柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求 第3部分:柴油顆粒捕集器 (DPF )(T-CAEPI 12.3-2017)_第1頁
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文檔簡介

CAEPI

中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

T/CAEPI12.3-2017

柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求

第3部分:柴油顆粒捕集器(DPF)

Technicalrequirementsfordieselvehicleexhaustafter-treatmentdevices

Part3:Dieselparticulatefilter(DPF)

(發(fā)布稿)

本電子版為發(fā)布稿,請以正式出版的標(biāo)準(zhǔn)文本為準(zhǔn)。

2017-9-7發(fā)布2017-10-1實(shí)施

中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/CAEPI12.3-2017

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》,促進(jìn)環(huán)保技術(shù)發(fā)展,規(guī)范柴油車排氣后處理裝置的技術(shù)

要求和試驗(yàn)方法,降低柴油車尾氣排放中的污染物對空氣質(zhì)量的影響,特制定本標(biāo)準(zhǔn)。

T/CAEPI12-2017《柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求》分為如下幾個部分:

——第1部分:氧化型催化轉(zhuǎn)化器(DOC)

——第2部分:選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器(SCR)

——第3部分:柴油顆粒捕集器(DPF)

——第4部分:氨逃逸催化器(ASC)

——第5部分:機(jī)械性能

本部分為T/CAEPI12-2017第3部分。

本部分規(guī)定了柴油顆粒捕集器(DPF)的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。

本部分是對HJ451-2008《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求柴油車排氣后處理裝置》中柴油顆粒捕集器

(DPF)部分的修訂,與原標(biāo)準(zhǔn)相比主要變化如下:

——增加了對試驗(yàn)臺架的基本要求,包括安裝方式,發(fā)動機(jī)排氣流量;

——修改了排氣壓降試驗(yàn)方法及技術(shù)要求;

——修改了過濾效率試驗(yàn)方法及技術(shù)要求;

——增加了熱沖擊試驗(yàn)方法及技術(shù)要求;

——修改了耐久試驗(yàn)方法及技術(shù)要求;

——增加了非常規(guī)污染物排放要求;

——增加了流場均勻性試驗(yàn)方法及技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:貴州黃帝車輛凈化器有限公司、中國汽車技術(shù)研究中心、天津索克汽車試驗(yàn)

有限公司、云南菲爾特環(huán)保科技股份有限公司、廣西玉柴機(jī)器股份有限公司、無錫威孚力達(dá)催化凈

化器有限責(zé)任公司、安徽中鼎美達(dá)環(huán)保科技有限公司、莊信萬豐(上海)化工有限公司、安徽艾可

藍(lán)環(huán)保股份有限公司、天納克(蘇州)排放系統(tǒng)有限公司、中國重型汽車集團(tuán)有限公司、濰柴動力

II

T/CAEPI12.3-2017

股份有限公司、索爾維投資有限公司、航空工業(yè)新航平原濾清器有限公司、浙江銀輪機(jī)械股份有限

公司、北京潤沃達(dá)汽車科技有限公司、廣東松下環(huán)境系統(tǒng)有限公司蘇州分公司、深圳市貝斯特凈化

設(shè)備有限公司、南京依柯卡特排放技術(shù)股份有限公司、中自環(huán)??萍脊煞萦邢薰尽?/p>

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:毛欣、陶漢國、李一、燕中凱、方茂東、陶澤民、王剛、林超超、汪利峰、

朱爽、王林、陳金軍、鄭貫宇、沈新璋、高冬雪、唐韜、張晉衛(wèi)、島戶孝明、唐萍、汪旻浩、蔣中

鋒。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會2017年9月7日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2017年10月1日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會負(fù)責(zé)管理和解釋,由貴州黃帝車輛凈化器有限公司等起草單位

負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在應(yīng)用過程中如有需要修改與補(bǔ)充的建議,請將相關(guān)資料寄送至中國環(huán)

境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)管理部門(北京市西城區(qū)扣鐘北里甲4樓,郵編100037)。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。

III

T/CAEPI12.3-2017

引言

柴油車排氣后處理裝置是減少柴油車排氣污染的重要設(shè)備。隨著大氣污染控制的需求和技術(shù)進(jìn)

步,柴油車排氣后處理裝置的種類與組合方式也在不斷發(fā)展。本系列標(biāo)準(zhǔn)對主要的柴油車排氣后處

理裝置進(jìn)行了技術(shù)規(guī)定。在標(biāo)準(zhǔn)的使用過程中,應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):

1、本系列標(biāo)準(zhǔn)是對相應(yīng)的柴油車排氣后處理裝置生產(chǎn)制造的基本要求。當(dāng)柴油車排氣后處理裝

置安裝到某一型號柴油車時,必須結(jié)合該車型實(shí)際,進(jìn)行配套設(shè)計調(diào)整,并按國家柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)

