DPF尾氣處理原理解析及保養方法

福建省莆田市紀委 張移風

隨著汽車工業的發展和汽車保有量的持續增加，汽車給人們日常生產和生活帶來了極大的便利，而目前內燃機仍是能量轉換的重要方法，燃油燃燒會留下有害的殘留物（例如炭煙、微粒、PM等），為此，歐洲甚至全球均頒布了非常嚴格的發動機尾氣排放標準，促使工程師們不斷降低內燃機有害微粒物的排放量。目前，歐洲排放標準主要分為Euro1、Euro2、Euro3、Euro4、Euro5和Euro6等6個等級，每個標準對尾氣排放都有嚴格的限制，且每一級排放標準相對上一級排放標準更加嚴格。對于柴油發動機而言，在未來所有的柴油乘用車必須安裝柴油機微粒濾清器（DPF，圖1），以達到歐洲排放標準對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、微粒濾清器還原3個過程。

（1）微粒濾清器空。如圖2所示，這時由于DPF內部沒有任何存量的堵塞，廢氣流動阻力非常低，進而不會影響發動機正常的工作。

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

（3）微粒濾清器還原過程。因DPF內部集聚了大量的炭煙微粒而影響排氣背壓，這時廢氣很難排出，極大地限制了發動機的動力和燃油經濟性。發動機控制單元依據廢氣壓力傳感器的信號，控制發動機自行進行炭煙的清潔還原工作，將集聚在DPF內部的炭煙微粒通過高溫燃燒掉（圖4）。但是，在發動機還原過程中，只是針對DPF內部的積炭進行還原，而對于非積炭的灰分物質根本無法還原分解，這些灰分主要來源于機油和燃油中的成分，由于灰分不能燃燒，縮小了微粒濾清器的有效容積，一定時間后會使微粒濾清器的功能惡化。因此針對帶DPF的柴油車，首先應選擇低灰分的機油，并需要定期對DPF內部做清潔還原處理，才能保證DPF的實際轉換效率，降低污染物的排放，延長DPF使用壽命，減少后期維修成本，減少發動機動力損失和降低燃油消耗。

圖1 柴油機微粒物捕集器（DPF）

圖2 微粒濾清器空的狀態

圖3 微粒濾清器滿的狀態

圖4 微粒濾清器還原過程

2 DPF的保養方法

定期清潔DPF裝置，可以選擇德國力魔專利技術的DPF原裝進口清潔劑產品——柴油微粒過濾器清潔劑（LM-5169，圖5a）和柴油微粒過濾器沖洗液（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；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，能夠把清潔過程中被溶解的微粒分布在DPF內壁周圍，在那里可以燃燒還原掉。因此，定期使用該產品，可以極大地延長DPF使用壽命，減少后期維修更換的成本，同時更有效地降低柴油車尾氣排放。

圖5 德國力魔DPF清潔劑產品