)此，恩格哈德表示“改進(jìn)了催化劑設(shè)計(jì)”，而莊信萬(wàn)豐則稱“或許是將二氧化氮用作催化劑”。莊信萬(wàn)豐日本公司汽車催化劑技術(shù)部董事村木秀昭說(shuō)：“將二氧化氮用作使碳氧化的催化劑，這是莊信萬(wàn)豐的專利。所以，如果查明在過(guò)濾器內(nèi)利用了二氧化氮的催化劑作用，便會(huì)觸犯專利權(quán)。恩格哈德尚未公布二氧化氮測(cè)量結(jié)果?！倍鞲窆聞t反駁稱：“由于采用了催化劑與過(guò)濾器一體化的結(jié)構(gòu)，因此并未侵犯專利?！睘榱吮砻鞑⑽辞址盖f信萬(wàn)豐的專利，恩格哈德需要公布貴金屬催化劑成分，證明在不使用二氧化氮的情況下使碳氧化的原理。并且，由于氧化催化劑與過(guò)濾器結(jié)成一體，貴金屬催

12、化劑的氧化力可能會(huì)在行駛過(guò)程中減弱。恩格哈德的顆粒捕捉器在利用貴金屬催化劑氧化尾氣時(shí)，碳也會(huì)進(jìn)入過(guò)濾器，覆蓋在表面上。如果碳覆蓋在過(guò)濾器表面，尾氣便會(huì)接觸不到貴金屬催化劑，導(dǎo)致碳化氫及一氧化碳的氧化率下降。雖然與顆粒物沒(méi)有直接關(guān)系，但會(huì)導(dǎo)致有害的碳化氫及一氧化碳處理效率下降，這也是不理想的結(jié)果。反之，在碳的氧化方面，由于需要等候?qū)μ蓟瘹浼耙谎趸歼M(jìn)行氧化，因此效率有可能下降。如果效率下降，行駛距離會(huì)變短（維護(hù)次數(shù)增加），需要增大過(guò)濾器，增加表面積，或者清理無(wú)法處理、存積在過(guò)濾器中的碳和以發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑中所含的鈣為主要成分的油灰。當(dāng)然，恩格哈德的顆粒捕捉器由于無(wú)需使用氧化催化劑過(guò)濾器，因此相應(yīng)降低

13、了成本，而且體形較小，易于安裝，這些是其很大的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，是否可以利用，還需等到專利問(wèn)題解決之后再作定論。恩格哈德公布的處理率，顆粒物為7090，碳化氫和一氧化碳均為80。利用添加劑燃燒碳排在上述利用催化劑的裝置之后的是標(biāo)致的顆粒捕捉器單元（圖5）。該公司首先在2000年5月15日上市的乘用車“標(biāo)致607”上進(jìn)行了配備。 【圖5】柴油乘用車“標(biāo)致607”上配備的顆粒捕捉器。由于使用液體添加劑，成本較高。【圖6】標(biāo)致的顆粒捕捉器結(jié)構(gòu)。積存在壁流式蜂窩結(jié)構(gòu)過(guò)濾器中的碳在液體添加劑的作用下，在450的低溫下氧化。液體添加劑的主要成分是氧化鈰（CeO）。圖6是標(biāo)致顆粒捕捉器的結(jié)構(gòu)。與共軌式直

14、噴型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用，設(shè)置于排氣歧管與消音器之間。顆粒捕捉器本身在排氣歧管一側(cè)設(shè)置了氧化催化劑，在消音器一側(cè)設(shè)置了碳化硅過(guò)濾器。催化劑和過(guò)濾器均由揖斐電制造。過(guò)濾器與莊信萬(wàn)豐、恩格哈德相同，均采用壁流式蜂窩結(jié)構(gòu)。顆粒捕捉器入口與出口處安裝有壓力傳感器。    當(dāng)尾氣進(jìn)入，碳堆積在過(guò)濾器內(nèi)之后，通過(guò)兩個(gè)壓力傳感器的壓力差即可檢測(cè)到堆積的碳，顆粒捕捉器單元便開(kāi)始對(duì)碳進(jìn)行處理。首先，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）增強(qiáng)膨張行程中的燃料后噴射，通過(guò)后燃現(xiàn)象使流入排氣歧管的尾氣溫度上升200250，提高到300350，同時(shí)，略微增加尾氣中未燃狀態(tài)的碳化氫，使其流入排氣歧管。進(jìn)入顆粒捕捉器單