檢測驗(yàn)證。

2、柴油車排氣后處理裝置在實(shí)際使用中可能以單一或者多類產(chǎn)品技術(shù)組合使用,在使用時需專

項(xiàng)進(jìn)行配套設(shè)計調(diào)整,并按國家柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)檢測驗(yàn)證。

3、隨著國家對柴油車污染排放控制的加嚴(yán),可能不同階段排放標(biāo)準(zhǔn)使用的柴油車排氣后處理裝

置和技術(shù)指標(biāo)有所不同,但不能簡單反推該柴油車排氣后處理裝置即為保證某型柴油車達(dá)到國家某

階段排放標(biāo)準(zhǔn)的污染控制裝置,即不應(yīng)將某種或某幾種組合的柴油車排氣后處理裝置等同國家某階

段柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)。

IV

T/CAEPI12.3-2017

柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求

第3部分:柴油顆粒捕集器(DPF)

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了柴油顆粒捕集器(DPF)的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于捕集柴油車發(fā)動機(jī)排氣中的顆粒物,并可實(shí)現(xiàn)顆粒物被動再生或主動再生的柴油顆粒

捕集器。非道路移動機(jī)械用DPF以及由基本DPF單元衍生組合的裝置可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

GB/T5181汽車術(shù)語與定義

GB11122柴油機(jī)油

GB17691車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測量方法

GB/T18297汽車發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)方法

GB/T19055汽車發(fā)動機(jī)可靠性試驗(yàn)方法

GB/T19804焊接結(jié)構(gòu)的一般尺寸公差和形位公差

GB19147車用柴油

GB20891非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法

HJ/T400車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法

HJ732固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法

HJ734固定污染源廢氣的測定揮發(fā)性有機(jī)物的測定固相吸附-熱脫附/氣相色譜質(zhì)譜法

T/CAEPI12.5柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求第5部分:機(jī)械性能

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

1

T/CAEPI12.3-2017

3.1柴油車排氣后處理裝置after-treatmentdevicesfordieselvehicleexhaust

指安裝在柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中,能夠降低排氣中的一種或多種污染物排放量的裝置的統(tǒng)稱。

3.2柴油顆粒捕集器dieselparticulatefilter(DPF)

指安裝在柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中,通過載體孔內(nèi)壁(帶微氣孔)具有的過濾特性來降低排氣中顆

粒物的捕集器。

3.3催化型柴油顆粒捕集器catalyzeddieselparticulatefilter(cDPF)

當(dāng)DPF載體的孔內(nèi)壁涂覆有氧化性催化劑,稱為催化型顆粒捕集器。

3.4再生裝置regenerationdevice

安裝于柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中DPF之前,通過電加熱或?qū)④囉貌裼蛧娙肱艢夤軆?nèi)或燃燒一部分柴

油提高DPF入口溫度,加快DPF載體內(nèi)部顆粒氧化反應(yīng)的裝置。其組成包含但不局限于如下基本單元:

電加熱器或燃燒器或燃油噴射器、溫度傳感器、壓力傳感器、再生控制器。

3.5柴油顆粒捕集裝置dieselparticulatefilterdevice(DPF裝置)

指安裝在柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中,用于過濾或凈化發(fā)動機(jī)排氣中顆粒物,并可實(shí)現(xiàn)顆粒物被動再

生或主動再生的裝置稱為柴油顆粒捕集裝置。其組成包含但不局限于如下基本單元:柴油顆粒捕集器、

再生裝置。

3.6過濾效率filtrationefficiency

指車輛或發(fā)動機(jī)按指定的試驗(yàn)循環(huán)運(yùn)行后,DPF入口處測得的顆粒物排放量(質(zhì)量或數(shù)量)與DPF

出口處測得的顆粒物排放量(質(zhì)量或數(shù)量)的差值與DPF入口處測得的的顆粒物排放量(質(zhì)量或數(shù)量)

的比值,單位為%。

3.7排氣壓降exhaustpressuredrop

指DPF載體入口排氣壓力與出口排氣壓力的差值,單位為kPa。

3.8碳載量sootload

DPF載體單位體積的碳顆粒質(zhì)量稱為碳載量,單位為g/L。DPF質(zhì)量在DPF床溫(150±10)℃時稱量。

3.9DPF再生DPFregeneration

DPF使用一段時間以后,將收集在DPF載體里的顆粒物去除掉,從而恢復(fù)DPF性能的過程??煞譃?/p>

主動再生和被動再生。

2

T/CAEPI12.3-2017

3.10DPF主動再生DPFactiveregeneration

指利用DPF再生裝置,將DPF入口溫度提升至較高溫度(一般大于550℃),使DPF載體中捕集

的顆粒物與尾氣中的氧氣(O2)發(fā)生快速氧化反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)顆粒物減少的過程。

3.11DPF被動再生DPFpassiveregeneration

指利用催化劑的作用,使DPF載體中捕集的顆粒物與尾氣中的物質(zhì)在較低溫度下(一般小于450℃)

