專利名稱：：部分壁流式過濾器和柴油機排氣系統(tǒng)以及方法部分壁流式過濾器和柴油機排氣系統(tǒng)以及方法背景本發(fā)明一般涉及用于過濾廢氣的壁流式過濾器，以及結(jié)合該過濾器的排氣系統(tǒng)和方法。柴油機排氣系統(tǒng)可包括例如用于從柴油機廢氣中除去微粒(例如煙灰)的柴油機微粒過濾器(DPF)。在使用多個DPF除去微粒的情況中，這些DPF通常位于一個共同的外殼內(nèi)，以相'互緊密相鄰的方式排列，例如如美國專利申請第2004/0161373號中所述。最廣泛使用的DPF是壁流式過濾器。常規(guī)的壁流式過濾器由陶瓷蜂窩體基材構(gòu)成，該基材具有由多個相交的多孔壁形成的縱向、平行的孔道。這些孔道的端部通常用陶瓷堵塞水泥堵塞，從而在蜂窩體基材的端面形成棋盤模式的堵塞格局。過濾器的一些孔道端部在蜂窩體基材的進口端面被堵塞，在本文中稱為"進口通道"。同樣，剩余的孔道端部通常在蜂窩體基材的出口端面被堵塞以形成棋盤模式的堵塞格局，在本文中稱為"出口通道"。在使用過程中，含夾帶的煙灰顆粒的廢氣進入進口通道，流過多孔壁(即壁流)，進入出口通道，從出口通道離開，多孔壁截留了一部分廢氣中包含的顆粒。通過常規(guī)壁流式過濾器已經(jīng)實現(xiàn)了大于90%的過濾效率。常規(guī)的壁流式過濾器可以徹底清潔，以防止過濾器被堵塞，并且保持過濾器中的壓降在規(guī)定限度以下。過濾器中壓降的增加往往導致施加于發(fā)動機的背壓的增加，如果不加以控制，可能導致功率損耗。一種已知的清潔過濾器的方法是通過熱再生(在下文中稱為"再生")除去過濾器中捕獲的煙灰。再生可以是"被動的"或"主動的"或它們的組合。在"被動"再生中，廢氣進入過濾器時的進口溫度足夠高，以致于廢氣本身可以引起壁流式過濾器中捕獲的煙灰燃燒。在"主動"再生中，過濾器的溫度較低而需要施加額外的能量將廢氣(和過濾器)的溫度提高到能導致過濾器中捕獲的煙灰燃燒的程度。通常，通過向廢氣中后注入燃料以及在過濾器上游設(shè)置柴油機氧化催化劑來施加額外的能量。基于"主動"再生的柴油機排氣系統(tǒng)己經(jīng)成為工業(yè)標準，原因在于它們能如愿在較低的排氣溫度下運行，并且通過實施再生能夠確保在不同的發(fā)動機工作周期下良好的煙灰去除效果。另一方面，"主動"再生的燃料效率并不佳。另外，在"主動"再生過程中可能存在大的溫度峰值，有可能損害過濾器。因此，在運行過程中需要較少的再生處理的系統(tǒng)是人們所需要的。概述由于現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)的效率不佳，很大程度上以被動再生模式運行的柴油機排氣后處理系統(tǒng)在燃料經(jīng)濟性方面具有有競爭力的優(yōu)勢。在一個寬泛的方面，本發(fā)明是適合通過與發(fā)動機(例如柴油發(fā)動機)耦聯(lián)的排氣管線從發(fā)動機中排除廢氣的排氣系統(tǒng)。該排氣系統(tǒng)包括設(shè)置在排氣管線中并且與發(fā)動機"緊耦聯(lián)"的第一微粒過濾器，所述"緊耦聯(lián)"即指與發(fā)動機緊密相鄰；與第一微粒過濾器串聯(lián)并且距離第一微粒過濾器一段距離(d)的第二微粒過濾器。第一微粒過濾器和第二微粒過濾器之間的距離優(yōu)選為使得第一過濾器的進口溫度(T0與第二過濾器的進口溫度(T2)之間的差異即TVT2等于或大于2(TC。第一過濾器與發(fā)動機"緊耦聯(lián)"，這樣第一過濾器優(yōu)選在足以發(fā)生明顯的"被動"再生的溫度下運行，而下游的第二過濾器在較冷的環(huán)境中運行，從而更多地依賴主動再生來除去煙灰。在第二過濾器中發(fā)生被動再生的程度要比在第一(緊耦聯(lián))過濾器中低得多。在一個實施方式中，第一微粒過濾器可具有第一百分數(shù)的堵塞通道和的第二百分數(shù)的未堵塞流通通道。依據(jù)其它實施方式，堵塞通道在與進口端和出口端相鄰的位置堵塞。在一個優(yōu)選的實施方式中，第二微粒過濾器與第一微粒過濾器串聯(lián)，并且兩者之間的距離(d)大于或等于12英寸(30.5厘米)。任選地，該間距可以使得第一微粒過濾器包括第一進口溫度(Ti)，第二過濾器包括第二進口溫度(T2)，兩個進口溫度之間的比率(T/T2)大于或等于1.1，甚至大于或等于1.15。依據(jù)本發(fā)明的其它實施方式，第一微粒過濾器和第二微粒過濾器可以安裝在不同的外殼內(nèi)。系統(tǒng)內(nèi)兩個過濾器之間可包含柴油機氧化催化劑，或者在第一過濾器中包括氧化催化劑功能。