15、元的未燃狀態(tài)碳化氫被氧化催化劑氧化后產(chǎn)生熱量，其結(jié)果是使尾氣溫度上升100左右，達(dá)到450。但是，要使過(guò)濾器里堆積的碳燃燒，最低也需要550的溫度，至此還差100。標(biāo)致決定在此采用添加劑。該公司選用的是法國(guó)羅地亞公司（Rhodia）開(kāi)發(fā)的、以氧化鈰（CeO）為主要成分的液體添加劑“Eolys”。將之添加到噴射的燃料中后，在過(guò)濾器內(nèi)起到催化劑的作用，可使碳在比平時(shí)低100的450下燃燒。追加裝置導(dǎo)致成本上升顆粒捕捉器單元對(duì)碳進(jìn)行氧化的時(shí)間約為3分鐘5分鐘，一般每行駛400500公里重復(fù)一次。在碳燃燒的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的學(xué)習(xí)功能啟動(dòng)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩下降。相反，通過(guò)很好地控制增壓（渦輪）壓力以

16、及柴油的噴射，也不會(huì)出現(xiàn)扭矩突然上升的情況。通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)出碳已充分完成氧化，上游與下游已沒(méi)有壓力差后，發(fā)動(dòng)機(jī)便恢復(fù)正常噴射。到此，讀者可能已經(jīng)明白將標(biāo)致的顆粒捕捉器排在莊信萬(wàn)豐和恩格哈德之后的理由了吧。這是因?yàn)?，要?zhǔn)備液體添加劑作為碳的燃燒助劑。雖然所需液體添加劑的量為平均每60升柴油添加3.75× 10-2升（37.5立方厘米），相當(dāng)少，但即使將汽車上配備的5升液體添加劑罐加滿，最多也只能行駛8萬(wàn)公里。標(biāo)致公布的平均汽車使用壽命換算成行駛距離后約為50萬(wàn)公里，因此，必須在某個(gè)地方至少補(bǔ)充6次液體燃料。而且，成本也理所當(dāng)然會(huì)上升。這是因?yàn)?，不僅要準(zhǔn)備液體添加劑的儲(chǔ)罐及配管，還必

17、須采用用于計(jì)量添加劑及調(diào)整流量的控制單元，以及增加了通過(guò)檢測(cè)尾氣壓力及溫度對(duì)裝置進(jìn)行控制的功能的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。而且，兩次維護(hù)之間的行駛距離有點(diǎn)短。由于作為液體添加劑主要成分的氧化鈰是一種催化劑，因而不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，而是直接堆積在過(guò)濾器上。因此，除了其他顆粒捕捉器在過(guò)濾器上積存的燃油灰分外，氧化鈰也會(huì)成為過(guò)濾器網(wǎng)眼堵塞的原因。其結(jié)果是，行駛了大約8萬(wàn)公里之后，要對(duì)罐中已見(jiàn)底的液體添加劑進(jìn)行補(bǔ)充，同時(shí)還必須用高壓水槍將氧化鈰及油灰從過(guò)濾器中沖洗掉。雖然根據(jù)所使用柴油的硫黃含量而情況各有不同，但莊信萬(wàn)豐的大型卡車顆粒捕捉器兩次維護(hù)之間的行駛距離為1020萬(wàn)公里，比標(biāo)致的8萬(wàn)公里要長(zhǎng)。另外，盡管令

