过滤器和衬底|环境技术技术论文|康宁

检讨车辆废气

Sae #: 2014-01-1491 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
该综述文件总结了2013年车辆排放法规和技术的主要发展。首先，该文件涵盖了该领域的主要监管发展，包括美国拟议的轻量化标准(LD)污染物收紧;在欧洲，现实驾驶排放(RDE)标准的持续发展。在解决严重的空气质量问题方面，中国和印度正在发生重大转变。然后，论文对燃料的关键发展进行了简要的、高水平的概述。据预测，我们正处于石油供应稳定的早期阶段，这可能会稳定燃料价格。LD和HD(重型)发动机技术继续显示出发动机效率的显著提高。总结了汽油和柴油发动机的关键进展，以满足新兴的氮氧化物和温室气体法规。HD发动机正在或将很快展示50%的制动热效率使用通用方法。然后总结了NOx控制技术，包括SCR(选择性催化还原)系统和SCR过滤器的发展。 Emphasis is on low-temperature deNOx and integration of components and control. Diesel PM (particulate matter) reduction technologies are evolving around the behavior of ash deposits and SCR integration. Filters for direct injection gasoline applications are developing very rapidly, and in some cases the back pressure, light-off characteristics, and emissions reductions are very similar to standard three way catalysts (TWCs). Oxidation catalysts mainly involve developments towards stubborn problems, like low-temperature performance with exhaust with high hydrocarbon and CO, and methane oxidation. Finally, the paper discusses some key developments in gasoline gaseous emission control, focusing on matching engine calibration with emissions system characteristics; and on lean burn gasoline emissions control.

检讨车辆废气

Sae #: 2013-01-0538 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本文总结了2012年汽车排放法规和技术(轻型、重型、汽油、柴油)的主要发展。首先，该文件涵盖了该领域的关键监管发展，包括加州污染物收紧的最终标准;在欧洲，开发真实驾驶排放(RDE)标准。美国完成了2017-25年LD(轻型)温室气体(GHG)法规。然后，本文对LD和HD发动机技术的关键发展进行了简要、高水平的概述，涵盖了汽油和柴油。总结了汽油和柴油发动机的效率显著提高，以满足新兴的氮氧化物和温室气体法规。高清发动机刚刚开始展示50%的制动热效率。然后总结了氮氧化物控制技术，包括氨的SCR(选择性催化还原)和基于碳氢化合物的方法。重点是低温脱硝，耐用性和降低成本。PM(颗粒物)减少技术围绕可控硅集成和煤烟和灰沉积的行为而发展。 Next, DOC (diesel oxidation catalyst) developments are summarized. They mainly involve better understanding of aging and substitution of base metals oxides for precious metal. The paper then discusses some key developments in gasoline emission controls, focusing on new coated GPF (gasoline particulate filter) understanding. Advanced three-way catalysts improve with layered coating technology, and with improved understanding on engine calibration.

堇青石衬底在汽车尾气排放控制用水洗催化剂烧结中的电子和原子作用:基于超加速量子化学分子动力学方法的多尺度计算化学方法

Sae #: 2012-01-1292 |查看PDF

作者:
宫本明，南云亮，铃木爱，三浦龙治，Tsuboi秀之，畑山诺宗，高叶博光和小泽Sumio -东北大学。
Athonu Chatterjee和Akira Okada -康宁公司

文摘:
采用基于超加速量子化学分子动力学(UA-QCMD)的多尺度计算化学方法，研究了堇青石衬底在洗车涂层汽车催化剂烧结过程中的电子和原子作用。结果表明，UA-QCMD方法对堇青石、Al2O3和CeZrO4(以下简称CZ)晶体进行量子化学分子动力学计算是有效的。它比传统的基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理分子动力学方法快1000万倍左右。同时，UAQCMD方法的精度与DFT方法相当。在这些确认和比较的基础上，我们对堇青石、Al2O3和CZ的表面以及Al2O3和CZ与堇青石在不同温度下的界面进行了广泛的量子化学分子动力学计算。这些计算与介观烧结模拟结果表明，堇青石表面与Al2O3和CZ形成了较强的键合，在各种条件下都显著提高了洗包催化剂的烧结性能。