在另一個寬泛的方面，本發(fā)明涉及一種排氣系統(tǒng)，例如柴油機排氣系統(tǒng)，其包括與發(fā)動機"緊耦聯(lián)"的第一微粒過濾器，所述第一微粒過濾器是具有第一百分數(shù)的堵塞通道和第二百分數(shù)的未堵塞流通通道的部分壁流式過濾器；與第一微粒過濾器串聯(lián)并且與第一微粒過濾器的距離(d)大于12英寸(30.5厘米)的第二微粒過濾器。第二過濾器可以僅僅包括堵塞通道，第一過濾器相對于發(fā)動機設(shè)置的位置使得它進行被動再生的程度明顯高于第二過濾器。第二過濾器優(yōu)選還進行"主動"再生。第一過濾器和第二過濾器優(yōu)選位于不同的相互間隔的外殼內(nèi)。在另一個寬泛的方面，本發(fā)明涉及排氣系統(tǒng)如柴油機排氣系統(tǒng)運行的方法，該方法包括以下步驟使廢氣通過位于排放管線中的第一微粒過濾器，所述第一微粒過濾器包括第一進口溫度(TO，所述第一微粒過濾器具有第一百分數(shù)的堵塞通道和第二百分數(shù)的未堵塞流通通道，廢氣首先在該第一微粒過濾器中得到過濾；然后使經(jīng)過第一次過濾的廢氣通過與第一微粒過濾器串聯(lián)并且距離第一微粒過濾器一段距離的第二微粒過濾器，所述第二微粒過濾器包括第二進口溫度(T2)，在該第二微粒過濾器中第一廢氣經(jīng)歷第二次過濾，進口溫度之間的比率0VT2)大于或等于1.1，甚至大于或等于1.15。在其它實施方式中，本發(fā)明是適用于柴油機排氣系統(tǒng)的部分壁流式過濾器，其包括堵塞通道和未堵塞的流通通道，堵塞通道包括在進口端附近堵塞的一些通道和在出口端附近堵塞的另一些通道。從下述發(fā)明詳述和所附權(quán)利要求很容易了解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)占。"、、o附圖簡要說明.下文所述的了本發(fā)明的典型實施方式，但是不應(yīng)認為它們限制了本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明還包括其它等同的實施方式。為了清楚和簡明起見，附圖不一定按比例繪制，附圖中的某些特征和某些視圖可以按比例放大顯示，或者示意性顯示。、圖1A和1B是依據(jù)本發(fā)明實施方式的柴油機排放系統(tǒng)的示意圖。圖2A和2B是用于圖1A和1B的廢氣系統(tǒng)的部分壁流式過濾器的透視圖。圖3A-3D是可用于本發(fā)明實施方式的部分壁流式過濾器的堵塞模式的例子。圖4A顯示了圖2A和2B的部分壁流式過濾器的兩端都采用的部分堵塞模式。圖4B和4C顯示了部分壁流式過濾器的兩端都釆用的另一種部分堵塞模式。圖5和6顯示了依據(jù)本發(fā)明的實施方式的部分壁流式過濾器的兩端面都采用的另一種部分堵塞模式。圖7-10顯示包括依據(jù)本發(fā)明實施方式的部分壁流式過濾器的不同系統(tǒng)構(gòu)造的性能圖。發(fā)明詳述以下結(jié)合附圖中所示的幾個優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行更詳細的描述。在描述優(yōu)選實施方式時，所敘述的各種具體細節(jié)是為了透徹地理解本發(fā)明。但是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可以在沒有這些具體細節(jié)中的一些或全部的情況下進行。在其它情況中，為了不混淆本發(fā)明，沒有詳細描述眾所周知的特征和/或方法步驟。另外，類似或相同的附圖標記用于表示相同或類似的元件。圖1A顯示了排氣系統(tǒng)100，例如柴油機排氣系統(tǒng)，用于從柴油發(fā)動機107的排氣集管105中排出廢氣。如圖所示，排氣系統(tǒng)IOO包括具有進口端101和出口端103的排氣管線102。進口端101通過排氣集管105與柴油發(fā)動機107耦聯(lián)。進口端101可包括連接裝置1,04，該連接裝置可以為任何合適的形式。例如，連接裝置104可以是與排氣集管105的連接部分109上的類似法蘭相連的法蘭。盡管排氣管線102如圖所示大致是直的，但是實際上排氣管線可以是其它輪廓，包括直線和曲線部分和/或不同直徑的部分。排氣系統(tǒng)IOO包括設(shè)置在與排氣管線102的進口端101相鄰位置的第一微粒過濾器106，這樣第一微粒過濾器位于與發(fā)動機107"緊耦聯(lián)"的位置，10當然與排氣集管105也同樣如此。在此"緊耦聯(lián)"位置，與下游的第二過濾器相比，第一微粒過濾器106可以利用廢氣所帶的較高溫度，促使捕獲的煙灰發(fā)生更大程度的"被動"再生。文中所用的術(shù)語"緊耦聯(lián)"是指過濾器位于廢氣流中與發(fā)動機107緊密相鄰的位置，特別是與發(fā)動機的燃燒室緊密相鄰的位置，所述位置是沿著廢氣流確定的。例如，"緊耦聯(lián)"被認為是在排放管線中與發(fā)動機107緊密相鄰，這樣運行循環(huán)中至少一些部分的溫度超過25(TC。