18、人擔(dān)心的氧化鈰的安全性尚不明確，但標(biāo)致雪鐵龍駐日代表稱：“至少?zèng)]有記載其有害性數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)，歐盟已對(duì)Eolys的商品化進(jìn)行了認(rèn)證?！币?yàn)闀?huì)通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)行濾除，所以不必那么擔(dān)心，但慎重起見(jiàn)，清洗時(shí)最好還是注意一下。用氈布制作過(guò)濾器接下來(lái)談?wù)勁旁谧詈笠晃坏摹拔迨忣w粒捕捉器系統(tǒng)”（圖7）。與其他相比，這種顆粒捕捉器裝置的不同之處很容易看出來(lái)。最大的差別有兩點(diǎn)。 、【圖7】采用了用碳化硅纖維制作的過(guò)濾器的“五十鈴顆粒捕捉器系統(tǒng)”（五十鈴公司）。成本最高，但直徑在2.5微米以下的顆粒物的捕獲率有可能很低。首先是過(guò)濾器（圖8）。其他公司采用的是堇青石（Cordierite）及碳化硅等一體成形的陶

19、瓷?？墒牵迨彽倪^(guò)濾器采用的是日本宇部興產(chǎn)公司開(kāi)發(fā)的、由硅、碳、氧、鈦或者鋯構(gòu)成的陶瓷纖維“Tyranno纖維”。宇部興產(chǎn)準(zhǔn)備直徑為9微米及14微米的陶瓷纖維，由日本Tosco公司分別用這兩種纖維制作氈布。之所以制作2種氈布，是為了得到網(wǎng)眼大小不同的過(guò)濾器?！緢D8】五十鈴顆粒捕捉器的過(guò)濾器。用直徑為9微米及14微米的碳化硅纖維制成不同的氈布，將2張氈布疊在一起，夾在電加熱器和金屬網(wǎng)之間做成“三明治”。將其折疊并卷成筒狀成為過(guò)濾器。通過(guò)采用2種氈布，在過(guò)濾器網(wǎng)眼堵塞與碳捕獲率之間取得平衡。但是，與其他公司的陶瓷制過(guò)濾器相比，網(wǎng)眼太粗。網(wǎng)眼較粗、由直徑為14微米的纖維制成的氈布在外側(cè)，網(wǎng)眼較細(xì)、

20、由直徑為9微米的纖維制成的氈布在內(nèi)側(cè)，這樣粘合在一起，外側(cè)用電加熱金屬網(wǎng)、內(nèi)側(cè)用普通金屬網(wǎng)夾住，制成帶狀的過(guò)濾器元件。接著，將過(guò)濾器元件折疊，用直徑為14微米的纖維制成的氈布從外側(cè)纏成圓筒狀，過(guò)濾器便完成了。交替使用兩個(gè)過(guò)濾器從過(guò)濾器外側(cè)進(jìn)入的尾氣首先通過(guò)網(wǎng)眼較粗的過(guò)濾器，越往里網(wǎng)眼變得越粗。也就是說(shuō)，在過(guò)濾器的較淺處捕獲直徑較大的碳，在深處網(wǎng)面上捕獲直徑較小的碳。宇部興產(chǎn)稱：“如果網(wǎng)眼全都較粗，那么捕獲率就會(huì)下降。但是，如果將網(wǎng)眼全部做成細(xì)的，背壓又會(huì)上升?！弊詈?，該公司想出了組合使用上述2種氈布制作過(guò)濾器的方案。另一個(gè)不同之處是碳的燃燒方式。圖9為五十鈴顆粒捕捉器的整體構(gòu)成?？梢钥闯觯^(guò)濾

