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裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的再生因子檢測

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

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

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

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護要求的日益提高，機動車尾氣排放控制技術(shù)不斷升級，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)通過主動或被動方式定期對柴油顆粒捕集器（DPF）進行再生，以清除積累的碳煙顆粒，確保排放達標。在這一過程中，再生因子（Regeneration Factor）作為衡量DPF再生效率的核心指標，成為車輛排放性能評估的重要參數(shù)。再生因子反映了在一定工況條件下，DPF實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。因此，對裝有周期性再生系統(tǒng)的汽車開展再生因子的準確檢測，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)升級提供科學(xué)依據(jù)。目前，檢測項目主要包括再生因子的實時測量、再生過程中的溫度變化監(jiān)測、壓差變化分析及再生周期的穩(wěn)定性評估，涉及的檢測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（車載自動診斷系統(tǒng)）的通信設(shè)備。檢測方法通常結(jié)合臺架試驗與道路實測，依據(jù)國家標準或行業(yè)規(guī)范，通過設(shè)定特定工況循環(huán)（如NEDC、WLTC或中國工況）模擬實際行駛條件，采集再生過程中的關(guān)鍵參數(shù)。檢測標準方面，我國已發(fā)布《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》（GB 18352.6-2016）以及《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》（GB 17691-2018），明確要求對DPF系統(tǒng)再生性能進行監(jiān)控與評估，其中對再生因子的判定閾值、測試條件和數(shù)據(jù)采集頻率均有詳細規(guī)定。本文將系統(tǒng)闡述再生因子檢測的關(guān)鍵技術(shù)要素，包括檢測項目、核心儀器、實施方法以及所依據(jù)的國家標準，為相關(guān)檢測機構(gòu)、汽車制造商與環(huán)保監(jiān)管部門提供技術(shù)參考。

檢測項目：再生因子監(jiān)測的核心維度

再生因子檢測主要涵蓋以下幾項核心檢測項目：1）再生觸發(fā)條件分析，評估系統(tǒng)在何種工況下啟動再生；2）再生過程中的溫度變化監(jiān)測，重點考察DPF入口與出口溫度的差異；3）壓差變化分析，通過壓力傳感器測量DPF前后壓差，判斷碳煙堆積與清除情況；4）再生持續(xù)時間與頻率統(tǒng)計，用于評估再生周期的合理性；5）再生效率計算，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。這些項目共同構(gòu)成對DPF系統(tǒng)健康狀態(tài)的全面評估體系。

檢測儀器：高精度設(shè)備保障數(shù)據(jù)準確性

為實現(xiàn)高精度、實時、連續(xù)的再生因子檢測，需配備以下關(guān)鍵檢測儀器：1）尾氣分析儀（如AVL 484或Horiba MEXA系列），用于實時測量NOx、CO、CO?、PM濃度；2）紅外熱像儀（如FLIR T660）可非接觸式監(jiān)測DPF表面溫度分布，識別局部過熱或再生不均現(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）實現(xiàn)OBD數(shù)據(jù)的高速采集與存儲；5）高精度溫濕度傳感器與GPS定位模塊，用于環(huán)境參數(shù)校正與工況標定。上述儀器通過CAN總線或無線通信模塊集成，構(gòu)建完整的車載檢測系統(tǒng)。

檢測方法：臺架試驗與道路實測結(jié)合

再生因子檢測通常采用“臺架試驗+道路實測”相結(jié)合的方法。在臺架試驗中，車輛置于底盤測功機上，按設(shè)定的工況循環(huán)（如NEDC、WLTC或中國6階段標準循環(huán)）運行，并通過OBD系統(tǒng)讀取DPF再生事件數(shù)據(jù)。系統(tǒng)自動記錄啟動溫度、壓差變化、再生持續(xù)時間等參數(shù)，結(jié)合尾氣分析數(shù)據(jù)計算再生因子。道路實測則在真實交通環(huán)境下進行，利用便攜式排放測量系統(tǒng)（PEMS）采集行駛中DPF再生過程的動態(tài)數(shù)據(jù)，以驗證臺架結(jié)果的代表性。此外，還可采用“模擬再生測試法”，通過外接加熱裝置模擬再生過程，評估系統(tǒng)響應(yīng)能力。

檢測標準：國家標準與國際規(guī)范雙軌并行

目前，我國執(zhí)行的再生因子檢測標準主要包括：《GB 18352.6-2016 輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》和《GB 17691-2018 重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》。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%）。對于再生過程中的溫度、壓差變化，標準要求在特定工況下，DPF入口溫度應(yīng)達到550℃以上，壓差變化應(yīng)呈現(xiàn)穩(wěn)定上升后驟降的特征，以確認碳煙被有效清除。此外，國際上也采用聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（UNECE）R83法規(guī)和歐洲排放標準（Euro 6d）作為技術(shù)參考，其對再生性能的評估邏輯與我國標準基本一致，強調(diào)再生的可重復(fù)性與可靠性。