較佳地，在運行循環(huán)的至少50%的過程中，第一過濾器的進口溫度(TD超過20(TC。在如圖1A所示的一個例子中，渦輪增壓器lll位于排放管線102中，第一微粒過濾器106位于渦輪鎮(zhèn)壓器111的上游，這樣熱氣體直接沖擊到第一過濾器106上。在一個更優(yōu)選.的實施方式中，第一過濾器106直接位于渦輪增壓器111的下游(參見圖1B)。在緊耦聯(lián)位置，在運行循環(huán)中的很大一部份時間里，大于10。％，甚至大于2()Q^的時間里，第一過濾器106可以經(jīng)歷25(TC或更高的溫度條件。這些條件促進了很大程度的"被動"再生。為了避免對過濾器不必要的損害，進口溫度T!應(yīng)該優(yōu)選不超過約400°C。本發(fā)明的排氣系統(tǒng)IOO還包括位于排氣管線102中與第一微粒過濾器106間隔一段距離(d)的第二微粒過濾器108。在圖1A和1B所示的例子中，第二微粒過濾器106可以位于渦輪增壓器111的下游。其它微粒過濾器位于排氣管線102中，在第二微粒過濾器106的下游，以滿足所需的過濾和背壓要求。可以在第二微粒過濾器106之前設(shè)置上游柴油機氧化催化劑(DOC)114，所述催化劑114可以結(jié)合任何已知的用于純化廢氣的活性催化物質(zhì)，例如本領(lǐng)域中已知的用于氧化一氧化碳、烴和微粒的可溶性有機部分的催化物質(zhì)。如果包括D0C114，則其可以位于第一過濾器106和第二過濾器108之間，或者更優(yōu)選在第一過濾器106和渦輪增壓器111之間。排氣系統(tǒng)IOO還可在微粒過濾器106和108的進口端和出口端包括擴散和擴大的錐形件110和112之類的裝置，以在微粒過濾器中實現(xiàn)所需的廢氣流分布，以及/或者在排氣管線102中實現(xiàn)尺寸和重量減縮。在發(fā)動機如柴油發(fā)動機的正常運行中，從發(fā)動機107和排氣集管105排出的廢氣如圖1A中的箭頭116所示依次通過第一微粒過濾器106、渦輪增壓器lll(如果存在)、氧化催化劑114(如果存在)和第二微粒過濾器108。在廢氣通過第一微粒過濾器106和第二微粒過濾器108時，廢氣中的微粒被捕獲在這些過濾器內(nèi)。具體是一部分的煙灰被捕獲在第一過濾器中，而余下的一些煙灰被捕獲在第二過濾器中?？梢栽O(shè)定發(fā)動機運行條件和第一過濾器106相對于發(fā)動機107的位置，使得在第一過濾器106的廢氣的進口溫度T,本身足以引起第一過濾器106中捕獲的煙灰燃燒，即促進"被動"再生。相反，第二過濾器108與第一過濾器106間隔一定的距離(d)，使得第二過濾器的進口溫度丁2低于第一過濾器106的進口溫度Ti。尤其是間隔的距離(d)通常應(yīng)使得進口溫度之間的比率(Tl/T2)大于或等于1.1，甚至大于或等于1.15。較佳地，過濾器之間的間隔距離應(yīng)使得溫度差TVT2等于或大于20。C，甚至等于或大于25。C。依據(jù)本發(fā)明的實施方式，第一微粒過濾器106比第二微粒過濾器108具有更低的壓降。在一個例子中，第一微粒過濾器106很小，足以置于排放集管105附近，在排放集管105和渦輪增壓器111之間或在緊鄰渦輪增壓器的下游的可用空間內(nèi)。依據(jù)本發(fā)明的其它方面，容納第一微粒過濾器106所需的物理空間(體積)可以比容納第二過濾器108所需的空間(體積)小，這是因為第二微粒過濾器108需要額外的體積以符合過濾要求。在優(yōu)選的實施方式中，例如，第二微粒過濾器108可以是常規(guī)壁流式過濾器。但是，常規(guī)壁流式過濾器通常由于不符合"緊耦聯(lián)"位置過濾器的尺寸和壓降要求而不適合用作第一微粒過濾器106。特別是要求第一過濾器具有低壓降。因為低壓降要求，第一微粒過濾器106比第二微粒過濾器108具有更低的過濾效率。例如，第一微粒過濾器106的初始過濾效率低于約80%。但是，在文中所述的某些構(gòu)造中，在第一過濾器中可以獲得更高的過濾效率，例如不小于40%，甚至不小于50%，甚至不小于60%或70%或更高，而第二微粒過濾器108的過濾效率優(yōu)選大于約80%，甚至90%或更高。在某些實施方式中，第一過濾器的初次過濾效率大于40%且小于80%，第二過濾器的初始過濾效率大于90%。第一微粒過濾器106可以是具有上述一種或多種特征的任何合適的過濾器。例如，第一微粒過濾器106可以是陶瓷泡沫材料型過濾器?；蛘?，第一微粒過濾器106可以是部分壁流式過濾器。12之所以稱為部分壁流式過濾器是因為其具有堵塞和未堵塞流通通道的組合。在未堵塞的流通通道中，廢氣是通過通道直流，即不通過壁。