發(fā)生氧化反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)顆粒物減少的過程。

3.12燃油催化劑fuelbornecatalyst(FBC)

指添加到發(fā)動機(jī)燃油中,使DPF載體中捕集的顆粒物與尾氣中的物質(zhì)在較低溫度下(一般小于450℃)

發(fā)生氧化反應(yīng),從而使DPF的再生更容易的一種燃料添加型的液態(tài)催化劑。

3.13許用最大碳載量sootmasslimit(SML)

指DPF在再生時,其最高溫度、最高溫度梯度滿足催化劑及載體的工作要求時所允許達(dá)到的最大碳

載量,單位為g/L。

3.14再生效率regenerationefficiency

DPF在指定的碳載量條件下進(jìn)行再生,再生前后DPF中的顆粒物質(zhì)量變化率,單位為%。

3.15平衡點(diǎn)溫度balancepointtemperature(BPT)

指cDPF在規(guī)定的發(fā)動機(jī)工況下進(jìn)行試驗(yàn),檢測到cDPF排氣壓降出現(xiàn)明顯變化,并保持穩(wěn)定下降時

的入口溫度,單位為℃。

3.16非常規(guī)污染物unregulatedpollutants

指由于使用了DPF后形成的新的污染物(如在DPF中生成的揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)或由于使用

添加劑產(chǎn)生的微量新物質(zhì))。

3.17降怠速試驗(yàn)droptoidletest(DTI試驗(yàn))

指在主動再生過程中,將發(fā)動機(jī)工況急劇降低至怠速的試驗(yàn)過程。

3.18混合均勻度mixeduniformityindex

指在DPF載體入口、出口截面測量的溫度、速度分布一致性程度,計算公式如下:

||

∑……………(1)

式中:

3

T/CAEPI12.3-2017

——均勻度;

——測量單元格總數(shù)量;

?——第i個測量單元格溫度、速度;

?????——載體截面平均溫度、速度;

?——第i個測量單元格面積;

?——測試載體截面總面積。

3.19入口溫度inlettemperature

指在DPF入口處,距載體前端面規(guī)定位置排氣管幾何中心處測得的排氣溫度。

3.20床溫bedtemperature

指DPF載體內(nèi)部,載體幾何中心點(diǎn)處測得的排氣溫度。

3.21輕型柴油車light-dutydieselvehicle

最大總質(zhì)量不超過3500kg的柴油車。

3.22重型柴油車heavy-dutydieselvehicle

最大總質(zhì)量超過3500kg的柴油車。

4技術(shù)要求

4.1一般要求

4.1.1DPF應(yīng)使用標(biāo)記標(biāo)明生產(chǎn)廠家名稱、裝置型號、出廠編號、制造日期、排氣進(jìn)出流向。

4.1.2DPF的設(shè)計、制造和安裝應(yīng)合理,防止使用中可能發(fā)生的腐蝕、氧化、振動現(xiàn)象。

4.1.3DPF應(yīng)確保使用安全性,具備隔熱防護(hù)措施、不得影響車輛制動性能、不得影響車輛電氣系統(tǒng)

安全等。

4.1.4DPF應(yīng)附帶下述資料:

a)載體結(jié)構(gòu)、材料和生產(chǎn)廠家;

b)載體規(guī)格(形狀、尺寸、孔密度、壁厚);

c)載體數(shù)量;

d)催化劑涂層類型、貴金屬含量和比例;

e)襯墊型號及生產(chǎn)廠家;

f)封裝形式及封裝廠家。

4

T/CAEPI12.3-2017

4.1.5外觀、尺寸

4.1.5.1DPF外表面應(yīng)光滑,無傷痕及其它明顯缺陷。

4.1.5.2DPF焊縫應(yīng)牢固平整,無虛焊,漏焊等缺陷,無殘留焊絲。

4.1.5.3DPF的幾何尺寸、公差應(yīng)符合產(chǎn)品圖紙規(guī)定。未標(biāo)注加工公差按GB/T1804中C級的規(guī)定執(zhí)行,

未標(biāo)注焊接公差按GB/T19804中B級的規(guī)定執(zhí)行。

4.1.6DPF的設(shè)計、制造應(yīng)滿足T/CAEPI12.5中密封性要求。

4.2DPF性能

4.2.1按5.3.3進(jìn)行排氣壓降試驗(yàn),未加載條件下DPF載體的壓降不得超過7kPa。

4.2.2按5.3.4進(jìn)行過濾效率試驗(yàn),顆粒物質(zhì)量過濾效率不得低于85%,再生期間顆粒物數(shù)量過濾效率

不得低于70%,非再生期間顆粒物數(shù)量過濾效率不得低于97%。

4.2.3按5.3.5進(jìn)行平衡點(diǎn)溫度試驗(yàn),平衡點(diǎn)溫度不得高于產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供值30℃,最高不得高于

