DPF尾氣處理原理解析及保養(yǎng)方法

福建省莆田市紀(jì)委 張移風(fēng)

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)保有量的持續(xù)增加，汽車(chē)給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的便利，而目前內(nèi)燃機(jī)仍是能量轉(zhuǎn)換的重要方法，燃油燃燒會(huì)留下有害的殘留物（例如炭煙、微粒、PM等），為此，歐洲甚至全球均頒布了非常嚴(yán)格的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，促使工程師們不斷降低內(nèi)燃機(jī)有害微粒物的排放量。目前，歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)主要分為Euro1、Euro2、Euro3、Euro4、Euro5和Euro6等6個(gè)等級(jí)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)尾氣排放都有嚴(yán)格的限制，且每一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)上一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在未來(lái)所有的柴油乘用車(chē)必須安裝柴油機(jī)微粒濾清器（DPF，圖1），以達(dá)到歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PM的排放限值要求。

1 DPF工作原理解析

DPF主要有微粒濾清器空、微粒濾清器滿(mǎn)、微粒濾清器還原3個(gè)過(guò)程。

（1）微粒濾清器空。如圖2所示，這時(shí)由于DPF內(nèi)部沒(méi)有任何存量的堵塞，廢氣流動(dòng)阻力非常低，進(jìn)而不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常的工作。

（2）微粒濾清器滿(mǎn)。由于炭煙微粒的生成，DPF內(nèi)部炭煙微粒逐漸增多（圖3），使廢氣排氣阻力升高，發(fā)動(dòng)力的油耗和動(dòng)力受到排氣背壓增加的影響。

（3）微粒濾清器還原過(guò)程。因DPF內(nèi)部集聚了大量的炭煙微粒而影響排氣背壓，這時(shí)廢氣很難排出，極大地限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元依據(jù)廢氣壓力傳感器的信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)自行進(jìn)行炭煙的清潔還原工作，將集聚在DPF內(nèi)部的炭煙微粒通過(guò)高溫燃燒掉（圖4）。但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)還原過(guò)程中，只是針對(duì)DPF內(nèi)部的積炭進(jìn)行還原，而對(duì)于非積炭的灰分物質(zhì)根本無(wú)法還原分解，這些灰分主要來(lái)源于機(jī)油和燃油中的成分，由于灰分不能燃燒，縮小了微粒濾清器的有效容積，一定時(shí)間后會(huì)使微粒濾清器的功能惡化。因此針對(duì)帶DPF的柴油車(chē)，首先應(yīng)選擇低灰分的機(jī)油，并需要定期對(duì)DPF內(nèi)部做清潔還原處理，才能保證DPF的實(shí)際轉(zhuǎn)換效率，降低污染物的排放，延長(zhǎng)DPF使用壽命，減少后期維修成本，減少發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力損失和降低燃油消耗。

圖1 柴油機(jī)微粒物捕集器（DPF）

圖2 微粒濾清器空的狀態(tài)

圖3 微粒濾清器滿(mǎn)的狀態(tài)

圖4 微粒濾清器還原過(guò)程

2 DPF的保養(yǎng)方法

定期清潔DPF裝置，可以選擇德國(guó)力魔專(zhuān)利技術(shù)的DPF原裝進(jìn)口清潔劑產(chǎn)品——柴油微粒過(guò)濾器清潔劑（LM-5169，圖5a）和柴油微粒過(guò)濾器沖洗液（LM-5171，圖5b）。LM-5169是一款非常有效的清潔分散劑，能夠迅速地溶解附著在DPF表面的炭煙和灰分物質(zhì)；LM-5171是一款高效的沖洗液，在使用力魔柴油微粒清潔劑后使用，能夠把清潔過(guò)程中被溶解的微粒分布在DPF內(nèi)壁周?chē)谀抢锟梢匀紵€原掉。因此，定期使用該產(chǎn)品，可以極大地延長(zhǎng)DPF使用壽命，減少后期維修更換的成本，同時(shí)更有效地降低柴油車(chē)尾氣排放。

圖5 德國(guó)力魔DPF清潔劑產(chǎn)品