因此，"部分"表示僅僅只有一部分流動是通過壁的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，依據(jù)本發(fā)明的具有大于45%的高孔隙率以及堵塞和未堵塞通道的組合的部分壁流式過濾器是最有效的?？偪紫堵实扔诨虼笥?0%的部分壁流式過濾器具有極佳的過濾效率和低壓降。圖2A和2B顯示了用作與發(fā)動機107緊耦聯(lián)的第一微粒過濾器(圖1中106)的示例性部分壁流式過濾器200。本發(fā)明的部分壁流式過濾器200包括例如大致圓柱形的多孔蜂窩體基材202。任選地，蜂窩體基材202的橫截面可以是圓形、橢圓形、方形或其它形狀。蜂窩體基材202具有相反的兩端204和206以及在兩端204和206之間延伸的多孔內(nèi)壁208。多孔內(nèi)壁208大致圍出平行的流通通道210，這些通道也在端部204和206之間延伸。通道210的截面可以為正方形或其它形狀，例如三角形、圓形、八邊形、矩形、六邊形或它們的組合。蜂窩體基材202優(yōu)選由多孔陶瓷材料如堇青石、鈦酸鋁或碳化硅制成。蜂窩體基材202的多孔內(nèi)壁208上可包含能用于多孔壁中積聚的微粒被動再生的活性催化物質(zhì)。對于柴油機排氣系統(tǒng)，多孔壁208可具有平均直徑為1-60微米、優(yōu)選10-50微米的孔，蜂窩體基材202的孔密度(celldensity)約為10-400孔/英寸2(1.5-62孔/厘米2)，更優(yōu)選約為100-320孑L/英寸2(15.5-49.6孑L/厘米2)。多孔壁208的厚度約為0.002-0.060英寸(0.05-1.5毫米)，更優(yōu)選約為0.010-0.030英寸(0.25-0.76毫米)，多孔壁的總孔隙率可以大于45%，甚至大于50%，甚至大于55%，甚至大于60%。例如，可以在通道210中的一些的端面上插入堵塞物212，而余下的另一些通道210保持敞開(未堵塞)。這與所有孔道端部都被堵塞的常規(guī)壁流式過濾器不同。在兩端204和206敞開并且沿著通道的長度方向都未堵塞的未堵塞流通通道210a優(yōu)選均勻地分布在堵塞通道210b之間，反之亦然。可以在端部204和206中的一個端部設(shè)置堵塞物，或者兩個端部都設(shè)置堵塞物。任選地，堵塞物可以距離端部一定間隔。在僅僅一側(cè)堵塞的壁流式過濾器中，通過使廢氣通過一些壁而一些直接流過過濾器來實現(xiàn)部分過濾。當堵塞物鄰近過濾器出口端時，堵塞通道和未堵塞的流通通道之間的壓差將導致廢氣從堵塞通道向未堵塞的流通通道轉(zhuǎn)移，煙灰積聚在堵塞通道內(nèi)。當堵塞物鄰近過濾器進口端時，廢氣進入未堵塞的流通通道，未堵塞的流通通道和相鄰的堵塞流通之間的壓差迫使一些廢氣通過壁，經(jīng)堵塞通道的出口一側(cè)離開。在此情況中，煙灰積聚在未堵塞的流通通道壁上。在一個例子中，堵塞物僅僅設(shè)置在接近過濾器出口端面的位置。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，僅具有出口端堵塞的通道和未堵塞的流通通道并且孔隙率大于45%、大于50%、大于60%的過濾器特別適合作為第一過濾器，促進第一過濾器中的高煙灰捕獲性和低壓降。任選地，堵塞物可以僅僅設(shè)置在接近進口面的位置。.在另一個例子中，在第一過濾器的兩端附近都設(shè)置堵塞物。因此，在該實施方式中，提供一種包括堵塞的通道和未堵塞的流通通道的部分壁流式過濾器，其中堵塞通道包括一些在進口端附近堵塞的通道和另一些在出口端附近堵塞的通道。優(yōu)選的實施方式包括在出口端附近比在進口端附近設(shè)置更多的堵塞物。具有該構(gòu)造和大于45%的高孔隙率的實施方式具有隨煙灰負載量變化最小的壓降。例如，圖8顯示了25%在進口端附近設(shè)置堵塞物、25%在出口端附近設(shè)置堵塞物并且孔隙率大于60。％的構(gòu)造在0-2克/升的煙灰負載范圍內(nèi)具有小于0.5千帕的壓降。具有高于60%的高孔隙率和約50X背部堵塞物(rearplugs)的部分壁流式過濾器也具有隨煙灰負載量變化的低的壓降變化。也就是說在一些情況中，需要進口端附近堵塞物的比例高于出口端附近堵塞物的比例。例如，在圖2A和2B中顯示了該部分壁流式過濾器的實施方式，其中未堵塞的流通通道用210a表示，在端部204堵塞的堵塞通道用210c表示，在端部206堵塞的堵塞通道用210b表示。在部分壁流式過濾器200中，在廢氣通過該過濾器時煙灰積聚在多孔壁208上。煙灰這樣積聚將降低壁208的透過性，減少進入與未堵塞的流通通道210a相鄰的通道內(nèi)的廢氣流。因此，部分壁流式DPF200捕獲煙灰的能力隨著煙灰在過濾器中積聚而下降。過濾效率會降低的過濾器的一個優(yōu)點是可以確立該過濾器的最大煙灰負載，過濾器中煙灰的過負載在部分壁流式過濾器中不大可能發(fā)生。