21、器在左右各有一個(gè)，共計(jì)有兩個(gè)。工作原理是：從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣通過(guò)切換閥進(jìn)入任意一方的過(guò)濾器中。行駛約2個(gè)小時(shí)之后，當(dāng)在使用的過(guò)濾器中有碳堆積，則電加熱器發(fā)熱，用大約15分鐘對(duì)碳進(jìn)行氧化。在這一氧化過(guò)程中，閥門(mén)進(jìn)行切換，用另一方的過(guò)濾器吸收尾氣并進(jìn)行碳捕獲。然后同樣在2小時(shí)后，通過(guò)電加熱器對(duì)碳進(jìn)行燃燒。也就是在行駛的過(guò)程中交替使用左右過(guò)濾器。如果說(shuō)莊信萬(wàn)豐及恩格哈德采用的是利用一個(gè)過(guò)濾器進(jìn)行捕獲及燃燒的連續(xù)燃燒（再生）方式，那么，五十鈴采用的便可稱為交替使用兩個(gè)過(guò)濾器的斷續(xù)再生方式。 【圖9】五十鈴顆粒捕捉器系統(tǒng)的構(gòu)造。特點(diǎn)是有兩個(gè)過(guò)濾器。采用的是斷續(xù)再生方式，即在一方捕獲碳的期間，另

22、一方用加熱器對(duì)碳進(jìn)行氧化。由于需要兩個(gè)過(guò)濾器，控制起來(lái)比較復(fù)雜，因而成本較高。普及過(guò)程中存在疑問(wèn)五十鈴采取了上述通過(guò)設(shè)在外部的加熱器對(duì)積存的碳進(jìn)行燃燒的簡(jiǎn)易方法，且不說(shuō)這在技術(shù)上顯得笨拙，弱點(diǎn)相當(dāng)多也是不能否認(rèn)的事實(shí)。首先，成本比其他公司高得多。正如上文所述，相對(duì)于其他公司的顆粒捕捉器僅使用一個(gè)過(guò)濾器，該公司則要準(zhǔn)備兩個(gè)過(guò)濾器。而且，由于碳燃燒的控制十分復(fù)雜，因此，必須在車輛上安裝切換閥、交直流發(fā)電機(jī)，加熱器和各種控制器等。電氣配線的處理也十分麻煩。根據(jù)車型，需要進(jìn)行安裝這些裝置及附件的特別設(shè)計(jì)，在這種情況下，不僅要另外花費(fèi)費(fèi)用，還會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。并且，顆粒物的捕獲率只有7080，相當(dāng)?shù)?。估?jì)其原

23、因在于氈布過(guò)濾器。這是因?yàn)?，與燒結(jié)體過(guò)濾器相比，氈布的網(wǎng)眼肯定比較粗。那么，為什么五十鈴采用了氈布過(guò)濾器呢？這其中有著以下緣由。以前日本的顆粒捕捉器過(guò)濾器是用堇青石制造。但有一個(gè)缺點(diǎn)，就是過(guò)濾器的網(wǎng)眼過(guò)細(xì)，碳容易積存造成堵塞。借助外部加熱器對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行加熱后，結(jié)成塊的碳就會(huì)起火燃燒起來(lái)，當(dāng)一般情況下在600附近就應(yīng)氧化的碳達(dá)到1000以上時(shí)，過(guò)濾器便會(huì)熔融，這種事故以前頻繁發(fā)生。由于有了這種經(jīng)驗(yàn)，五十鈴便想到了采用織入可耐熱的碳化硅纖維的過(guò)濾器。最終，該公司實(shí)現(xiàn)了這種過(guò)濾器的實(shí)用化，東京都采用它進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。但是，一位熟悉日本國(guó)內(nèi)顆粒捕捉器發(fā)展歷程的顆粒捕捉器廠商技術(shù)人員說(shuō)：“氈布式過(guò)濾器的網(wǎng)眼

