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裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的再生因子檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-24 16:17:45 更新時(shí)間：2025-08-23 16:17:45

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的再生因子檢測(cè)：技術(shù)原理與檢測(cè)體系解析

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)要求的日益提高，機(jī)動(dòng)車尾氣排放控制技術(shù)不斷升級(jí)，尤其是在柴油車領(lǐng)域，周期性再生系統(tǒng)（Periodic Regeneration System）已成為減少顆粒物（PM）排放的關(guān)鍵技術(shù)之一。該系統(tǒng)通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)方式定期對(duì)柴油顆粒捕集器（DPF）進(jìn)行再生，以清除積累的碳煙顆粒，確保排放達(dá)標(biāo)。在這一過(guò)程中，再生因子（Regeneration Factor）作為衡量DPF再生效率的核心指標(biāo)，成為車輛排放性能評(píng)估的重要參數(shù)。再生因子反映了在一定工況條件下，DPF實(shí)際完成再生的能力與理論需求之間的匹配程度，其數(shù)值越高，表明系統(tǒng)再生效率越佳，顆粒物捕集與清除能力越強(qiáng)。因此，對(duì)裝有周期性再生系統(tǒng)的汽車開展再生因子的準(zhǔn)確檢測(cè)，不僅有助于判斷車輛是否處于良好的排放控制狀態(tài)，也為排放監(jiān)管、維修診斷及技術(shù)升級(jí)提供科學(xué)依據(jù)。目前，檢測(cè)項(xiàng)目主要包括再生因子的實(shí)時(shí)測(cè)量、再生過(guò)程中的溫度變化監(jiān)測(cè)、壓差變化分析及再生周期的穩(wěn)定性評(píng)估，涉及的檢測(cè)儀器涵蓋高精度尾氣分析儀、紅外熱像儀、壓力傳感器、車載數(shù)據(jù)記錄儀以及基于OBD（車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)）的通信設(shè)備。檢測(cè)方法通常結(jié)合臺(tái)架試驗(yàn)與道路實(shí)測(cè)，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范，通過(guò)設(shè)定特定工況循環(huán)（如NEDC、WLTC或中國(guó)工況）模擬實(shí)際行駛條件，采集再生過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方面，我國(guó)已發(fā)布《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》（GB 18352.6-2016）以及《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》（GB 17691-2018），明確要求對(duì)DPF系統(tǒng)再生性能進(jìn)行監(jiān)控與評(píng)估，其中對(duì)再生因子的判定閾值、測(cè)試條件和數(shù)據(jù)采集頻率均有詳細(xì)規(guī)定。本文將系統(tǒng)闡述再生因子檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)要素，包括檢測(cè)項(xiàng)目、核心儀器、實(shí)施方法以及所依據(jù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、汽車制造商與環(huán)保監(jiān)管部門提供技術(shù)參考。

檢測(cè)項(xiàng)目：再生因子監(jiān)測(cè)的核心維度

再生因子檢測(cè)主要涵蓋以下幾項(xiàng)核心檢測(cè)項(xiàng)目：1）再生觸發(fā)條件分析，評(píng)估系統(tǒng)在何種工況下啟動(dòng)再生；2）再生過(guò)程中的溫度變化監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)考察DPF入口與出口溫度的差異；3）壓差變化分析，通過(guò)壓力傳感器測(cè)量DPF前后壓差，判斷碳煙堆積與清除情況；4）再生持續(xù)時(shí)間與頻率統(tǒng)計(jì)，用于評(píng)估再生周期的合理性；5）再生效率計(jì)算，基于碳煙質(zhì)量清除量與理論再生需求量比值，得出再生因子數(shù)值。這些項(xiàng)目共同構(gòu)成對(duì)DPF系統(tǒng)健康狀態(tài)的全面評(píng)估體系。

檢測(cè)儀器：高精度設(shè)備保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

為實(shí)現(xiàn)高精度、實(shí)時(shí)、連續(xù)的再生因子檢測(cè)，需配備以下關(guān)鍵檢測(cè)儀器：1）尾氣分析儀（如AVL 484或Horiba MEXA系列），用于實(shí)時(shí)測(cè)量NOx、CO、CO?、PM濃度；2）紅外熱像儀（如FLIR T660）可非接觸式監(jiān)測(cè)DPF表面溫度分布，識(shí)別局部過(guò)熱或再生不均現(xiàn)象；3）差壓傳感器（精度優(yōu)于±0.5 kPa）用于采集DPF前后壓差數(shù)據(jù)；4）車載數(shù)據(jù)記錄儀（如Kistler 5020或Vector CANalyzer）實(shí)現(xiàn)OBD數(shù)據(jù)的高速采集與存儲(chǔ)；5）高精度溫濕度傳感器與GPS定位模塊，用于環(huán)境參數(shù)校正與工況標(biāo)定。上述儀器通過(guò)CAN總線或無(wú)線通信模塊集成，構(gòu)建完整的車載檢測(cè)系統(tǒng)。

檢測(cè)方法：臺(tái)架試驗(yàn)與道路實(shí)測(cè)結(jié)合

再生因子檢測(cè)通常采用“臺(tái)架試驗(yàn)+道路實(shí)測(cè)”相結(jié)合的方法。在臺(tái)架試驗(yàn)中，車輛置于底盤測(cè)功機(jī)上，按設(shè)定的工況循環(huán)（如NEDC、WLTC或中國(guó)6階段標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)）運(yùn)行，并通過(guò)OBD系統(tǒng)讀取DPF再生事件數(shù)據(jù)。系統(tǒng)自動(dòng)記錄啟動(dòng)溫度、壓差變化、再生持續(xù)時(shí)間等參數(shù)，結(jié)合尾氣分析數(shù)據(jù)計(jì)算再生因子。道路實(shí)測(cè)則在真實(shí)交通環(huán)境下進(jìn)行，利用便攜式排放測(cè)量系統(tǒng)（PEMS）采集行駛中DPF再生過(guò)程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證臺(tái)架結(jié)果的代表性。此外，還可采用“模擬再生測(cè)試法”，通過(guò)外接加熱裝置模擬再生過(guò)程，評(píng)估系統(tǒng)響應(yīng)能力。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際規(guī)范雙軌并行

目前，我國(guó)執(zhí)行的再生因子檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要包括：《GB 18352.6-2016 輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》和《GB 17691-2018 重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》。其中明確規(guī)定，DPF系統(tǒng)必須具備周期性再生功能，且在正常運(yùn)行條件下，再生因子應(yīng)不低于0.8（即再生效率不低于80%）。對(duì)于再生過(guò)程中的溫度、壓差變化，標(biāo)準(zhǔn)要求在特定工況下，DPF入口溫度應(yīng)達(dá)到550℃以上，壓差變化應(yīng)呈現(xiàn)穩(wěn)定上升后驟降的特征，以確認(rèn)碳煙被有效清除。此外，國(guó)際上也采用聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（UNECE）R83法規(guī)和歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)（Euro 6d）作為技術(shù)參考，其對(duì)再生性能的評(píng)估邏輯與我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)基本一致，強(qiáng)調(diào)再生的可重復(fù)性與可靠性。