在常規(guī)壁流式過濾器中，過濾效率通常隨著多孔壁上煙灰負載物積聚的增加而增加，造成過濾器更容易發(fā)生煙灰過負載。煙灰過負載是不利的，因為在再生過程中過濾器中的最高溫度與煙灰負載量成正比。部分壁流式過濾器200能夠?qū)ψ陨砑右员Ｗo使其免于受到煙灰過負載產(chǎn)生的高溫偏移的影響?，F(xiàn)在將描述部分堵塞模式的各種例子。但是，除非另有說明，這些例子不應(yīng)理解為限制本發(fā)明。圖3A顯示了部分堵塞模式300，其中堵塞通道302的數(shù)目多于未堵塞的流通通道304的數(shù)目。而且，未堵塞的流通通道304可以均勻地分布在堵塞通道302之間。例如，用百分數(shù)表示的堵塞通道302的數(shù)目與通道總數(shù)目的比例大于50%，甚至大于60%，甚至大于75%。此構(gòu)造的堵塞通道優(yōu)選位于出口端。出口端堵塞物的比例較高并且結(jié)合大于45%、甚至大于50%的高孔隙率，似乎能夠提供大于40%、甚至大于50%、甚至大于60%或更高的初士過濾效率(參見圖7)。圖3B顯示了另一種堵塞模式306，其中未堵塞的流通通道308的數(shù)目大于堵塞流通310的數(shù)目。同樣，堵塞通道310可以均勻地分布在未堵塞的流通通道308之間。例如，未堵塞的流通通道308的數(shù)目在通道總數(shù)目中所占的比例可以大于50%，甚至大于60%，甚至大于75%。圖3C顯示了用于第一過濾器的部分堵塞模式312，包括未堵塞的流通通道314和堵塞通道316，其中堵塞通道316和未堵塞流通通道314的水力直徑不同。具體地，堵塞通道3i'6的水力直徑大于未堵塞的流通通道314的水力直徑。同樣，堵塞通道優(yōu)選位于出口端附近。具體地，過濾器的堵塞面積與敞開面積的比例優(yōu)選大于1.2。圖3D顯示了一種部分堵塞模式318，包括未堵塞的流通通道320和堵塞通道322，其中未堵塞的流通通道320的水力直徑大于堵塞通道322的水力直徑。在圖3C和3D中，未堵塞的流通通道3均勻地分布在堵塞通道之間，反之亦然。上述部分堵塞模式及其變體可用于蜂窩體基材(如2A和2B中的202)的一個端面或兩個端面。例如，圖4A顯示了如果圖3B的部分堵塞模式應(yīng)用于蜂窩體基材202的兩個端面所形成的蜂窩體基材202的局部俯視圖。未堵塞的流通通道用210a表示。在蜂窩體基材202的兩個端面中的一個端面上的堵塞通道用210b表示。在蜂窩體基材202的兩個端面中的另一個端面上的堵塞通道(用雙陰影線表示)用210c表示。在該例子中，堵塞通道210b和210c占蜂窩體基材中總通道數(shù)目的約50%，未堵塞的流通通道210a均勻地分布在蜂窩體基材202中。圖4A和4B顯示了另一種部分堵塞構(gòu)造，其中出口端顯示在圖4B中，進口端顯示在圖4C中。該實施方式給出了堵塞的出口通道比堵塞的進口通道更多的構(gòu)造。具體地，在進口端堵塞的通道占總孔道數(shù)目的約25%，而在出口端堵塞的通道占總通道數(shù)目的約50%。在一端附近堵塞的通道用雙陰影線表示，而在另一端附近堵塞的通道用單陰影線表示。流通通道用無陰影線的空格表示。，圖5和6顯示了可用于部分壁流式過濾器的堵塞模式的另一種實施方式。在這些實施方式中，進口端堵塞的孔道用單陰影線表示，出口端堵塞的孔道用雙陰影線表示，流通孔道用無陰影線的空格表示。在這些例子中，約50%的孔道被堵塞，堵塞孔道中的一些在進口端附近被堵塞，另一些在出口端附近被堵塞?？梢栽诓糠直诹魇竭^濾器中采用其它堵塞孔道和未堵塞孔道的組合。例如，超過通道總數(shù)目的50%、甚至60%、甚至75%或更多的通道可以被堵塞。第一過濾器的壁的總孔隙率可以大于45%，甚至大于50%，甚至大于55%，甚至大于60%。具有極佳的初始過濾效率和低壓降的優(yōu)選組合包含大于50%的堵塞通道(與通道總數(shù)目相比)，總孔隙率大于45%。具有大于60%的高孔隙率并且包含大于50%(甚至60%)的堵塞通道的過濾器例子在清潔和負載煙灰狀態(tài)下都表現(xiàn)出較高的過濾效率與壓降的比例(見圖IO)?？偪紫堵矢哂?0%、包含大于50%的堵塞通道、一些堵塞通道位于進口端附近而另一些堵塞通道位于出口端附近并且出口端堵塞的通道比例更高的第一過濾器的例子具有最佳的初始過濾效率和低壓降的組合(見25%進口，50%出口200/12/63%實施方式)。圖7-10說明了對本發(fā)明的系統(tǒng)和部分壁流式過濾器進行研究的實驗測試實施例。如圖7-10所示，當部分壁流式過濾器具有較高的孔隙率和背部堵塞時，在第一過濾器中可以獲得較高的初始過濾效率(大于50%)，同時還可以獲得第一過濾器中較低的壓降?？紫堵蚀笥?5%、甚至大于50%、甚至大于55%、甚至大于60%或更高的過濾器是人們所需的。下表1中具體列出了所測試的實施例。