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Eurol、 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。
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一一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。