400℃,并記錄cDPF出口的NO2占NOx比例。

4.2.4按5.3.6規(guī)定進(jìn)行非常規(guī)污染物排放試驗(yàn),要求安裝DPF后(如:cDPF或使用FBC添加劑的DPF),

揮發(fā)性有機(jī)物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯)和醛酮類(甲醛、乙醛、丙烯醛)物質(zhì)濃度不得增

加。

4.2.5按5.3.7進(jìn)行主動再生效率試驗(yàn),再生效率不得低于產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供值或低于80%,穩(wěn)定再生

期間THC排放量不超過500×10-6。

4.2.6按5.3.8進(jìn)行熱沖擊試驗(yàn),試驗(yàn)后DPF載體無燒熔、無裂紋,過濾效率下降量不得高于3%。

4.3耐久性

4.3.1按5.3.9.1進(jìn)行加載再生循環(huán)試驗(yàn),試驗(yàn)后DPF過濾效率下降量不得高于3%。

4.3.2按5.3.9.2進(jìn)行熱老化試驗(yàn),試驗(yàn)后平衡點(diǎn)溫度升高不得超過25℃,DPF過濾效率下降量不得高于

3%。

4.4流場均勻性

按附錄C進(jìn)行速度均勻性和溫度均勻性試驗(yàn),DPF載體出口端面速度均勻度不得低于0.95,溫度均

勻度不得低于0.95。

4.5機(jī)械性能

DPF的機(jī)械性能應(yīng)滿足T/CAEPI12.5的要求。

5

T/CAEPI12.3-2017

5試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序及試驗(yàn)方法

5.1試驗(yàn)條件

5.1.1試驗(yàn)室環(huán)境

試驗(yàn)室的環(huán)境條件應(yīng)符合GB/T19055的規(guī)定。

5.1.2試驗(yàn)用發(fā)動機(jī)

試驗(yàn)用發(fā)動機(jī)的排放水平應(yīng)與DPF應(yīng)用的目標(biāo)發(fā)動機(jī)機(jī)型排放水平相一致,發(fā)動機(jī)最大排氣流量

不低于DPF最大設(shè)計排氣流量的90%,記錄發(fā)動機(jī)渦輪出口溫度到DPF入口溫度的溫度降。

5.1.3臺架布置

對DPF裝置進(jìn)行測試時,要求布置方式與應(yīng)用目標(biāo)整車布置一致,若有偏離,應(yīng)記錄偏離情況。

對DPF進(jìn)行測試時,要求布置方式為水平放置。

5.1.4試驗(yàn)用燃油

試驗(yàn)用柴油應(yīng)符合GB19147的要求。

5.1.5試驗(yàn)用潤滑油

試驗(yàn)用潤滑油應(yīng)符合GB11122的要求。

5.1.6試驗(yàn)儀器和設(shè)備

5.1.6.1發(fā)動機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T18297的要求。

5.1.6.2試驗(yàn)用排氣取樣和分析系統(tǒng)應(yīng)能測量THC、NO、NO2和NOX等氣相組分的濃度,并應(yīng)滿足GB

17691中相關(guān)規(guī)定。

5.1.6.3試驗(yàn)用顆粒物測量系統(tǒng)可采用分流取樣系統(tǒng)或全流取樣系統(tǒng),應(yīng)滿足GB17691中相關(guān)規(guī)定。

5.1.6.4試驗(yàn)用稱重室和分析天平應(yīng)滿足GB17691附錄BD中相關(guān)規(guī)定。

5.1.6.5試驗(yàn)用電子天平感量不高于0.1g;重復(fù)性誤差不超過±0.1g。

5.1.7預(yù)處理

按DPF制造廠的要求進(jìn)行預(yù)處理;若制造廠無要求,則在對DPF預(yù)處理時,入口溫度在(500±25)℃,

時間為7h。對于cDPF預(yù)處理時的入口溫度在(400±25)℃,時間為7h。

對于輕型柴油車用DPF,入口溫度為距DPF載體前端面25mm的中心線上測得的排氣溫度。對于重

型柴油車用DPF,入口溫度為距DPF載體前端面100mm的中心線上測得的排氣溫度。若無法按上述要求

6

T/CAEPI12.3-2017

安裝,以實(shí)際可安裝位置進(jìn)行安裝,并以照片及示意圖的方式記錄。

5.1.8顆粒物加載

在DPF入口溫度低于DPF再生溫度(<250°C)條件下運(yùn)行發(fā)動機(jī),使DPF加載顆粒物,連續(xù)加載至

規(guī)定的碳載量。

5.1.9DPF許用最大碳載量

一般由制造廠提供DPF的許用最大碳載量。若制造廠不能提供,則推薦碳化硅DPF最大許用碳載

量為(8±0.5)g/L,堇青石DPF的許用最大碳載量為(4±0.5)g/L。

5.2試驗(yàn)程序

試驗(yàn)使用兩套樣件進(jìn)行,在進(jìn)行外觀、尺寸和密封性檢查后,一套依次進(jìn)行預(yù)處理、DPF性能試驗(yàn)、

耐久性試驗(yàn),耐久后DPF性能試驗(yàn),試驗(yàn)程序見圖1,另一套樣件進(jìn)行混合均勻性試驗(yàn)。機(jī)械性能試驗(yàn)

