國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

碳煙怎麼處理

時光飛逝,一年前我從學生娃變成了社會人,回想成為社會人的這一年,還有不少心願未成,而轉眼間國六已經來了。2019年7月1日,重點區域、珠三角地區、成渝地區以及其他部分地區提前實施輕型車國六排放標準。

胳膊總拗不過大腿,到了2021年7月1日,全國範圍對柴油車統一開始執行國六a排放標準。2021年,聽著還有一段日子,奈何就是後年!

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

國六柴油發動機,不論EGR還是非EGR路線,相對於國五來說,都得增一個玩意——DPF,當然也有少部分國五輕型以及京六的中型柴油發動機就已經開始使用DPF。

對於大部分卡友而言,

DPF是個新玩意,而DPF恰恰是國六發動機的一個重要保養件

,他和卡友們口袋裡的銀子密切相關,因此卡友們還是有必要提前瞭解DPF以及相關操作來應對國六的到來。

DPF(顆粒捕捉器)

DPF顆粒捕捉器,它實際上就是一個顆粒物過濾器,其

主要作用是收集排氣中的PM(顆粒物)

排氣中的顆粒物主要是柴油燃燒產生的碳煙。除此之外,機油新增劑燃燒形成的灰分也會附著在DPF中。

柴油機國六排放標準對於PM(顆粒物)的限值相對於國五嚴格了不少,透過最佳化標定、進排氣相位等手段已經無法讓原機PM排放在滿足動力性的同時還滿足法規要求,因此只能通過後處理來解決。

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康明斯國六重型發動機後處理總成

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

康明斯國六輕型發動機後處理總成

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

DPF顆粒捕捉器

DPF既然是一個過濾器,那麼隨著使用時間的增加就不可避免地會有堵塞的情況。

DPF和柴濾、機濾一樣都是保養件,不同之處在於柴濾、機濾到了保養里程之後是直接更換,而DPF可以進行一些保養操作而不是直接更換(當然灰分累計到了一定程度之後DPF也必須更換)。

隨著使用時間的增加,DPF中捕捉到的碳煙和機油新增劑燃燒產物越來越多以致於使排氣背壓增大而影響動力效能。DPF的購買費用相對於柴濾、機濾高太多,可能一臺卡車的全生命週期內更換柴濾和機濾的費用加起來和一個DPF的更換費用差不多。

DPF如果像柴濾、機濾一樣直接更換,估計都沒人跑得起車了。

目前有兩種方式來讓DPF恢復效能,那就是DPF再生和DPF清灰。當顆粒物累積到一定程度時,可以透過DPF再生來把碳煙顆粒物燒掉。

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

當灰分累積到一定程度時,可以透過DPF清灰來恢復DPF的部分效能,當然效能恢復程度取決於DPF的材料以及清灰裝置的效率,據悉康明斯的清灰裝置的清灰效率相對來說相當高。

DPF再生

DPF再生是在高溫條件下(即排氣加熱的方式)將碳煙氧化成灰分。

DPF再生分為三種——被動再生、行車主動再生和原地再生(主動再生的一種)。

ECM透過DPF壓差感測器監測到的DPF進出口壓差來判定DPF的堵塞程度以及對排氣背壓的影響,透過識別DOC進口、出口溫度感測器

監測到

的排氣溫度來進行熱管理控制排氣溫度,提高排氣溫度至DPF再生所要求的溫度。

被動再生

被動再生在正常行車時進行,不需要卡友們進行任何操作和干預,此時儀表上也不會有指示燈。被動再生的溫度在220℃~400℃。

此時碳煙

累計

較少,DPF堵塞程度較輕,對於排氣背壓影響較小。

行車主動再生

當碳煙累積到一定程度,DPF堵塞程度對影響排氣背壓影響較大,將降低動力效能。

此時將進行行車主動再生,同時儀表盤上會有下圖的指示燈亮起來提醒卡友們ECM在控制後處理系統進行行車主動再生,此時卡友們也不需要進行任何操作和干預,只需知道此時在進行主動再生,也就是會多燒點油。

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行車主動再生的溫度在300℃~500℃,此時會通過後噴以及ETV(排氣節流閥)開啟等熱管理技術來提高再生溫度。

原地再生

行車主動再生雖然可以將部分碳煙氧化成灰分,並且受制於行車時的執行工況,排氣溫度還不夠高,不足以將積累的碳煙氧化得很乾淨,因此就需要停車進行原地再生來將積累的碳煙氧化掉。

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

原地再生指示燈

當上圖的原地再生指示燈常亮或者閃爍時,卡友們需在安全停車後按下如下的DPF再生按鈕進行原地再生。

進行原地再生時的溫度在500℃以上,請卡友們在遠離火源、加油站等有易燃物的地方進行原地再生!

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兩種不同的DPF再生開關標識

不同的整車廠可能會有不同的DPF原地再生開關標識和操作步驟。

進行原地再生的過程中,卡友們按下DPF原地再生開關後不要有任何操作(例如踩離合、掛擋、剎車)直到原地再生指示燈熄滅。原地再生時,發動機轉速會明顯升高(根據每個廠家的不同的標定而定,一般在1500轉)。

如果在原地再生的過程中遇到了突發情況必須停止原地再生,則按下禁止再生開關退出原地再生。

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

兩種不同的禁止再生開關標識

當原地再生指示燈以及MIL燈同時亮起時,DPF堵塞程度很高,ECM會限制發動機扭矩輸出(部分車型此時儀表盤上會有相應的SPN ,FMI碼以及相關的中文提示)。

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

再生指示燈和MIL燈

當再生指示燈和黃色報警燈同時亮起時,DPF嚴重堵塞,根據法規要求車速將被限制在20km/h(部分車型此時儀表盤上會有相應的SPN ,FMI碼以及相關的中文提示)。

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

再生指示燈和黃色報警燈

當MIL燈、再生指示燈和紅色停機燈同時亮起時,發動機將在30秒後熄火(部分車型此時儀表盤上會有相應的SPN ,FMI碼以及相關的中文提示)。卡友們應該在30分鐘內進行原地再生,否則將再次停機。

國六來了,DPF是什麼?該如何使用?

DPF清灰

DPF中的灰分主要由透過主動再生將碳煙氧化成的灰分以及機油新增劑燃燒的產物。

灰分不能透過被動和主動再生清除掉,當灰分積累到一定程度導致DPF堵塞到一定程度對動力性影響較大時,則必須透過專用的清洗裝置來將DPF中積累的灰分清除掉。清灰里程和執行工況、操作習慣會有很大的關係。

當原地再生進行了很多次,再生指示燈頻繁亮起的時候,卡友們就要考慮是不是需要進行DPF清灰了。進行了一定次數的清灰後就需要進行DPF更換了。

總結

其實大家也不難看出,執行工況、卡友們的操作習慣會對DPF的再生週期以及清灰里程產生很重要的影響。長期低轉速高負荷、憋車必然會導致碳煙的快速大量累積和DPF頻繁再生,不僅增加了燃油浪費也縮短了DPF的清灰里程和使用壽命。

國六來了,

不管是現在已經在用DPF還是將來要用DPF的卡友,DPF的使用都是必須面對的事。

希望卡友們能提前瞭解DPF,儘量參加廠家組織的國六相關培訓。

近期和未來各廠家也都有不少國六DPF操作影片釋出在網上供大家觀看,建議大家認真看一看。(文/卡車之家特約作者:凌晨發車)