從表中可以看出，過濾器包含50%和75%的堵塞通道(與通道總數(shù)目相比)，并且具有較高(50%)和極高(63%)的孔隙率。還測試了進口堵塞、出口堵塞以及進口和出口堵塞的組合的情況下的孔密度和壁厚度。在各情況中，不認為被堵塞的剩余通道是未堵塞的。在各情況中，所述部分壁流式過濾器與200/12孔構(gòu)造、50%孔隙率、16微米平均孔徑的過濾器匹配，后者50%的通道通常在各端以棋盤圖案堵塞?？紫堵蚀笥?0%、超過10%的堵塞位于進口端附近而超過40%的堵塞位于出口端附近的部分壁流式過濾器的某些實施例表現(xiàn)出極佳的過濾效率和低壓降。表1-實驗測試<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>圖7比較了無煙灰負載的清潔狀態(tài)(見對應(yīng)于表1中實施例號的在％堵塞的進口/出口、孔隙率、孔密度和壁厚度各欄下給出的數(shù)值，以及位于圖下方"L"形輪廓所圈出的范圍)和負載煙灰狀態(tài)(見對應(yīng)于表1中實施例號的在％堵塞的進口/出口、孔隙率、孔密度和壁厚度各欄下給出的數(shù)值，以及位于圖上方"U"形輪廓所圈出的范圍)下的各種測試實施例，煙灰負載量為人造煙灰2克/升。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，包含大于50%的堵塞通道并且更多的堵塞位于出口端附近的具有較高孔隙率的過濾器表現(xiàn)出極佳的過濾效率和低壓降。這樣可以在第一部分壁流式過濾器中捕獲更多的煙灰，而這種煙灰可以經(jīng)歷更高程度的被動再生。圖8顯示了部分壁流式過濾器的其它實施例，顯示各實施方式的壓降與煙灰負載量(克/升)的函數(shù)關(guān)系。應(yīng)該認識到，在某些實施方式中，隨著煙灰負載量的增加，壓降幾乎不增加。例如，孔隙率大于60%的50%背部堵塞的實施方式即使在高煙灰負載量(2克/升以上)下也具有低壓降。圖8-10的點/曲線與對應(yīng)于表1中實施例號的％堵塞的進口/出口、孔隙率、孔密度和壁厚度各欄下給出的數(shù)值相一致。圖9和圖IO說明第一過濾器的某些示例性實施方式同時具有高過濾效率和低壓降。圖10具體給出了不同示例性實施方式的過濾效率除以壓降(％/千帕)的比值。幾個實施方式具體表明了第一過濾器可以捕獲較多的煙灰而不會明顯增加壓降。例如，孔隙率等于或大于60%且包含50%或更多的堵塞通道并且在出口被堵塞的通道多于在進口被堵塞的通道的過濾器具有極佳的過濾效率和低壓降。很大一部分煙灰在第一過濾器中經(jīng)歷被動再生，因此在第二過濾器中所需的主動再生次數(shù)較少。雖然參考有限數(shù)目的實施方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員了解了本發(fā)明的益處后，將認識到可以設(shè)計出不背離所揭示的本發(fā)明范圍的其它實施方式。因此，本發(fā)明的范圍僅僅受所附權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1.一種通過與發(fā)動機連接的排氣管線從發(fā)動機中排出廢氣的排氣系統(tǒng)，其包括位于排氣管線中的與發(fā)動機緊耦聯(lián)的第一微粒過濾器，所述第一微粒過濾器在被動再生模式下運行至第一相對程度；和與所述第一微粒過濾器串聯(lián)并且與所述第一微粒過濾器相隔一段距離的第二微粒過濾器，所述第二微粒過濾器在被動再生模式下運行至第二相對程度，所述第二相對程度明顯低于所述第一相對程度。2.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器的初始過濾效率大于45%。3.如權(quán)利要求2所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述初始過濾效率大于50%。4.如權(quán)利要求2所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述初始過濾效率大于60。％。5.如權(quán)利要求2所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述初始過濾效率大于70%。6.如權(quán)利要求1所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器中堵塞通道在通道總數(shù)目中所占的比例大于50%。7.如權(quán)利要求6所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述堵塞通道在通道總數(shù)目中所占的比例大于60%。8.