①被动带催化型柴油颗粒过滤器PDPF(Passive Diesel Particle Filter)

　　PDPF可以降低PM排放85%左右，可以降低HC和CO排放60%~90%。

　　主动和被动颗粒过滤器的大部分部件都可以通用，但是也有一些关键差别。PDPF将一个氧化催化器与多孔陶瓷、烧结金属材料或者金刚砂过滤器一起集成到一个类似于消音器排气管的金属容器中。

　　PDPF有很多种类设计，典型的有两类：一是采用一个单独的流通式(flow-through)催化器芯(实际上就是一个DOC)与一个非催化过滤器串联；二是采用将催化剂直接涂到过滤器中的方式。不管哪种方式，PDPF外形就像一个典型的消音器。

　　尾气中的气态部分从过滤器的多孔墙壁流过，而固态PM颗粒被墙体捕捉。在常规的柴油机排气温度下，催化器可以促进被捕捉到的颗粒的氧化，生成气态CO2和水排到空气中。催化器也可以氧化尾气中气态的VOC和CO，就像典型DOC或者直通式过滤器FTF(flow-through filter)。

　　PDPF需要尾气的最低温度为250~290℃，在此温度下需要大约35%的时间来氧化所捕捉到的颗粒物。这在大多数的车用发动机上很容易实现，但是在一些特定的发动机和负荷循环下，发动机的尾气温度不足以让PDPF有效工作。通常，PDPF用于柴油发动机大部分时间处于高负荷的汽车上。

　　②主动无催化型柴油颗粒过滤器ADPF(Active Diesel Particle Filter)

　　ADPF可以降低PM排放85%左右，可以降低HC和CO排放10%~20%。

　　ADPF也是采用一个多孔的过滤器来捕捉尾气中的颗粒。但是，为了适应更宽的负荷循环条件，ADPF还采用了一个主动系统来提高过滤器内部温度。

　　提高过滤器温度的最常用方法是往尾气流中喷射额外数量燃料，喷射点在发动机排气歧管后面和过滤器前面。当这些燃料燃烧时，尾气的温度就升高了。

　　目前已经有一种实现商用的ADPF，这种装置将一个电加热单元置入过滤器中，当汽车行驶时，过滤器连续捕捉PM。晚上驻车时，驾驶员必须将电加热单元的插头接到电源上，用电产生足够的热量，在几个小时内将搜集到的颗粒烧掉。

　　由于这种技术提高了尾气温度，ADPF可以应用于更多用途的发动机和更广的负荷循环。

　　(3)颗粒氧化催化器POC(Particulate Oxidation Catalysts)

　　POC又称分流式过滤器(Partial Flow Filter)，可以降低PM排放50%~70%，可以降低HC和CO排放60%以上。

　　POC是一种没有堵塞现象的柴油颗粒过滤器，可以在比传统柴油颗粒过滤器背压更低的前提下，高效地降低柴油颗粒物质排放。这种技术可以用于许多无法使用DPF的地方，如轻负荷条件和旧的柴油机。其一般要求燃料硫含量在50ppm下应用，最好在15ppm以下。

　　柴油氧化催化器(DOC)和柴油颗粒过滤器(DPF)技术已经十分成熟。然而，由于其天生的技术特性，两种技术的应用都有一定局限。一般典型的DOC可以应用于几乎所有的重型柴油机，并且可以降低20%~30%的颗粒物质量，但不能明显降低颗粒物的个数。另一方面，DPF可以有效地降低颗粒物排放：质量的90%以上，数量的99%以上。不幸的是，被动再生DPF应用受到局限，因为该类过滤器的再生受限于发动机排出的尾气中NOx与PM的比例以及尾气温度。由于这个原因，被动DPF不能广泛地用于旧的未达标发动机。

　　分流式过滤器POC正好填补了这一空白。这种装置将DOC与一种独特的过滤技术合二为一，可以将PM排放降低77%。这一技术同时具有直通式(flow through)催化涂层的优点和壁流式(wall flow)过滤器的优点，将发动机排出尾气中的一部分PM捕捉起来，而没有必要全部捕捉，因此，可以实现降低PM排放而不造成过滤器堵塞。由于该技术的直通(flow through)特点，故尽管超过过滤器能力的多余PM没有被捕捉到，但因尾气可以连续地流动而不会明显地增加过滤器背压。这种系统也可应用于被动DPF前来氧化一部分PM，从而使得该被动再生系统效率更高。除此之外，该过滤器不会积累大量的润滑油灰烬(Ash)，这一优点可以延长过滤器的定期灰烬(Ash)清洁维护周期。