按T/CAEPI12.5規(guī)定的程序進(jìn)行。

5.3試驗(yàn)方法

5.3.1外觀、尺寸

DPF的外觀采用目測,幾何尺寸和公差用直尺或鋼卷尺測定。

5.3.2密封性試驗(yàn)

按照T/CAEPI12.5中有關(guān)方法進(jìn)行試驗(yàn)。

5.3.3排氣壓降試驗(yàn)

將已完成預(yù)處理的DPF安裝到發(fā)動機(jī)的排氣管路中,分別在DPF充分再生后和加載到許用最大碳載

量條件下進(jìn)行發(fā)動機(jī)外特性試驗(yàn),每工況運(yùn)行5min,同時記錄發(fā)動機(jī)排氣流量、DPF入口和出口的溫

度、壓力,得到DPF在不同排氣流量下對應(yīng)的排氣壓降。繪制兩種加載狀態(tài)下的DPF空速-壓降曲線。

壓力取樣管位置要求為:對于輕型車用DPF,入口壓力的取樣管位于距DPF載體入口25mm處,出

口壓力的取樣管位于距DPF載體出口25mm處;對于重型車用DPF,測量入口壓力的取樣管位于距DPF

載體入口100mm處,出口壓力的取樣管位于距DPF載體出口100mm處。若無法按上述要求安裝,以實(shí)

際可安裝位置為準(zhǔn),并以照片及示意圖的方式記錄。

7

T/CAEPI12.3-2017

開始

外觀、尺寸

密封性

預(yù)處理

排氣壓降

過濾效率

樣件為cDPF

平衡點(diǎn)溫度

非常規(guī)污染物排放

配主動再生裝置

主動再生效率

熱沖擊

熱老化

加載再生循環(huán)

結(jié)束

圖1試驗(yàn)程序

8

T/CAEPI12.3-2017

5.3.4過濾效率試驗(yàn)

將DPF加載至(0.5~1)g/L碳載量后,根據(jù)DPF目標(biāo)機(jī)型應(yīng)用場合及排放水平選擇GB17691或GB

20891中對應(yīng)的一種排放測試循環(huán)(ESC、WHSC或穩(wěn)態(tài)循環(huán))并運(yùn)行,分別測量DPF入口處和出口處

的顆粒物排放量,計算DPF對顆粒物質(zhì)量與數(shù)量的過濾效率(僅WHSC測試循環(huán)中進(jìn)行顆粒物數(shù)量測量,

要求進(jìn)行3次試驗(yàn),取3次結(jié)果平均值)。

5.3.5平衡點(diǎn)溫度試驗(yàn)

將cDPF加載至(3±0.5)g/L的水平,恒定發(fā)動機(jī)在最大扭矩轉(zhuǎn)速,通過調(diào)節(jié)負(fù)荷控制cDPF入口溫

度穩(wěn)定在(250±5)℃,運(yùn)行10min,以20℃的間隔升高入口溫度,每工況穩(wěn)定運(yùn)行10min。在工況穩(wěn)

定期間檢測到樣品的排氣壓降出現(xiàn)明顯下降時,記錄cDPF入口溫度,即為平衡點(diǎn)溫度。在試驗(yàn)過程中

測量并記錄cDPF出口的NO2與NOx排放。繪制試驗(yàn)過程中cDPF入口溫度、cDPF排氣壓降、NO2占NOX

比例曲線。

5.3.6非常規(guī)污染物排放試驗(yàn)

試驗(yàn)在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行,先在不安裝DPF的條件下運(yùn)行WHTC循環(huán),根據(jù)HJ732從CVS

氣袋中對排氣取樣;然后安裝DPF,發(fā)動機(jī)在額定工況運(yùn)轉(zhuǎn)1h后,運(yùn)行WHTC循環(huán)并從CVS氣袋中

對排氣取樣。根據(jù)HJ734和HJ/T400規(guī)定的方法,分別測量兩種條件下的樣氣,計算DPF引起的揮發(fā)

性有機(jī)物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯)和醛酮類(甲醛、乙醛、丙烯醛)物質(zhì)濃度增加量。

5.3.7主動再生效率試驗(yàn)

主動再生效率試驗(yàn)在發(fā)動機(jī)或燃燒器上進(jìn)行,按制造廠提供的主動再生規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn),若制造廠無

法提供,則推薦按下述步驟進(jìn)行試驗(yàn):

1)將DPF加載至5.1.9規(guī)定的加載水平;

2)恒定發(fā)動機(jī)在最大扭矩轉(zhuǎn)速,控制DPF入口溫度穩(wěn)定在(300±10)℃,穩(wěn)定5min;