检讨车辆废气

Sae #: 2012-01-0368 |查看PDF

SAE论文2012-01-0368(c) 2012国际SAE。本文由SAE国际授权发布在本网站上。作为本网站的用户，您可以在网上浏览这篇论文，并免费列印一份论文，只供您使用。未经SAE许可，本论文不得复制、分发或转发。

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本文总结了2011年汽车排放法规和技术(轻型、重型、汽油、柴油)的主要发展。首先，该文件涵盖了该领域的关键监管发展，包括加利福尼亚州拟议的污染物收紧标准;在欧洲，针对直喷汽油机新提出的PN(颗粒数)法规、测试循环开发和使用测试讨论。审查了2017-25年美国LD(轻型)温室气体(GHG)法规草案，以及2014-17年美国HD(重型)温室气体(GHG)法规首次最终确定。然后，本文简要概述了LD和HD发动机技术的关键排放发展，包括汽油和柴油。排放挑战包括柴油和低燃汽油的低NOx补救，以满足新兴的NOx和GHG法规。然后总结了氮氧化物控制技术，包括氨的SCR(选择性催化还原)和基于碳氢化合物的方法。同时也讨论了氧化亚氮(N2O)的排放问题。这些技术在认证测试周期中达到了>95%的平均脱硝效率。PM(颗粒物)减少技术正在围绕新型DPF(柴油颗粒物过滤器)材料发展，以降低背压和可控硅集成。 Next, DOC (diesel oxidation catalyst) developments are summarized. They mainly involve NO oxidation to NO2 as a function of catalyst formulation and hydrocarbon oxidation parameters. Finally, the paper discusses some key developments gasoline emission controls. Advanced three-way catalysts improve with zone coating technology, and with precious metal thrifting. Sulfur impacts are significant on the new formulations. Finally, the emerging technology of GPFs (gasoline particulate filters) is summarized.

烟尘柴油微粒过滤器过滤效率演化的测量与预测

Sae #: 2012-01-0363 |查看PDF

SAE论文2012-01-0363(c) 2012国际SAE。本文由SAE国际授权发布在本网站上。作为本网站的用户，您可以在网上浏览这篇论文，并免费列印一份论文，只供您使用。未经SAE许可，本论文不得复制、分发或转发。

作者:
钟丹红，何苏豪，Pushkar Tandon, Maxime Moreno和Thorsten Boger -康宁公司

文摘:
提出了实验和理论方法来表征柴油微粒过滤器(DPFs)暴露在实验室和发动机排放条件下的含烟废气流的瞬态过滤效率(FE)行为。提出了一个(1+1)维瞬态模型，包括一维通道模型和一维壁面微观结构模型，以研究有限元行为对DPF微观结构和几何特性的敏感性，以及水动力和气溶胶流动条件(流速、温度、气溶胶特性)的影响。动态模型还考虑了被动再生氧化煤烟的动态过程。通过使用在不同操作条件下获得的大量实验数据和不同微观结构的DPFs，该模型得到了验证。预测了发动机动态运行条件下动态FE的演变，包括典型排放循环(FTP、WHTC等)，并将结果与基于质量的过滤效率的实验测量结果进行了比较。总的来说，模型的预测结果与实验结果吻合较好。

柴油排放控制综述

Sae #: 2011-01-0304 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本文综述了柴油排放方面的最新进展，包括法规、发动机、NOx(氮氧化物)控制、颗粒物(PM)减少以及碳氢化合物(HC)和CO氧化。

法规正在推进中，加利福尼亚可能在2016-22年提出将车队平均轻型(LD)标准排放收紧70%的提案。重型和轻型行业的二氧化碳排放监管也将收紧，并对柴油发动机和排放产生影响，这种影响可能会持续很长时间。

发动机技术正在满足这些需求。轻型柴油发动机正在通过增强燃烧技术实现增量增长，从而减少二氧化碳的排放。重型(HD)发动机显示了硬件配方、排气脱氧控制和燃油消耗之间的权衡。