24、過(guò)粗，因而碳的捕獲率相對(duì)較小?？鋸埖卣f(shuō)，由于網(wǎng)眼稀稀拉拉的，所以碳不會(huì)結(jié)塊，盡管加熱也不會(huì)燃燒，過(guò)濾器也不會(huì)發(fā)生熔融情況。反過(guò)來(lái)說(shuō)，之所以耐熱性出色，就是因?yàn)榫W(wǎng)眼稀稀拉拉?！彪m然宇部興產(chǎn)對(duì)此反駁道，“在1000高溫下可耐受1000小時(shí)，所以耐熱性沒(méi)有問(wèn)題”，但即便耐熱性足夠，氈布網(wǎng)眼相對(duì)較大這一點(diǎn)卻是毫無(wú)疑問(wèn)的。不能清除直徑較小的顆粒物？氈布的網(wǎng)眼較粗，不僅意味著顆粒物的捕獲率降低。事實(shí)上，美國(guó)有報(bào)告稱，對(duì)健康造成損害的是直徑為2.5微米以下的顆粒物，自1997年7月起，這已成為美國(guó)的新環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。因此，不僅僅是直徑較大的顆粒物，如果不能捕獲直徑在2.5微米以下的顆粒物，那么顆粒捕捉器的價(jià)值便會(huì)

25、大大下降。但是，“70的捕獲率僅僅通過(guò)對(duì)質(zhì)量較大的、直徑為2.5微米以上的顆粒物進(jìn)行處理就能達(dá)到。因此，可對(duì)健康造成損害的顆粒物成分有可能原封不動(dòng)地排放了出去”，莊信萬(wàn)豐日本公司汽車催化劑技術(shù)部柴油催化劑室副部長(zhǎng)松田邦介這樣說(shuō)。假如這是事實(shí)，那么，五十鈴的顆粒捕捉器便沒(méi)有意義了。要對(duì)這種說(shuō)法進(jìn)行駁斥，就必須公布詳細(xì)的數(shù)據(jù)。不過(guò)，在此問(wèn)題以前，五十鈴的技術(shù)人員就曾說(shuō)過(guò)心里話：“開(kāi)發(fā)這種方式的顆粒捕捉器在成本上不合算。僅憑1家公司很難發(fā)展成一項(xiàng)業(yè)務(wù)?！绷螯S量決定排名再來(lái)談?wù)勎迨忣w粒捕捉器的優(yōu)點(diǎn)，就是能夠使用含有高濃度硫黃的柴油。日本在JIS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，柴油的硫黃含量應(yīng)控制在500ppm以下，事實(shí)

26、上各石油廠商銷售的是含有350400ppm硫黃的柴油。因?yàn)槲迨彽念w粒捕捉器不受硫黃的影響，所以可以使用這種柴油。但是，其余3家公司的顆粒捕捉器都會(huì)受到硫黃的影響，硫黃含量越高，顆粒物氧化率也降得越低。例如莊信萬(wàn)豐的顆粒捕捉器，氧化催化劑中的硫黃會(huì)阻礙一氧化氮變成二氧化氮，因此，在過(guò)濾器中對(duì)碳起到氧化催化劑作用的二氧化氮不足，不能對(duì)積存的碳充分進(jìn)行處理。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)排放的二氧化硫（SO2）與水發(fā)生反應(yīng)后變成粘性較高的霧狀硫酸（H2SO4），像“面糊”一樣將許多顆粒物包住，形成膨大的顆粒物成分。由此形成的顆粒物較大、不易燃燒，因此，顆粒物的處理效率下降。2000年1月，一家由美國(guó)能源部（DOE）

