當(dāng)今，隨之出現(xiàn)的各種煙塵顆?？刂萍夹g(shù)之間卻存在著相互矛盾、相互抵觸的關(guān)系，使得柴油機(jī)尾氣排放技術(shù)市場中的競爭顯得異常激烈。隨著歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行，柴油發(fā)動機(jī)尾氣過濾器這一產(chǎn)品也逐漸走向了市場。
大約在5年前，標(biāo)致汽車公司就為他們的新型轎車做好了投放市場的準(zhǔn)備，在其新型607型轎車上配備了煙塵顆粒過濾器。而當(dāng)時的德國汽車生產(chǎn)廠家卻還在爭論：這樣做是否會增加汽車的生產(chǎn)成本？今天，法國的汽車生產(chǎn)廠已經(jīng)將可以大批量生產(chǎn)的樣車于投放市場，并且在煙塵顆粒過濾器的幫助下，樣車達(dá)到了歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)。
這種帶有FAP尾氣處理系統(tǒng)的2.7L V6型柴油發(fā)動機(jī)的功率為150kW，發(fā)動機(jī)是Faurecia公司生產(chǎn)的。該發(fā)動機(jī)碳化硅煙塵顆粒過濾器的進(jìn)氣通道呈八角形，排氣通道呈正方形?！鞍私沁M(jìn)，四角出”的煙塵過濾通道的幾何形狀被日本人（Ibiden公司）稱之為Octosqare，它能大大提高煙塵顆粒過濾器的過濾性能以及對煙塵顆粒的收集能力。利用這種新式的煙塵顆粒過濾器可以使車輛連續(xù)行駛的里程達(dá)到20萬公里，比原來的12萬公里提高了許多。
沒有它也行
盡管這種煙塵過濾器的使用壽命和汽車相同，但是德國的汽車生產(chǎn)廠家們還是不愿接受來自法國的這一技術(shù)。但是，今天的問題已與2000年的爭論有所不同，不再是從發(fā)動機(jī)內(nèi)部解決煙塵顆粒還是利用過濾器來解決煙塵顆粒更好的問題了，而是哪種過濾系統(tǒng)更好一些。PSA汽車集團(tuán)偏愛活性催化系統(tǒng)，相反，德國的OEM汽車生產(chǎn)廠家則更加偏愛“干式”煙塵顆粒過濾系統(tǒng)。所謂的干式過濾系統(tǒng)是催化式的、有涂層的、沒有活性催化的過濾器系統(tǒng)。據(jù)德國汽車生產(chǎn)廠家稱：不采用活性催化式的煙塵顆粒過濾器可以省略輔助加注活性劑的設(shè)備，即泵和傳感器。
而德國汽車生產(chǎn)廠的優(yōu)勢則是針對汽油發(fā)動機(jī)高油耗而制定的措施。據(jù)汽車零部件供應(yīng)廠家估計，采用活性催化技術(shù)后，油耗增加2％；而不采用活性催化技術(shù)時，油耗增加達(dá)5％。其中，為減少發(fā)動機(jī)顆粒排放，有目的地提高排氣溫度的二次噴射是油耗增加的主要原因。
有涂層的煙塵過濾器曾在2004年底時出現(xiàn)過，在戴姆勒－克萊斯勒公司的V6柴油發(fā)動機(jī)中。它允許采用變量共軌技術(shù)縮短燃油的噴射時間。在排氣溫度超過550℃時，汽車尾氣中的煙塵顆粒在由Ibiden公司生產(chǎn)的涂層式煙塵過濾器中再次燃燒，從而使這種過濾器在無維護(hù)保養(yǎng)的情況下進(jìn)行工作。戴姆勒－克萊斯勒公司的使用情況也證明：氮氧化合物和煙塵微粒的排放在發(fā)動機(jī)控制器的控制調(diào)節(jié)下都有所下降，并且達(dá)到了歐4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.5～25mg/km。盡管如此，在大批量生產(chǎn)車輛中使用的煙塵顆粒過濾器仍需不時地進(jìn)行清理，以使其始終保持清潔。
到去年年底時，這種有關(guān)歐4發(fā)動機(jī)工作時的注意事項(xiàng)還時?？稍?/SPAN>Wolfsburg的汽車生產(chǎn)廠里聽到?！按蟊娹I車所使用的煙塵過濾器還不夠理想，需要不時地進(jìn)行清理，”當(dāng)有客戶進(jìn)行咨詢時所得到的回答是這樣的：包括現(xiàn)在已大批量投放市場的2.0 TDI高爾夫轎車所使用的柴油煙塵過濾器在內(nèi)，目前大多數(shù)的大眾轎車都是如此。據(jù)大眾公司的發(fā)言人講：由于生產(chǎn)能力的原因，到2005年下半年才有可能大批量地生產(chǎn)Start 轎車。
