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                顆粒捕捉器

                2023-07-14 15:55:38 德國首諾化學(中國)有限公司 閱讀

                2017年我國頒布了國六排放標準,對三元催化器無法凈化的固態含碳顆粒物進行了嚴格限制,國六a于2020年7月1日已經實施,國六b也在2023年7月1日開始實施,車企為了達標紛紛安裝了顆粒捕捉器,顆粒捕捉器的作用到底是什么,起到什么作用;

                安裝形式

                顆粒捕捉器DPF(Diesel Particulate Filter)是一種陶瓷過濾器,安裝在發動機三元催化器的后端,通常有三種安裝形式:后置式/緊耦合式/集成式(四元催化器),主機廠選用哪種形式的DPF,主要取決于搭載車型的底盤空間/排氣溫度/捕集率/成本;

                由于發動機更新換代比較慢,很多車企為了符合國六b標準,只能給無法滿足國六排放標準的發動機安裝了顆粒捕捉器,其實就是安裝了一個垃圾收集器,將顆粒物收集起來;

                傳統的進氣歧管電噴發動機不太容易產生固態顆粒物,而顆粒物主要來源于采用缸內直噴的渦輪增壓發動機;由于缸內直噴發動機在氣缸內噴射燃油霧化,霧化混合時間比較短,在低溫下汽油蒸汽易產生霧化不均勻現象,為了維持燃燒穩定性,低溫時往往采用加濃噴射,過濃的霧化汽油遇到低溫氣缸內壁時,會重新凝結成液態,附著在氣缸內壁/活塞頂部進行燃燒,短暫的做功周期很容易導致燃燒不完全,就會產生很多固態碳化顆粒和灰分,這些固態顆粒是無法被三元催化器氧化的,在國六b標準以前,都只能排到大氣里;此外,發動機機油一般也會產生消耗并參與燃燒,機油燃燒后,也會產生固態灰分碳化物;

                當然,并不是所有的發動機都需要安裝顆粒捕捉器,一些燃燒工況好的發動機無需使用,比如:豐田全系都無需使用顆粒捕捉器,大眾的EA888DKX也無需使用顆粒捕捉器;

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                工作原理

                內部結構為陶瓷載體,內部遍布平行的軸向蜂窩孔,孔道和孔道相鄰,但是兩個孔道內一個只有進口開放,另一個只有出口開放,利用這種曲折孔道使顆粒物存留在載體上,實現過濾效果;

                再生形式

                再生分為主動和被動兩種形式,

                主動再生:當傳感器檢測到顆粒捕捉器淤堵到一定程度時,觸發ECU,提示用戶高速行駛(80km/h以上),然后松開油門讓車滑行,反復操作30分鐘,在此期間,ECU增加噴油量,減小點火提前角,推遲點火,增加排氣溫度,達到600℃以上,實現主動再生;

                被動再生:當發動機達到工作溫度以后,日常行駛時松掉油門滑行,會觸發斷油模式,大量氧氣進入顆粒捕捉器,可以使碳化顆粒產生氧化反應,這就是被動再生,不過顆粒物中的灰分是無法被氧化的,長時間行駛仍然會產生淤堵;

                此外,當發動機提示顆粒捕捉器需要再生時,也可以去4S店通過專業設備處理,時間相對較長;

                油耗會增多

                安裝顆粒捕捉器可能會影響排氣背壓,但這不是主要的,之所以油耗增加,主要是顆粒捕捉器的傳感器檢測到堵塞以后,會自動提升發動機轉速,增加排氣溫度,油耗自然會增加;

                此外,發動機使用劣質燃油/燃燒室積碳/燒機油等都會影響導致燃燒工況的下降,導致顆粒物增多,進而會導致顆粒捕捉器淤堵,這也會反向影響發動機的油耗;

                駕駛習慣

                安裝顆粒捕捉器的車型盡量不要低溫短途行駛,的固態顆粒主要在低溫冷車運轉時產生,由于發動機發動機溫度低,排氣溫度太低,被動再生根本不起作用,因此低溫短途行駛時大忌;

                主動定期高速行駛,保持80km/h以上,加油/滑動進行再生,也可以減少固態灰分的長時間沉積;

                燃油使用

                使用達標的汽油/符合質量標準的燃油,因為固態顆粒往往是在燃燒不充分的時候產生的,市面上相對低端的低煉油不適合在顆粒捕捉器的車型上使用,也是很多車型要求使用的高標號燃油的根本原因,高標號燃油燃燒時會產生更多的熱量,燃燒效率也會更高;

                機油使用

                必須使用低灰分機油,由于少部分機油產生消耗并參與燃燒,因此低灰分機油是非常必要的,降低灰分的產生,延緩捕捉器的壽命;

                帶顆粒捕捉器的國六發動機需要使用低灰分機油,不帶顆粒捕捉器的國六發動機使用高灰分/低灰分機油其實沒有影響;比如豐田/日產/馬自達國六發動機都不帶顆粒捕捉器,高低灰分都可以用;歐洲和本田的國六發動機都是帶顆粒捕捉器的;

                A3/B4規格的機油灰分要求不低于1.0%,其他型號的機油灰分都不算高;

                A7/B7和A5/B5的機油同時符合C2規格的,屬于低灰分;A7/B7和A5/B5的機油沒有同時符合C2規格的,屬于高灰分機油;

                C5/C3/C2規格的機油灰分要求不能大于0.8%,略微超過一點也是可以的;比如CK-4柴機油標準就規定灰分不能大于1.0%,此外,大眾的508.00和504.00標準也都沒有要求機油的灰分一定要小于0.8%,而通用汽車第三代DEXOS 1標準要求機油的灰分不大于0.9%;

                機油的灰分也不是月底越好,灰分來自于清凈劑和抗磨劑的鈣/鎂/鋅等金屬元素,灰分太低就意味著高堿值的清凈劑和含鋅的抗磨劑用得少,如果灰分低于0.5%,對發動機反而油隱患;

                購買建議

                在擁堵的城市行駛,且長期低溫短途,顆粒捕捉器的車型還是要慎重購買的,從原理上來說,顆粒捕捉器的堵塞就是一個無法規避的過程,主要是后期使用有很大關系,如果能保持良好的習慣,帶有顆粒捕捉器的車型也沒有太多問題;

                建議購買縱置布局的發動機車型,可以使顆粒捕捉器更靠近發動機,排氣溫度要更高一些,不容易堵塞;


                文章來源:首諾潤滑一部;

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