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器的總孔隙率大于45%。9.如權(quán)利要求8所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述總孔隙率大于50%。10.如權(quán)利要求8所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述總孔隙率大于55%。11.如權(quán)利要求8所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述總孔隙率大于60。％。12.如權(quán)利要求8所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述總孔隙率大于或等于63%。13.如權(quán)利要求1所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器具有以下特征總孔隙率大于45%，堵塞通道在通道總數(shù)目中所占的比例高于50%，包括至少一些未堵塞通道。14.如權(quán)利要求13所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述總孔隙率大于60%。15.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器具有以下特征總孔隙率大于60%，通道總數(shù)目中超過60%的通道是堵塞通道，包括至少一些未堵塞的流通通道。16.如權(quán)利要求1所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器具有以下特征總孔隙率大于60%，通道總數(shù)目中超過50%的通道是堵塞通道，包括至少一些未堵塞的流通通道，以及一些堵塞孔道是在進口端附近被堵塞的，而一些堵塞通道是在出口端附近被堵塞的。17.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，第一微粒過濾器包括一些未堵塞的流通通道和一些堵塞通道，其中至少一些堵塞通道是在進口端和出口端附近都被堵塞的。18.如權(quán)利要求17所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，在進口端附近被堵塞的通道的百分比小于在出口端附近被堵塞的通道的百分比。19.如權(quán)利要求1所述的柴油機廢氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器包括包含多個通道的陶瓷蜂窩體基材，第一百分數(shù)的通道被堵塞，第二百分數(shù)的通道是敞開的，用百分數(shù)表示堵塞通道的數(shù)目除以通道總數(shù)目的比值大于50%。20.如權(quán)利要求19所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，堵塞通道與總通道數(shù)目的百分比大于60%。21.如權(quán)利要求1所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一過濾器包括進口端和出口端，堵塞通道的堵塞位置僅僅在出口端附近。22.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述蜂窩體基材具有進口端和出口端，堵塞通道包括在進口端附近和出口端附近的堵塞物。23.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一過濾器包括堵塞通道和未堵塞的流通通道，所述堵塞通道的水力直徑不同于未堵塞的流通通道的水力直徑。24.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器位于排氣管線中渦輪增壓器的下游。25.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括位于第一微粒過濾器和第二微粒過濾器之間的柴油機氧化催化劑。26.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第二微粒過濾器與所述第一微粒過濾器串聯(lián)，并且離所述第一微粒過濾器的距離(d)大于或等于12英寸，即30.5厘米。27.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器包括第一進口溫度(Ti),所述第二微粒過濾器包括第二進口溫度(T2)，兩個進口溫度之間的比率(IVT2)大于或等于1.1。28.