27、主導(dǎo)成立，美國(guó)的國(guó)立研究所、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廠商、顆粒捕捉器廠商參加的評(píng)估機(jī)構(gòu)就已宣布了以下評(píng)估結(jié)果：當(dāng)采用硫黃含量在150ppm以上的柴油時(shí)，在碳氧化過(guò)程中，采用催化劑的顆粒捕捉器反而會(huì)使顆粒物增加。也就是說(shuō)，對(duì)于硫黃量為150ppm以上的柴油，采用催化劑的顆粒捕捉器沒(méi)有效果。事實(shí)上，全歐洲自2005年起，將柴油中的硫黃含量標(biāo)準(zhǔn)降低到50ppm。之所以在對(duì)4家公司的顆粒捕捉器進(jìn)行排序時(shí)，以硫黃含量為50ppm以下的柴油作為前提，就是因?yàn)檫@個(gè)原因?！拘≈R(shí)】顆粒捕捉器顆粒捕捉器（DPF）是一種利用陶瓷過(guò)濾器等捕集并過(guò)濾柴油車尾氣中所含的石墨等顆粒狀物質(zhì)（PM），對(duì)尾氣進(jìn)行凈化的裝置。柴油機(jī)尾氣中所含

28、的微粒有可能引發(fā)支氣管哮喘及肺癌等。在日本，東京都政府于1999年8月提出了“柴油車NO 作戰(zhàn)”計(jì)劃；在2000 年1月的“尼崎公害訴訟案”中，汽車尾氣中的PM 被認(rèn)定為危害健康的原因。這些案例使柴油車導(dǎo)致大氣污染的問(wèn)題開(kāi)始受到社會(huì)關(guān)注。作為對(duì)策，有關(guān)方面開(kāi)始探討在車輛上安裝DPF。目前在歐洲，隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)化，DPF已快速普及。在日本，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也逐漸被強(qiáng)化，生產(chǎn)DPF的主要廠商有揖斐電公司、礙子公司和電裝公司等。（日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 供稿） 佛吉亞通過(guò)入股增強(qiáng)柴油排放控制技術(shù)作為全球排放控制技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，國(guó)際汽車部件供應(yīng)商佛吉亞致力于為降低氮氧化合物的排放提供更多的解決方案，而這

29、一行動(dòng)將從增強(qiáng)佛吉亞柴油機(jī)排放控制技術(shù)能力著手。為此，佛吉亞將購(gòu)買AmminexA/S公司21.2%的股權(quán)，成為其戰(zhàn)略股東。AmminexA/S是一家丹麥公司，提供金屬、氨合物的氮氧化合物還原輸送系統(tǒng)，擁有世界領(lǐng)先技術(shù)。Amminex公司的氨儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)（ASDS），是氣態(tài)的選擇性催化還原系統(tǒng)，作為傳統(tǒng)液態(tài)選擇性催化還原系統(tǒng)的替代品，可以在排氣系統(tǒng)中精確控制催化劑的含氨量。這一技術(shù)能高效去除柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中有害的氮氧化合物，并適用于普通乘用車和商用汽車。佛吉亞深信該技術(shù)能使各大汽車廠商大幅降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化合物排放，有效應(yīng)對(duì)嚴(yán)格的歐或是未來(lái)的歐排放標(biāo)準(zhǔn)，最終增加清潔柴油動(dòng)力汽車的比例并更

30、高效地使用柴油能源。英國(guó)GT集團(tuán)為高爾基供應(yīng)尾氣排放控制系統(tǒng)蓋世汽車訊 綜合外電報(bào)道，英國(guó)汽車零部件供應(yīng)商GT集團(tuán)公司（GT Group）日前與俄羅斯汽車制造商高爾基（GAZ）達(dá)成合作協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議，GT集團(tuán)公司將為高爾基的新型重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供尾氣排放控制系統(tǒng)，交易額達(dá)5000萬(wàn)英鎊（約合8080萬(wàn)美元）。根據(jù)該協(xié)議，GT集團(tuán)每年將向提供10萬(wàn)套尾氣排放控制系統(tǒng)。為了達(dá)到協(xié)議要求，該公司需滿負(fù)荷生產(chǎn)。該公司表示，將在未來(lái)三年內(nèi)新招募200名員工，涉及研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及工程師等崗位。招募活動(dòng)結(jié)束后，該公司員工人數(shù)將達(dá)到500人。過(guò)去四年，GT集團(tuán)與高爾基一起，合作研發(fā)了符合歐3標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)