最近有许多关于优化选择性催化还原(SCR)系统的报道，其中许多报道是通过适当的还原剂管理和新的催化剂配方来改善低温性能。基于hc的脱硝技术的发展主要集中在精益NOx捕集器(LNT)和LNT+SCR系统上，其中LNT经过校准，产生用于下游SCR的氨。

DPFs(柴油微粒过滤器)控制PM是非常有效的。报道了DPF再生在策略、催化剂利用和衬底设计方面的进展。生物柴油对DPF功能的影响越来越明显。

最后，对柴油氧化催化剂(DOCs)进行了研究，这些催化剂来自于用于SCR系统的下游催化DPF，对no2产生了影响。在这方面，从DOC中去除碳氢化合物是非常重要的。

具有显著降低压降的新一代堇青石柴油颗粒过滤器

Sae # 2011-01-0813 |查看PDF

SAE文件2011-01-0813(c) 2011国际SAE。本文由SAE国际授权发布在本网站上。作为本网站的用户，您可以在网上浏览这篇论文，并免费列印一份论文，只供您使用。未经SAE许可，本论文不得复制、分发或转发。

作者:
托斯滕·博格，何苏豪，托马斯·柯林斯，阿希姆·海贝尔，道格拉斯·比尔和克里斯托弗·雷米-康宁公司

文摘:
柴油颗粒过滤器(DPF)已经成为美国目前和未来所有道路上使用的柴油发动机的标准处理组件。在欧洲，EUVI的引入预计也会导致DPF的广泛实施。发动机技术朝着更高的发动机排放物NOx/PM比率发展的预期总体趋势，将导致DPF的边界条件在一定程度上发生变化，主要是实现DPF的被动再生。这使得设计一种新型的过滤器概念得以优化，以实现低压降、低热质量的优化再生和下游可控硅系统的快速加热，从而减少DPF操作的二氧化碳影响。在本文中，我们将讨论旨在解决这些未来需求的新一代堇青石DPF的结果。新材料基于薄壁设计，优化了材料和微观结构，在裸露和催化状态下，随着煤烟的加载，其压降响应几乎呈线性。与目前的EPA 2010过滤器技术相比，新过滤器设计证明了未涂层和涂层过滤器在烟灰负载压降方面的显著降低。优化的微观结构也使质量和数量的过滤效率高。广泛的再生实验结果将用于讨论新材料的热操作窗口和正常工作和主动再生时的热响应。均匀的温度分布和快速的热响应的低质量过滤器减少影响的燃料消耗。

用于轻型柴油应用的下一代钛酸铝过滤器

Sae #: 2011-01-0816 |查看PDF

SAE论文2011-01-0816(c) 2010国际SAE。本文由SAE国际授权发布在本网站上。作为本网站的用户，您可以在网上浏览这篇论文，并免费列印一份论文，只供您使用。未经SAE许可，本论文不得复制、分发或转发。

作者:
托斯滕·博格，乔舒亚·贾米森，杰森·沃金斯，南希·戈罗姆，克里斯托弗·沃伦和阿希姆·海贝尔-康宁公司

文摘:
随着欧盟5标准的实施，柴油颗粒滤清器已成为柴油乘用车后处理的关键部件。即将出台的未来排放标准主要目标是进一步减少氮氧化物排放和降低车队平均二氧化碳排放。虽然微粒过滤器对减少这些物种没有直接影响，但未来后处理系统的需要对先进的过滤技术提出了额外的要求。在本文中，我们将介绍两种基于新型低孔隙率钛酸铝家族的新型过滤器产品，以补充当前DuraTrap®AT过滤器产品。新产品有可能提高烟尘质量极限或显著降低压降。通过发动机台架试验获得的大量实验数据，讨论和论证了新过滤器产品的增强性能。介绍了压降、过滤、生存能力和耐久性数据。

柴油排放控制综述

Sae #: 2010-01-0301 |查看PDF
SAE论文2010-01-0301(c) 2010 SAE国际。本文由SAE国际授权发布在本网站上。作为本网站的用户，您可以在网上浏览这篇论文，并免费列印一份论文，只供您使用。未经SAE许可，本论文不得复制、分发或转发。