　　3.“EGR + ”路线的几种后处理解决方案

　　(1)EGR+DOC方案

　　即冷却EGR加上柴油氧化催化转换器DOC的技术方案。在欧洲，斯堪尼亚在满足欧IV排放标准技术路线时采用了这一方案。而曼的欧V款4.6L和7L发动机采用的EGR+Oxi-Kat方案中的Oxi-Kat实际上就是DOC，用它取代欧IV款发动机所用的PM-Kat，这是因为曼的欧V发动机采用了更高的燃油喷射压力和复杂的涡轮增压技术，使得PM排放在发动机内部得到降低，只需要用一个氧化催化器辅助降低NOx和其他排放即可。该方案需要燃油喷射压力超过2200bar，需要优化燃烧室，采用高级燃烧技术。

　　(2) EGR(+DOC)+DPF方案

　　此方案通常有冷却EGR加上主动再生和被动再生颗粒过滤器DPF的两种技术方案。EGR(+DOC)+ADPF典型的应用实例有：美国Navistar公司的Maxxforce发动机，在满足EPA2007和EPA2010排放标准时都采用EGR+DOC+ADPF方案；美国康明斯在满足EPA2007法规时也采用了这一方案。

　　EGR(+DOC)+PDPF在1999年首次使用，因过滤器内的催化剂促进了再生，而DOC则降低了CO、HC和NOx排放，故这一方案扩大了被动再生系统的应用范围，降低了系统的复杂性。单独采用PDPF的技术解决方案也是当今很多OEM的做法，其可以大大降低系统的复杂性和成本。

　　总体来看，美国重型车制造商在满足EPA2007排放法规时几乎都采用EGR+DPF路线，除了上面提到的两家外，还有如Mack卡车、沃尔沃北美、FREIGHTLINER/DDC和卡特彼勒都是如此。

　　在曼的EEV客车发动机系列中，我们还可以见到一种名为EGR+CRT的排放控制技术，CRT为英文Continuously Regenerating Trap System，对应中文应为连续再生颗粒捕捉系统。CRT实际上就是一种被动再生颗粒过滤器，即前面提到的PDPF。它是由一家EmiNOx公司生产的。

　　如果采用EGR(+DOC)+DPF这一技术路线从欧Ⅲ过渡到欧IV，发动机一般需要进行以下改动：①提高EGR性能，发动机全负荷运行时EGR率须达到15%以上；②汽车冷却系统需要改进；③最高爆发压力增加高达190~195bar，须对发动机强化；④燃油喷射压力须提高至1800bar以上。

　　其次，EGR(+DOC)+DPF方案不适合频繁停车起动操作，因为此时发动机排温不可能达到300℃，废气中的黑烟无法在颗粒过滤器中燃烧，同时还存在过滤器堵塞的危险。它更适合发动机排气温度高而且比较稳定的长途运输使用。

　　最后，为使EGR更有效，EGR冷却系统和散热器必须比普通的大很多，甚至大于SCR路线中尿素箱的尺寸，可目前大多数发动机为了减少噪声不断进行空间压缩，这增加了冷却问题的解决难度。同时试验表明在欧Ⅳ发动机中使用EGR的燃油效率不如SCR。而且这种路线对燃油品质的要求更高，要求硫含量达到低于50×10-6的水平，理想情况要求达到10×10-6~15×10-6的水平，这对于我国的石油工业要在短期内达到显然不太现实。另外，如果要在柴油机上实现微粒捕集器的再生，一般需要附加能源，例如用燃烧器加热、电阻加热或微波加热，这些也在一定程度上增加了这一路线的油耗和系统成本。

　　正因为这些原因，目前我国许多生产厂商反对采用EGR(+DOC)+DPF方案。当然，这并不意味着今后也不会采用。

　　(3)EGR(+DOC)+POC方案

　　冷却EGR加上分流过滤器POC也是一种常见的方案。在欧洲，曼已经采用这一技术路线。其特点是：①颗粒物排放控制效率50%以上；②该系统是完全被动再生系统，不需要强制再生，不需要ECU控制，也不需要附加装置；③对烟灰不敏感，发动机产生的烟灰可以直接从POC中通过。

　　曼的所有欧IV发动机和多数欧V发动机都采用这一方案，曼称之为EGR+PM-Kat方案。PM-Kat实际上就是将DOC与POC集于一体而已。