如權(quán)利要求l所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器與發(fā)動機相隔一段距離，在運行時，在一些運行部分，進口溫度(T0在高于250'C的溫度。29.—種柴油機排氣系統(tǒng)，其包括與排氣集管緊耦聯(lián)的第一微粒過濾器，所述第一微粒過濾器具有第一百分數(shù)的堵塞通道和第二百分數(shù)的未堵塞的流通通道；與所述第一微粒過濾器串聯(lián)并且與所述第一微粒過濾器相隔的距離(d)大于或等于12英寸(30.5厘米)的第二微粒過濾器，所述第二微粒過濾器僅包括堵塞通道，這樣所述第一微粒過濾器的被動再生程度明顯高于所述第二過濾器。30.如權(quán)利要求29所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第二微粒過濾器是僅包括堵塞通道的壁流式過濾器。31.如權(quán)利要求29所述的柴油機排氣系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微粒過濾器包括堵塞通道和未堵塞的流通通道，所述堵塞通道包括一些在進口端附近堵塞的通道和另一些在出口端附近堵塞的通道。32.—種柴油機排氣系統(tǒng)運行的方法，其包括以下步驟使廢氣通過設(shè)置在排氣管線中的第一微粒過濾器，所述第一微粒過濾器包括第一進口溫度(T0，所述第一微粒過濾器具有第一百分數(shù)的堵塞通道和第二百分數(shù)的未堵塞的流通通道，廢氣首先在該第一微粒過濾器中得到過濾；和使經(jīng)過第一次過濾的廢氣通過與所述第一微粒過濾器串聯(lián)并且相隔一段距離的第二微粒過濾器，所述第二微粒過濾器包括第二進口溫度(T2)，所述第一廢氣經(jīng)歷第二次過濾，進口溫度之間的比率0VT2)大于或等于1.1。33.—種部分壁流式過濾器，其包括堵塞通道和未堵塞的流通通道，所述堵塞通道包括一些在進口端附近堵塞的通道和另一些在出口端附近堵塞的通道。34.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，所述堵塞通道與總通道數(shù)目的百分比大于50%。35.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，總孔隙率大于45°%。36.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，總孔隙率大于50%。37.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，總孔隙率大于60%。38.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，總孔隙率大于50%，大于10%的堵塞通道在進口端附近堵塞，大于40%的堵塞通道在出口端附近堵塞。39.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，在進口端附近被堵塞的通道的數(shù)目小于在出口端附近被堵塞的通道的數(shù)目。40.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，在出口端附近被堵塞的通道的數(shù)目小于在入口端附近被堵塞的通道的數(shù)目。41.如權(quán)利要求33所述的部分壁流式過濾器，其特征在于，所述過濾器還包括位于所述部分壁流式過濾器的多孔壁上的氧化催化劑。全文摘要一種排氣系統(tǒng)和通過與發(fā)動機，如柴油機發(fā)動機，耦聯(lián)的排氣管線從發(fā)動機(107)中排出廢氣的方法，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在排氣管線中并且與發(fā)動機“緊耦聯(lián)”的第一微粒過濾器(106)；與第一微粒過濾器相隔一段距離(d)的第二微粒過濾器(108)。所述第一微粒過濾器是“緊耦聯(lián)的”，使得第一微粒過濾器以被動再生模式運行的程度高于所述第二微粒過濾器。所述第一微粒過濾器可以是包括一些堵塞通道和一些敞開通道的部分壁流式過濾器。一些堵塞孔道是在進口端附近被堵塞的，而另一些堵塞通道是在出口端附近被堵塞的。本發(fā)明還描述了一種部分壁流式過濾器，所述過濾器具有一些未堵塞的流通通道和一些堵塞通道，其中一些堵塞通道的堵塞位置在進口端附近，而一些堵塞通道的堵塞位置在出口端附近。文檔編號F01N3/022GK101548071SQ200780043914公開日2009年9月30日申請日期2007年11月21日優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日發(fā)明者A·K·海貝爾,D·M·比爾,P·坦登申請人:康寧股份有限公司