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本文综述了柴油排放方面的最新进展，包括法规、发动机、NOx(氮氧化物)控制、颗粒物(PM)减少以及碳氢化合物(HC)和CO氧化。

法规正在推进，PN(颗粒数)法规提案要求2013-14年欧盟VI的柴油颗粒过滤器(DPFs)， SULEV(超级超低排放汽车)车队平均轻型(LD)排放可能在加利福尼亚州提出到2017年。二氧化碳法规也会对柴油发动机和排放产生影响，这种影响可能会持续很长时间。

发动机技术正在满足这些需求。重型(HD)研究发动机显示，在相同的PM或燃油消耗水平下，NOx比参考2007年生产发动机低90%。HD汽油发动机的研制工作已经开始，取得了可喜的成果。在轻负荷(LD)领域，发动机小型化正在推进，deNOx正在成为一种节约燃料的策略。

近年来，选择性催化还原(SCR)系统的优化研究得到了广泛的报道。可控硅催化剂可以放置在DPF之前、之后或上面。在非尿素氨系统、混合沸石催化剂以及对氨储存、硫的影响和反应机制等问题的基本理解方面的工作正在取得进展。基于hc的脱硝技术的发展，如精益NOx捕集器(LNT)，可以更好地理解持久性，降低脱硫温度，并使用LNT+SCR系统，其中LNT经过校准，产生用于下游SCR的氨。

PM控制非常有效。US2007 HD发动机非常清洁，DPF系统的PM、HC和CO排放水平低于规定的10%。报道了DPF再生在策略、模型PM加载和催化剂利用方面的进展。催化剂涂层对PN排放和捕集灰行为的影响正得到更好的理解。烟灰的2基再生对于部分过滤器的正常工作是非常关键的。

生物柴油对DPF功能的影响越来越明显。最后，柴油氧化催化剂(DOCs)正被开发用于预混内燃机策略，在低温、低氧水平和高HC+CO水平下性能更好。通过使用钯(Pd)取代部分铂，长时间(850°C, 16小时)暴露在高温下的doc中的铂(Pt)迁移到SCR催化剂上的问题得到了一定程度的缓解。

柴油排放控制综述

Sae #: 2010-01-1276 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
减少车辆排放的二氧化碳和燃料消耗是一个非常广泛和复杂的问题，包括车辆法规、生物燃料规定以及各种各样的发动机和车辆技术。本文试图对所有这些问题提供一个高层次的回顾。

减少燃料消耗似乎不是由碳氢化合物储量驱动的，而是由能源安全和气候变化问题驱动的。关于后者，联合国提出了一项计划，到2050年将二氧化碳排放量从1990年的水平减少80%以上。监管机构已开始做出回应，要求全球主要市场的轻型汽车在2016年之前将二氧化碳排放量减少约25%，未来还会有更多的减排目标。重型汽车行业也准备效仿。同样，燃料政策的目标是能源多样性(安全)和气候变化的影响。新兴的生物燃料授权要求到2020年二氧化碳生命周期的排放量名义上减少5-10%。利用植物纤维素和废物的过程显示了实现这些目标的最佳中期潜力，但长期趋势是为炼油厂提供生物原料。

为满足监管要求，车辆技术正在不断涌现。到2015年，轻型发动机效率的提高将使燃料和二氧化碳减少约30%。许多削减将来自于汽油发动机直接喷射技术的使用，以及柴油和汽油发动机的小型化以获得更大的功率。节省的二氧化碳与成本呈一般的线性关系。柴油混合动力提供了最大的减少二氧化碳的潜力。插电式混合动力车可以为能源多样性和温室气体减排带来大量的车队电气化，但它们的二氧化碳减排是适度和昂贵的。电池性能一般可以接受，但成本将是一个反复出现的问题。在汽车的使用寿命内，大多数轻型节能技术都能将钱返还给消费者，因此二氧化碳的减少也为车主带来了经济收益。

在重型部门，车辆和操作改进提供了最佳的收益，减少了16 - 28%的燃料。发动机技术趋势表明，利用现有技术的进步，名义上可以减少15%。研究正在转向汽油发动机，这可能实现20-25%的二氧化碳减少。重型杂化技术正在出现在职业和城市车辆上，可以提供2到4年的回报期。

