DPF尾气处理原理解析及保养方法

福建省莆田市纪委 张移风

随着汽车工业的发展和汽车保有量的持续增加，汽车给人们日常生产和生活带来了极大的便利，而目前内燃机仍是能量转换的重要方法，燃油燃烧会留下有害的残留物（例如炭烟、微粒、PM等），为此，欧洲甚至全球均颁布了非常严格的发动机尾气排放标准，促使工程师们不断降低内燃机有害微粒物的排放量。目前，欧洲排放标准主要分为Euro1、Euro2、Euro3、Euro4、Euro5和Euro6等6个等级，每个标准对尾气排放都有严格的限制，且每一级排放标准相对上一级排放标准更加严格。对于柴油发动机而言，在未来所有的柴油乘用车必须安装柴油机微粒滤清器（DPF，图1），以达到欧洲排放标准对PM的排放限值要求。

1 DPF工作原理解析

DPF主要有微粒滤清器空、微粒滤清器满、微粒滤清器还原3个过程。

（1）微粒滤清器空。如图2所示，这时由于DPF内部没有任何存量的堵塞，废气流动阻力非常低，进而不会影响发动机正常的工作。

（2）微粒滤清器满。由于炭烟微粒的生成，DPF内部炭烟微粒逐渐增多（图3），使废气排气阻力升高，发动力的油耗和动力受到排气背压增加的影响。

（3）微粒滤清器还原过程。因DPF内部集聚了大量的炭烟微粒而影响排气背压，这时废气很难排出，极大地限制了发动机的动力和燃油经济性。发动机控制单元依据废气压力传感器的信号，控制发动机自行进行炭烟的清洁还原工作，将集聚在DPF内部的炭烟微粒通过高温燃烧掉（图4）。但是，在发动机还原过程中，只是针对DPF内部的积炭进行还原，而对于非积炭的灰分物质根本无法还原分解，这些灰分主要来源于机油和燃油中的成分，由于灰分不能燃烧，缩小了微粒滤清器的有效容积，一定时间后会使微粒滤清器的功能恶化。因此针对带DPF的柴油车，首先应选择低灰分的机油，并需要定期对DPF内部做清洁还原处理，才能保证DPF的实际转换效率，降低污染物的排放，延长DPF使用寿命，减少后期维修成本，减少发动机动力损失和降低燃油消耗。

图1 柴油机微粒物捕集器（DPF）

图2 微粒滤清器空的状态

图3 微粒滤清器满的状态

图4 微粒滤清器还原过程

2 DPF的保养方法

定期清洁DPF装置，可以选择德国力魔专利技术的DPF原装进口清洁剂产品——柴油微粒过滤器清洁剂（LM-5169，图5a）和柴油微粒过滤器冲洗液（LM-5171，图5b）。LM-5169是一款非常有效的清洁分散剂，能够迅速地溶解附着在DPF表面的炭烟和灰分物质；LM-5171是一款高效的冲洗液，在使用力魔柴油微粒清洁剂后使用，能够把清洁过程中被溶解的微粒分布在DPF内壁周围，在那里可以燃烧还原掉。因此，定期使用该产品，可以极大地延长DPF使用寿命，减少后期维修更换的成本，同时更有效地降低柴油车尾气排放。

图5 德国力魔DPF清洁剂产品