31、。據(jù)了解，高爾基這種新型重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以達(dá)到最新的歐4和歐5排放標(biāo)準(zhǔn)，將在其位于俄羅斯雅羅斯拉夫（Yaroslavl）郊區(qū)的新工廠投產(chǎn)。這家新工廠將于今年9月份開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。佛吉亞將在上海合資生產(chǎn)汽車排放控制產(chǎn)品佛吉亞排放控制技術(shù)系統(tǒng)近日宣布與蘇州派格麗減排系統(tǒng)有限公司簽署合資合同。根據(jù)合同，雙方將在上海成立合資公司，共同制造排放控制系統(tǒng)（不包括尿素泵和噴射系統(tǒng)）。新合資公司擬命名為派格麗佛吉亞排放控制技術(shù)有限公司，佛吉亞控股。合資合同是于2013年8月23日簽署的。佛吉亞排放控制技術(shù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)部執(zhí)行副總裁Christophe Schmitt與蘇州派格麗執(zhí)行董事郝慶軍先生共同出席了簽約儀式。新合資

32、公司將從2013年10月1日開(kāi)始投產(chǎn)，主要服務(wù)對(duì)象為中國(guó)市場(chǎng)三大商用發(fā)動(dòng)機(jī)制造商之一廣西玉柴機(jī)器股份有限公司，以幫助其更好地滿足中國(guó)日益嚴(yán)格的排放規(guī)定。佛吉亞排放控制技術(shù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)部執(zhí)行副總裁Christophe Schmitt 先生表示：“佛吉亞擁有行業(yè)領(lǐng)先的排放控制技術(shù)。隨著中國(guó)國(guó)內(nèi)排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸與歐洲標(biāo)準(zhǔn)接軌，佛吉亞認(rèn)為中國(guó)市場(chǎng)，尤其是中國(guó)商用車市場(chǎng)，將成為我們?cè)谥袊?guó)的全新增長(zhǎng)領(lǐng)域。我們非常高興能與派格麗合作成立新合資公司，我們相信，新合資公司將幫助我們進(jìn)一步鞏固在商用車排放控制領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！迸筛覃悎?zhí)行董事郝慶軍先生也表示：“新合資公司將見(jiàn)證我們雙贏的合作關(guān)系。派格麗是中國(guó)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放

33、控制系統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新型解決方案供應(yīng)商；佛吉亞則是該領(lǐng)域的全球市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。雙方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，定能最大限度滿足客戶需求。”法國(guó)佛吉亞集團(tuán)是全球第六大汽車零部件供應(yīng)商，主要致力于四大汽車產(chǎn)品：座椅系統(tǒng)、排放控制技術(shù)系統(tǒng)、內(nèi)飾系統(tǒng)和外飾系統(tǒng)。排放控制技術(shù)作為佛吉亞四大核心業(yè)務(wù)之一，全球市場(chǎng)占有率約為25%，全球每四輛汽車中就有一輛配備佛吉亞的排放控制系統(tǒng)，佛吉亞在幫助汽車提高環(huán)保性能中扮演著關(guān)鍵的角色。蘇州派格麗減排系統(tǒng)有限公司是一家集柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)支持于一體的高新技術(shù)企業(yè)。經(jīng)過(guò)五年的迅速發(fā)展，蘇州派格麗憑借其技術(shù)領(lǐng)先的產(chǎn)品已在全球范圍內(nèi)贏得了良好市場(chǎng)聲譽(yù)。（文章來(lái)源