3)由DPF再生裝置自動啟動主動再生,以(150±20)℃/min的溫升速率提升DPF入口溫度至

(620±20)℃,保持20min;

4)停止再生,拆下DPF并按附錄A的方法對DPF稱重;

根據(jù)再生前后DPF中顆粒物重量變化計算主動再生效率。

5.3.8熱沖擊試驗(yàn)

將DPF加載至5.1.9規(guī)定的加載水平后進(jìn)行主動再生,在再生過程中進(jìn)行降怠速試驗(yàn),重復(fù)10次,試

驗(yàn)步驟如下:

9

T/CAEPI12.3-2017

1)恒定發(fā)動機(jī)在最大扭矩轉(zhuǎn)速,控制DPF入口溫度在(300±10)℃,穩(wěn)定5min;

2)使用缸內(nèi)后噴射、排氣管噴射或外部提溫方式,以(150±20)℃/min的溫升速率提升DPF入口

溫度至(620±20)℃;

3)當(dāng)檢測到DPF壓降下降5%時,迅速將發(fā)動機(jī)降到怠速。

記錄DPF內(nèi)部各測點(diǎn)的溫度、DPF入口和出口的溫度、壓力等,繪制DTI試驗(yàn)過程中的DPF載體

溫度、壓降變化曲線,溫度測點(diǎn)參考附錄B布置。

5.3.9耐久試驗(yàn)

耐久試驗(yàn)在發(fā)動機(jī)臺架或燃燒器上進(jìn)行,對于配主動再生裝置的DPF,根據(jù)5.3.9.1的要求進(jìn)行加

載再生循環(huán)試驗(yàn);對于不配主動再生裝置的DPF,根據(jù)5.3.9.2的要求進(jìn)行熱老化試驗(yàn)。耐久試驗(yàn)允許

有中斷,但每次連續(xù)工作時間應(yīng)不小于4h。試驗(yàn)時應(yīng)按產(chǎn)品規(guī)定要求進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)及調(diào)整。

5.3.9.1加載再生循環(huán)試驗(yàn)

裝在輕型柴油車上的DPF經(jīng)過200次、裝在重型柴油車上的DPF經(jīng)過267次試驗(yàn)循環(huán)后,性能應(yīng)符

合4.3的規(guī)定。對于有特殊耐久要求的DPF,需按要求耐久里程數(shù)折算的循環(huán)次數(shù)進(jìn)行耐久試驗(yàn)。主動

再生裝置耐久與DPF耐久試驗(yàn)同時進(jìn)行,耐久循環(huán)次數(shù)一致。

一個耐久試驗(yàn)循環(huán)由下面加載工況和再生工況構(gòu)成:

a)加載工況:

將DPF穩(wěn)定加載到5.1.9規(guī)定的加載水平。

b)再生工況

保持DPF入口溫度在(620±20)℃,持續(xù)時間20min;或壓降回落到未加載時的水平。

5.3.9.2熱老化試驗(yàn)

熱老化試驗(yàn)條件見表1,記錄DPF進(jìn)出口溫度、空速、壓力。

表1熱老化試驗(yàn)條件

入口溫度(℃)空速(h-1)時間(h)

650±10≥10000100

5.3.10機(jī)械性能試驗(yàn)

按照T/CAEPI12.5中有關(guān)方法進(jìn)行試驗(yàn)。

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T/CAEPI12.3-2017

6檢驗(yàn)規(guī)則

6.1檢驗(yàn)分類

檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)兩類。

6.1.1出廠檢驗(yàn)

每臺產(chǎn)品出廠前均應(yīng)進(jìn)行出廠檢驗(yàn),由廠質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格,并出具合格證明。

6.1.2型式檢驗(yàn)

有下列情況之一時,產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn):

a)新產(chǎn)品投產(chǎn)或者產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時;

b)正常生產(chǎn)時,如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變,可能影響產(chǎn)品性能時;

c)產(chǎn)品正常生產(chǎn)時,每三年進(jìn)行一次型式檢驗(yàn);

d)產(chǎn)品長期停產(chǎn)一年及以上恢復(fù)生產(chǎn)時。

6.2檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)項(xiàng)目按表2所列。

表2檢驗(yàn)項(xiàng)目分類

序檢驗(yàn)類別標(biāo)準(zhǔn)章、條、號

檢驗(yàn)項(xiàng)目

號型式檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)技術(shù)要求試驗(yàn)方法

1外觀、尺寸√√4.1.55.3.1

2密封性√√4.1.65.3.2

3排氣壓降√—4.2.15.3.3

4過濾效率√—4.2.25.3.4

5平衡點(diǎn)溫度√—4.2.35.3.5

6非常規(guī)污染物排放√—4.2.45.3.6

7主動再生效率√—4.2.55.3.7

8熱沖擊√—4.2.65.3.8

9耐久性√—4.35.3.9

10流場均勻性√—4.4附錄C

11機(jī)械性能√—4.55.3.10

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T/CAEPI12.3-2017

7包裝、運(yùn)輸、儲存

7.1包裝

7.1.1產(chǎn)品應(yīng)妥善包裝,包裝內(nèi)應(yīng)附有產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格證或制造廠說明、產(chǎn)品安裝使用說明書。