减少汽车排放的黑碳可以对温室气体的影响产生深远的影响，在政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出的到2050年减少的二氧化碳中占到20%以上。

柴油排放控制综述

Sae #: 2009-01-0121 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本摘要涵盖了2008年以来柴油法规、发动机技术、氮氧化物、颗粒物(PM)和碳氢化合物(HC)控制方面的代表性进展。

欧洲正在敲定2013年的Euro VI重型(HD)法规，目的是在技术上与美国协调一致。一个新的粒子数
采用标准。加州正在考虑将轻型车辆的平均排放标准收紧到美国Tier 2 Bin 2的水平，欧洲的LD和美国的所有车辆的二氧化碳排放要求正在出台。

LD发动机技术专注于小型化，通过推进和EGR(废气再循环)技术的进步实现更低的二氧化碳排放。展示了实现Bin 2排放水平的新概念。即使在最严格的氮氧化物标准下，HD发动机也可以选择使用deNOx系统，但deNOx系统的燃油消耗水平要低得多，很可能会被使用。

NOx控制以SCR(选择性催化还原)为中心，适用于多种应用。专注于冷操作、系统优化和催化剂耐久性。LNT (lean NOx trap)性能正在提高，贵金属成本含量正在下降。脱硫作用得到加强，以氧化铝和铈为基础的新组分正在出现。LNCs(贫氮氧化物催化剂或HCSCR)的最新进展。

柴油微粒过滤器(DPF)技术正处于优化和降低成本的阶段。介绍了新的DPF再生策略，以及在煤烟/催化剂相互作用基础和DPF孔隙结构影响方面的新研究成果。

最后，对柴油氧化催化剂(DOCs)进行了更新，展示了先进燃烧策略的潜在解决方案。

不同的煤灰估计方法是DPF应用的关键要求

Sae #: 2009-01-1262 |查看PDF
SAE论文2009-01-1262(c) 2009国际SAE。本文由SAE国际授权发布在本网站上。本SAE论文仅供查看，不得打印、复制、分发或转发给他人，也不得被他人使用。

作者:
多米尼克·罗斯康宁有限公司
托尔斯滕博格-康宁公司

文摘:
除热管理外，煤烟估算的准确性是DPF成功应用的关键要求之一。随着更严格的排放法规和对燃油效率的要求的实施，高质量的烟尘质量估计的重要性变得更加相关。T2B5和欧6的耐久性目标要求在所有驾驶剖面和客户特定环境下(从低速交付周期到高速额外城市驾驶剖面)进行精确的烟尘负荷检测。最有效的燃料和二氧化碳再生策略依赖于DPF中当前煤烟质量的知识。本文介绍了几种烟炱质量估算方法:从结合物理烟炱氧化模型的经验排放物模型，到结合压降信号和其他参数确定过滤器负载的物理模型。利用试验台和真实世界的车辆驾驶数据，开发了Matlab/Simulink模型并对其进行了评估。本文描述了所使用的简单模型以及每种方法的优点和权衡。它还提供了在轻负荷柴油应用中使用的商用柴油微粒过滤器的烟尘质量估计的准确性数据。

轻型柴油用氧化物基微粒过滤器。过滤器长度对再生和压降行为的影响

Sae #: 2008-01-0485 |查看PDF

作者:
托斯滕·博格和Ingo-C。蒂尔纳康宁有限公司
沈敏和江毅-康宁公司

文摘:
柴油微粒过滤器正成为符合欧盟5和欧盟6规定的大多数轻型柴油应用的标准。自2005年以来，氧化物基过滤材料一直受到广泛关注，并在大量的系列应用中得到应用。与硬质合金材料相比，它们表现出一些独特的性能。

就设计而言，滤波器的长度是一个关键变量。通常，主要的设计考虑是所需的过滤器体积。直径或正面面积通常由包装限制来确定。最后，对长度进行了调整。本文提供了在“最坏情况”再生条件下，这一关键设计参数对压降和热行为的影响的实验数据。在相似的实验条件下，考虑了较宽范围的烟尘负荷(从4 g/dm³到9 g/dm³)以及从6”到12”的过滤器长度。