34、：蓋世汽車網(wǎng)）圖片：佛吉亞排放控制技術(shù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)部執(zhí)行副總裁Christophe Schmitt 先生與派格麗執(zhí)行董事郝慶軍先生簽署合資合同 銀輪股份與德國(guó)普銳合資設(shè)尾氣控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)公司10月11日晚間，銀輪股份（002126）公告，公司與德國(guó)PURI tech GmbH & Co. KG（簡(jiǎn)稱“普銳公司”）于10月9日簽訂合資合同，擬共同出資500萬(wàn)元設(shè)立合資公司上海銀輪普銳汽車環(huán)?？萍加邢薰?。公司以自有資金出資255萬(wàn)元，占銀輪普銳總股份數(shù)的51%。普銳公司是一家專業(yè)從事于尾氣控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造的私營(yíng)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司，產(chǎn)品主要服務(wù)于改型市場(chǎng)，也有部分主機(jī)廠的項(xiàng)目。普銳

35、公司擁有柴油機(jī)排氣凈化方法、凈化催化劑（US專利、PCT專利）、帶催化劑的DPF（Diesel Particulate Filter柴油顆粒過(guò)濾器），催化轉(zhuǎn)化器和相應(yīng)裝置等多項(xiàng)專利技術(shù)。其擁有的DPF產(chǎn)品多項(xiàng)技術(shù)獲得國(guó)際認(rèn)證，并通過(guò)德國(guó)、瑞士、西班牙，美國(guó)等第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)測(cè)試。其客戶包括奔馳、戴姆勒、MAN、卡特、沃爾沃等。公司表示，此次投資便于公司快速進(jìn)入DPF領(lǐng)域，加快拓展公司北美市場(chǎng)的業(yè)務(wù)，有助于公司尾氣后處理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完善，增強(qiáng)公司在尾氣后處理領(lǐng)域的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，提高公司收益水平。同時(shí)，本次投資也符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向與國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)節(jié)能減排的意見(jiàn)等節(jié)能環(huán)保政策的要求。華勤

36、愛(ài)科柴油車尾氣過(guò)濾器可燃燒掉90%顆粒物1月9日，華勤橡膠工業(yè)集團(tuán)在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館舉辦了“華勤愛(ài)科柴油車尾氣過(guò)濾器（DPF）技術(shù)推介會(huì)暨發(fā)布會(huì)”。這家來(lái)自山東濟(jì)寧兗州市的全球最大的輸送帶生產(chǎn)企業(yè)和國(guó)內(nèi)著名的輪胎制造商，為與會(huì)者帶來(lái)了一項(xiàng)符合中國(guó)國(guó)情的柴油尾氣過(guò)濾技術(shù)，預(yù)示著華勤正式進(jìn)入環(huán)保產(chǎn)業(yè)。由華勤集團(tuán)下屬企業(yè)華勤愛(ài)科環(huán)境技術(shù)有限公司研發(fā)的華勤愛(ài)科柴油車尾氣過(guò)濾技術(shù)，采用壁流式機(jī)外凈化方案，其核心技術(shù)是使用碳化硅材料制作的可拆卸濾芯和專用柴油添加劑作為催化劑，使通常需要600以上才能燃燒掉的顆粒物的啟燃溫度降至350以下，以使被搜集到過(guò)濾器中的顆粒物加速燃燒（再生過(guò)程）。這項(xiàng)技術(shù)可使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的顆粒物含量降低達(dá)90%以上，產(chǎn)品壽命為50萬(wàn)60萬(wàn)公里，并且更換濾芯等材料后過(guò)濾器仍可循環(huán)使用，而其成本卻只有國(guó)外同等水平產(chǎn)品的一半。華勤集團(tuán)副總經(jīng)理王偉勤介紹，華勤愛(ài)科柴油車尾氣過(guò)濾技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，一是其很好的耐硫性，即對(duì)柴油含硫量有很好的適應(yīng)性；二是體積小，只需用華勤的尾氣過(guò)濾器取代現(xiàn)有的消聲器進(jìn)行安裝即可；三是并無(wú)額外的燃油消耗產(chǎn)