7.1.2包裝箱外應(yīng)標(biāo)明:

a)產(chǎn)品名稱和型號;

b)制造廠名、地址、郵編和電話;

c)出廠編號(批號)或出廠日期;

7.2運(yùn)輸

產(chǎn)品在運(yùn)輸中應(yīng)防止磕碰、變形。在長途運(yùn)輸中應(yīng)有防銹蝕措施。

7.3儲存

產(chǎn)品應(yīng)在通風(fēng)、干燥、無腐蝕的庫房中儲存。

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T/CAEPI12.3-2017

附錄A

(規(guī)范性附錄)

DPF稱重方法

A.1稱重室要求

A.1.1稱重室不能有灰塵進(jìn)入,保持稱重室潔凈。

A.1.2稱重室的環(huán)境溫度控制在(22±3)℃,溫度顯示精度0.1℃。

A.1.3無空氣流動,保證天平穩(wěn)定。

A.2天平

A.2.1稱重天平采用良導(dǎo)電材料制造,并良好接地,以消除靜電荷。

A.2.2稱重天平稱重精度0.1g。

A.3稱重步驟

A.3.1從發(fā)動機(jī)或燃燒器臺架上取下需要稱重的DPF。

A.3.2將取下DPF迅速放置在稱重天平上,建議稱重時DPF溫度為(150±10)℃。

A.3.3待天平顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄DPF的質(zhì)量。

A.3.4重復(fù)稱重測量三次,測試時間過程小于2min,計算DPF質(zhì)量平均值。

13

T/CAEPI12.3-2017

附錄B

(規(guī)范性附錄)

DPF載體內(nèi)部溫度測點(diǎn)布置

B.1方法概要

熱電偶1、2、3、4、5測量DPF進(jìn)口端溫度,熱電偶6、7、8、9、10測量DPF中段溫度,熱電偶11、

12、13、14、15測量DPF出口端溫度,溫度測點(diǎn)布置見圖B.1。熱電偶直徑小于DPF單個孔道寬度。

圖B.1DPF載體內(nèi)部溫度測點(diǎn)布置示意圖

14

T/CAEPI12.3-2017

附錄C

(規(guī)范性附錄)

流場均勻性試驗(yàn)方法

C.1試驗(yàn)方法

測試前需要對DPF進(jìn)行改裝,對于入口端流場均勻性測量,從載體入口端面前(3~5)mm處切除

下游部分;對于載體出口端均勻性測量,從載體出口端面處切除下游部分。

溫度均勻性測試在發(fā)動機(jī)或燃燒器臺架上進(jìn)行,速度均勻性測試在冷流試驗(yàn)臺進(jìn)行,試驗(yàn)條件見表

C.1。測試時,探頭前端面與改裝后樣件出口切面距離為5mm,以固定步長(推薦步長范圍為5mm~10

mm)移動探頭,使探頭逐行逐點(diǎn)測量切面各位置的溫度或速度,計算得到溫度或速度的均勻度。

表C.1均勻性試驗(yàn)條件

工況1234

入口溫度(℃)250±5250±5450±5450±5

溫度均勻性

空速(h-1)10000±50020000±100025000±150050000±2500

入口溫度(℃)25±5

速度均勻性

空速(h-1)10000±50020000±100025000±150050000±2500

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T/CAEPI12.3-2017

目次

前言........................................................................................................................................................II

1適用范圍..................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義..............................................................................................................................................1

4技術(shù)要求..................................................................................................................................................4

4.1一般要求............................................................................................................................................4

4.2DPF性能...........................................................................................................................................5

4.3耐久性................................................................................................................................................5

4.4流場均勻性........................................................................................................................................5

4.5機(jī)械性能............................................................................................................................................5

5試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序及試驗(yàn)方法...........................................................................................................6

5.1試驗(yàn)條件............................................................................................................................................6

5.2試驗(yàn)程序............................................................................................................................................7

5.3試驗(yàn)方法............................................................................................................................................7

6檢驗(yàn)規(guī)則................................................................................................................................................10

6.1檢驗(yàn)分類..........................................................................................................................................11

6.2檢驗(yàn)項(xiàng)目..........................................................................................................................................11

7包裝、運(yùn)輸、儲存................................................................................................................................12

7.1包裝..................................................................................................................................................12

7.2運(yùn)輸..................................................................................................................................................12

7.3儲存..................................................................................................................................................12

附件A(規(guī)范性附錄)DPF稱重方法..................................................................................................13