而戴姆勒－克萊斯勒公司不存在這樣的問題，他們宣布：從2005年夏季開始，所有的柴油轎車都將配備煙塵過濾器。也許，這是Wolfsburg人經(jīng)營戰(zhàn)略上的一種失誤，他們在2004年底時還堅持，“首先是歐4，然后才是煙塵過濾器?！?/SPAN>
過濾技術(shù)
大眾公司所面對的不僅僅是經(jīng)營戰(zhàn)略方面的問題，還包括很久以來就出現(xiàn)的泵－嘴噴射系統(tǒng)的問題。在舊款Passat中，煙塵顆粒過濾器還采用了活性催化技術(shù)；現(xiàn)在，一切都轉(zhuǎn)到了“干式”的帶二次噴射的工作方式中了。與高爾夫轎車一樣，Tuareg和Phaeton轎車的V6以及V10 TDI發(fā)動機(jī)也要求與新型Passat一樣，從今年夏季開始配備干式的煙塵過濾器系統(tǒng)。
現(xiàn)在，PM煙塵顆粒過濾器也可大批量地用于轎車中：在寶馬公司的120d型轎車中，煙塵顆粒的排放量減少了50％，滿足歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的要求
在Passat轎車中，所用的干式煙塵過濾器都是由Ebersp奵her公司提供的。而干式過濾器的元件，大眾公司則必須與其他OEM汽車生產(chǎn)廠一樣從日本進(jìn)口。IIbiden和NGK是僅有的兩家可以生產(chǎn)滿足轎車用干式煙塵過濾器的公司。
也許，這種壟斷現(xiàn)在可以由Lohmarer的Emitec公司打破。但其煙塵過濾器不是陶瓷結(jié)構(gòu)的過濾器，而是采用由泰森集團(tuán)VDM公司研發(fā)的薄如皮膚的鋼質(zhì)薄膜，據(jù)Emitec公司的領(lǐng)導(dǎo)人Wolfang Maus先生介紹：這種PM－過濾催化器已于2004年年底被一家德國OEM汽車生產(chǎn)廠家用在了寶馬120d型轎車上。從各個方面來講，它的性能完全符合大批量轎車生產(chǎn)的需要。在這之前，這種煙塵過濾器還曾用于MAN公司的貨車中，以TwinTec的商品名稱用在改裝車輛中。
Maus先生認(rèn)為到2007年時，才能實(shí)現(xiàn)在PM顆粒過濾器技術(shù)上的突破。越來越“潔凈”的柴油發(fā)動機(jī)要求尾氣排放中的煙塵顆粒按1/10的量值不斷地減少。據(jù)Maus先生說：“今天使用的過濾器看起來過濾規(guī)格有些過大了?！绷硪环矫?，汽車重量的下降，也為PM過濾器創(chuàng)造了更加有利的工作條件。越來越少的煙塵顆粒使得在顆粒與NO2之間的比較中煙塵顆粒處于比較有利的位置，使得煙塵顆?？梢栽谶^濾器中更好的燃燒。
相同的工作原理在陶瓷基體的煙塵顆粒過濾器中也同樣存在。但由于陶瓷基體顆粒過濾器中顆粒過濾性能高，NO2與煙塵顆粒之間的比例關(guān)系較差，不可能使所有的煙塵顆粒全部燒掉，只有在發(fā)動機(jī)控制器的幫助下進(jìn)行二次噴射，使得發(fā)動機(jī)的排氣溫度提高后才能燃燒煙塵顆粒。
這樣一來非陶瓷基體的PM煙塵過濾器有著高達(dá)50％的過濾性能，并具有下列優(yōu)點(diǎn)：
□ 很高的功率，因?yàn)閴毫p失下降了；
□ 沒有二次噴射，降低了油耗；
□ 發(fā)動機(jī)工作情況簡單，沒有非線性的二次噴射。
非線性噴射會帶來什么問題呢？不久前Toyota公司得出了這樣的結(jié)論：日本的D－Cat汽車尾氣排放系統(tǒng)是將柴油顆粒過濾器與氮氧化物催化器組合在一起的尾氣凈化系統(tǒng)。在汽車行駛了幾千公里之后，這種D－Cat尾氣凈化系統(tǒng)即失去了尾氣凈化的作用。Toyota公司對這種現(xiàn)象的解釋是：“尾氣凈化系統(tǒng)沒有在日常工況下進(jìn)行測試，沒有再生性試驗(yàn)，也沒有再生性能，催化器不能持久地保證嚴(yán)格的排放極限值。如果有可能對凈化系統(tǒng)進(jìn)行再生，則氮氧化物的逆轉(zhuǎn)又會重新回到普通的極限值。”
（轉(zhuǎn)載）