讨论是基于实验数据和二维模拟器的数值模拟。仿真结果与实验结果吻合较好。一般而言，较短的滤光片具有优势。在最坏的再生条件下，它们提供较低的压降和较低的温度和梯度。提供的数据可以帮助估计过滤器长度对烟灰质量极限的影响。

氧化物柴油微粒过滤器强化热管理的再生策略

Sae #: 2008-01-0328 |查看PDF

作者:
托斯滕·博格，多米尼克·罗斯和Ingo-C。蒂尔纳康宁有限公司
Achim K. Heibel -康宁公司

文摘:
柴油微粒过滤器预计将用于大多数乘用车应用程序，以满足即将到来的欧洲排放标准，EU5和EU6。对于满足美国Tier 2 Bin 5标准的系统，也有类似的期望。在各种产品中，堇青石、钛酸铝等氧化物过滤材料因其独特的性能而受到越来越多的关注。除了过滤器产品的内在稳健性外，一个精心设计的操作策略是成功使用过滤器所必需的。操作策略包括两个要素:烟尘估算和再生策略。本文通过理论考虑和专用发动机台架试验，对第二要素进行了详细讨论。讨论了关键运行变量烟灰负荷、排气质量流量、含氧量和温度对过滤器内部条件的影响。分析了它们的实际相关性和用于控制目的的能力。提出了在应用氧化物柴油微粒过滤器时应考虑的准则。就再生条件与可达到的再生效率之间的关系，讨论了氧化物与热导率较高的材料之间的差异。 Experimental data show benefits for oxide materials vs. SiC, expected to come from their low conductivity.For the regeneration strategy a simple approach is proposed and illustrated by means of examples. The benefits of a staged regeneration approach are discussed, using two temperature levels during the regeneration.

柴油排放控制综述

Sae #: 2008-01-0069 |查看PDF
SAE论文2008-01-0069(c) 2007国际SAE。本文由SAE国际授权发布在本网站上。本SAE论文仅供查看，不得打印、复制、分发或转发给他人，也不得被他人使用。

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本综述涵盖了2007年以来柴油法规、发动机技术、NOx和PM控制方面的发展。

监管方面的进展目前集中在欧洲，2013年在欧洲提出了严格的监管措施。该法规在技术需求方面与US2010类似。此外，欧盟委员会首次提出将二氧化碳排放限制在每公里130克，这几乎与日本的燃油经济性标准持平。

发动机正在取得令人印象深刻的进步，清洁燃烧策略正在积极开发，主要用于美国轻型用途。重型研究发动机更侧重于传统方法，并将提供多种发动机/后处理方案，以满足美国2010年严格的法规要求。

NOx控制以SCR(选择性催化还原)为中心，适用于多种应用。专注于冷操作和系统优化。LNT(精益氮氧化物捕集器)的耐用性得到了量化，而硫捕集器的性能得到了提高。LNCs的最新发展。

柴油微粒过滤器(DPF)技术正处于优化和降低成本的阶段。介绍了新的DPF再生策略，以及在煤烟/催化剂相互作用基础和DPF孔隙结构影响方面的新研究成果。

最后，对柴油氧化催化剂(DOCs)进行了更新，展示了先进燃烧策略的潜在问题，NO2形成的重要相互作用，以及增强耐久性的新配方。

基于先进氧化物过滤材料的新型催化柴油烟尘过滤器的性能研究

Sae #: 2007-01-1268 |查看PDF

作者:
W. A.卡特勒和T.博格康宁公司
A. F. Chiffey, P. R. Phillips, D. Swallow和M. V. Twigg - Johnson Matthey公司

文摘:
在欧洲，越来越多的柴油动力乘用车安装了催化烟灰过滤器。虽然最初的应用使用碳化硅壁流过滤器，但基于氧化物的过滤器现在正在成功应用。基于氧化物的过滤器可以提供性能和系统成本优势的应用，包括一个具有单独氧化催化剂的催化过滤器，和一个只包含所有必要的催化氧化功能的催化过滤器。先进的柴油催化剂技术已被开发用于替代高级氧化物过滤材料，包括钛酸铝和高级堇青石。在先进的催化过滤器的开发中，改进了过滤材料的微观结构，与新的催化剂配方和新的涂层工艺相结合，具有协同效应，以增强整体性能。本文讨论了相关的系统性能标准，包括压降、排放、热力学影响和系统的整体耐久性在一定的控制测试条件下的测试。