附件B(規(guī)范性附錄)DPF載體內(nèi)部溫度測點(diǎn)布置..........................................................................14

附件C(規(guī)范性附錄)流場均勻性試驗(yàn)方法......................................................................................15

I

T/CAEPI12.3-2017

柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求

第3部分:柴油顆粒捕集器(DPF)

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了柴油顆粒捕集器(DPF)的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于捕集柴油車發(fā)動機(jī)排氣中的顆粒物,并可實(shí)現(xiàn)顆粒物被動再生或主動再生的柴油顆粒

捕集器。非道路移動機(jī)械用DPF以及由基本DPF單元衍生組合的裝置可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

GB/T5181汽車術(shù)語與定義

GB11122柴油機(jī)油

GB17691車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測量方法

GB/T18297汽車發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)方法

GB/T19055汽車發(fā)動機(jī)可靠性試驗(yàn)方法

GB/T19804焊接結(jié)構(gòu)的一般尺寸公差和形位公差

GB19147車用柴油

GB20891非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法

HJ/T400車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法

HJ732固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法

HJ734固定污染源廢氣的測定揮發(fā)性有機(jī)物的測定固相吸附-熱脫附/氣相色譜質(zhì)譜法

T/CAEPI12.5柴油車排氣后處理裝置技術(shù)要求第5部分:機(jī)械性能

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

1

T/CAEPI12.3-2017

3.1柴油車排氣后處理裝置after-treatmentdevicesfordieselvehicleexhaust

指安裝在柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中,能夠降低排氣中的一種或多種污染物排放量的裝置的統(tǒng)稱。

3.2柴油顆粒捕集器dieselparticulatefilter(DPF)

指安裝在柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中,通過載體孔內(nèi)壁(帶微氣孔)具有的過濾特性來降低排氣中顆

粒物的捕集器。

3.3催化型柴油顆粒捕集器catalyzeddieselparticulatefilter(cDPF)

當(dāng)DPF載體的孔內(nèi)壁涂覆有氧化性催化劑,稱為催化型顆粒捕集器。

3.4再生裝置regenerationdevice

安裝于柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中DPF之前,通過電加熱或?qū)④囉貌裼蛧娙肱艢夤軆?nèi)或燃燒一部分柴

油提高DPF入口溫度,加快DPF載體內(nèi)部顆粒氧化反應(yīng)的裝置。其組成包含但不局限于如下基本單元:

電加熱器或燃燒器或燃油噴射器、溫度傳感器、壓力傳感器、再生控制器。

3.5柴油顆粒捕集裝置dieselparticulatefilterdevice(DPF裝置)

指安裝在柴油車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中,用于過濾或凈化發(fā)動機(jī)排氣中顆粒物,并可實(shí)現(xiàn)顆粒物被動再

生或主動再生的裝置稱為柴油顆粒捕集裝置。其組成包含但不局限于如下基本單元:柴油顆粒捕集器、

再生裝置。

3.6過濾效率filtrationefficiency

指車輛或發(fā)動機(jī)按指定的試驗(yàn)循環(huán)運(yùn)行后,DPF入口處測得的顆粒物排放量(質(zhì)量或數(shù)量)與DPF

出口處測得的顆粒物排放量(質(zhì)量或數(shù)量)的差值與DPF入口處測得的的顆粒物排放量(質(zhì)量或數(shù)量)

的比值,單位為%。

3.7排氣壓降exhaustpressuredrop

指DPF載體入口排氣壓力與出口排氣壓力的差值,單位為kPa。

3.8碳載量sootload

DPF載體單位體積的碳顆粒質(zhì)量稱為碳載量,單位為g/L。DPF質(zhì)量在DPF床溫(150±10)℃時稱量。

3.9DPF再生DPFregeneration

DPF使用一段時間以后,將收集在DPF載體里的顆粒物去除掉,從而恢復(fù)DPF性能的過程??煞譃?/p>

主動再生和被動再生。

2

T/CAEPI12.3-2017

3.10DPF主動再生DPFactiveregeneration

指利用DPF再生裝置,將DPF入口溫度提升至較高溫度(一般大于550℃),使DPF載體中捕集

的顆粒物與尾氣中的氧氣(O2)發(fā)生快速氧化反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)顆粒物減少的過程。

3.11DPF被動再生DPFpassiveregeneration

指利用催化劑的作用,使DPF載體中捕集的顆粒物與尾氣中的物質(zhì)在較低溫度下(一般小于450℃)

發(fā)生氧化反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)顆粒物減少的過程。

3.12燃油催化劑fuelbornecatalyst(FBC)

指添加到發(fā)動機(jī)燃油中,使DPF載體中捕集的顆粒物與尾氣中的物質(zhì)在較低溫度下(一般小于450℃)

發(fā)生氧化反應(yīng),從而使DPF的再生更容易的一種燃料添加型的液態(tài)催化劑。

3.13許用最大碳載量sootmasslimit(SML)

指DPF在再生時,其

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