采用非对称电池技术(ACT)改进鲁棒堇青石(RC)过滤器的寿命压降管理

Sae #: 2007-01-0920 |查看PDF

作者:
Krishna Aravelli和Achim Heibel -康宁公司，柴油技术发展

文摘:
美国更严格的排放法规要求重型柴油发动机安装柴油微粒过滤器(DPF)，以达到2007年PM排放目标。堇青石基壁流过滤器具有高过滤效率，低op和良好的热耐久性是这些应用的首选产品。需要NO2对煤烟进行持续的被动氧化，但在某些操作和环境条件下，需要在高温(>550ºC)下对煤烟进行周期性的主动氧化。发动机排放的颗粒物中有一部分含有不可燃物质(灰烬)。这些材料在过滤器的使用寿命中积累，导致压降增加，同时减少了用于烟尘积累的过滤器体积。从性能角度看，当压降上升到可管理的水平以上时，就需要对过滤器进行灰分清洗。过滤器的灰存储容量决定了过滤器的服务周期。终端客户希望有较长的服务间隔。为了减轻过滤器中积灰的影响，康宁公司开发了具有专利的非对称单元技术(ACT)的过滤器，提供高灰分容量和良好的强度属性。这些过滤器有更大的入口和更小的出口通道，因此有更高的容量可供灰存储。

目前的工作总结了在标准(200/19)和ACT(270/16)设计配置下，对未涂覆的健壮堇青石(RC)过滤器- Ø267mmX305mm (Ø10.5 " x12 ")的发动机上(HD)灰分测试结果。研究表明，对于相同尺寸的过滤器，ACT设计的储灰能力比标准过滤器提高了30%，因此使用间隔更长。该过滤器具有良好的耐久性，可长时间运行(高达2700h)。此外，本文总结了一套广泛的后测试评估，包括非破坏性和破坏性的，以了解灰分分布和相互作用的过滤器。

钛酸铝柴油微粒过滤器的性能评价

Sae #: 2007-01-0656 |查看PDF

作者:
R. S. Ingram-Ogunwumi, Q. Dong, T. A. Murrin, R. Y. Bhargava, J. L. Warkins和A. K. Heibel - Corning Incorporated

文摘:
在过去的十年中，对移动源排放的规定变得更加严格，要求改进排放系统以符合新标准。特别是在欧洲，柴油驱动的乘用车已经集成了柴油微粒过滤器(DPFs)来控制颗粒物(PM)的排放。康宁公司开发了一种新的专利钛酸铝基材料，用于乘用车柴油过滤器的应用。钛酸铝(以下简称AT)过滤器于2005年秋季投入商业使用，并已安装在超过数十万的欧洲乘用车上。由于其卓越的耐用性，过滤效率和压降属性，AT过滤器非常适合乘用车的苛刻应用。

在发动机上进行了大量的测试，以评估AT过滤器的生存能力和长期热机械耐久性。首先对催化过滤器进行了失效测试，通过过滤器的最高温度和热梯度来确定过滤器的生存极限。在第二阶段，对滤波器的耐久性进行了评估，将AT滤波器暴露在数百次高温再生中。本文演示了极端曝光下AT滤波器的宽窗口操作。此外，还研究了这种过滤器的压降和过滤性能，并与市售的过滤器替代品进行了比较。

先进的轻型柴油过滤器安装系统

Sae #: 2007-01-0471 |查看PDF

作者:
S. T. Nickerson, C. B. Sawyer和S. T. Gulati -康宁公司
S. D.费尔南德斯，Jr.和J. R.奥尔森- Unifrax公司

文摘:
为了确定轻型柴油滤清器的长期耐久性，本文采用了一种系统的方法对系统及其组件进行包装设计和测试。该技术采用了一种相对较新的钛酸铝过滤器技术和一种先进的支撑垫技术，在保持高温性能的同时，在较低的温度下提供优越的支撑力。这两项新技术结合在一起，形成了一个解决柴油发动机独特运行条件的系统。通过实验室测试，证明了过滤器和衬垫的关键物理性能。该系统的行为是由各种实验室技术和验证程序所表征的。

柴油排放控制综述

Sae #: 2007-01-0233 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本综述涵盖了自2006年以来柴油法规、发动机燃烧、NOx和PM补救方面的发展。

监管发展目前集中在欧洲，2009年和2014年分别提出了轻型欧5和欧6监管。这些法规没有美国的严格，但在美国市场上采用欧洲汽车是有选择的。欧洲才刚刚开始考虑为2012年及以后制定严格的监管规定。

发动机正在取得令人印象深刻的进步，清洁燃烧策略正在积极开发，主要用于美国轻型用途。重型研究发动机更侧重于传统方法，并将提供多种发动机/后处理方案，以满足美国2010年严格的法规要求。

NOx的控制主要集中在SCR(选择性催化还原)的各种应用上。专注于冷操作、耐久性、二次排放和系统优化。老化lnt(精益NOx捕集器)的脱硝效率可达60-70%，正在考虑用于轻型和一些轻型重型应用。通过集成可控硅(SCR)来补充LNT的性能越来越有兴趣，它利用了LNT在富再生过程中产生的氨。

柴油机微粒过滤技术正处于优化和降低成本的阶段。正在使用非常复杂的管理策略，为新的过滤材料和替代系统架构提供了选择。二次排放问题正在出现，并正在得到解决。

不同细胞密度陶瓷基板在FTP循环不同区域的相对效益

Sae #: 2006-01-1065 |查看PDF

作者:
凯瑟琳·w·休斯-康宁公司
David Gian和Jason Calleja - FEV发动机技术公司

文摘:
为了满足日益严格的法规，必须不断改善车辆排放。这些法规在乘用车和轻型卡车市场都在推进，但目前的速度不同。这些平台的不同设计要求和目标市场为后处理需求创造了独特的条件。

为了了解这些类别中各种产品的性能和优化潜力，我们在SULEV车辆的紧密耦合配置背景下研究了各种超薄壁产品。此外，这些比较被转移到一个更大的平台上，以显示运动型多功能车类别的性能趋势。

本研究考虑了FTP测试中变换器的性能，检查了袋数据、点火行为、压降比较以及前后变换器的贡献。针对不同的目标设计标准，得出了转化器衬底选择的优化结论。

柴油排放控制综述

Sae #: 2006-01-0030 |查看PDF

作者:
蒂莫西·约翰逊-康宁公司

文摘:
本文概述了2005年柴油排放控制的主要进展。未来10年的监管目标和发动机技术的预期进展被用来估计未来的排放控制需求。总结了选择性催化还原(SCR)、精馏NOx陷阱(LNT)和精馏NOx催化剂(LNC)在NOx控制方面的最新进展。同样，本文涵盖了柴油微粒过滤器(DPFs)的重要最新发展，总结了再生策略、新型过滤器和催化剂材料、灰分管理和PM测量。对柴油氧化催化剂的研究进展作了简要综述。最后，本文讨论了如何将所有这些整合在一起以满足未来最严格的法规的例子。

柴油微粒过滤器用钛酸铝组合物

Sae # 2005-01-0583 |查看PDF

作者:
S. B. Ogunwumi, P. D. Tepesch, T. Chapman, C. J. Warren, I. M. Melscoet-Chauvel和D. L. Tennent -康宁公司

文摘:
研究了混合锶/钙长石([Sr/Ca]O.Al2O3.2SiO2) -钛酸铝(Al2O3.TiO2)体系的组成，作为柴油颗粒过滤器的替代材料。这些成分的一个关键特性是它们的热膨胀系数低。样品的孔隙率为>50%，平均孔径在12 ~ 16um之间。再加上整体制造，这些材料优越的抗热震性，增加的抗灰分攻击能力，以及高容量的热容，提供了优于目前其他产品的优势。迄今为止的测试表明(裸露和催化)钛酸铝基过滤器具有优异的化学耐久性和压降性能。