ディーゼル微粒子フィルターの仕組み

あ ディーゼル微粒子フィルターは 煤をセラミックのハニカムに捕らえ、定期的に燃焼させます。両方のステップがどのように起こるかは次のとおりです。この重要な排出ガス制御装置は、最新のディーゼル エンジンの標準機能となっており、車両が厳しい環境規制を満たすのに役立ちます。 Shandong Antian New Materials Technology Co., Ltd. では、濾過効率と再生性能の両方を最大化し、クリーンな排気とディーゼル車の長寿命を保証する高品質のディーゼル微粒子フィルター (DPF) の設計と製造を専門としています。

 

ろ過機構

ディーゼル微粒子フィルターの主な役割は、ディーゼルの燃焼中に生成される微細なすす粒子を捕捉することです。これらの粒子が大気中に放出されると、大気汚染の原因となり、健康に有害な影響を与える可能性があります。フィルターは、物理構造と熱特性の組み合わせを使用して、これらの粒子を効果的に捕捉します。

ハニカム構造と粒子の捕捉方法

DPF の中心となるのはセラミック ハニカム基板で、多くの場合コーディエライトまたは炭化ケイ素で作られています。ハニカムは何千もの小さなチャネルで設計されており、それぞれの端が交互にシールされています。排気ガスが開いたチャネルを通って流れると、煤粒子が多孔質チャネルの壁に堆積します。きれいなガスは壁材を通過してフィルターから出ますが、すすは内部に閉じ込められたままになります。この構造は、排気流抵抗を許容範囲内に保ちながら、濾過のための大きな表面積を提供します。適切に設計された DPF は、最小限の背圧で最大限の煤捕集のバランスをとり、エンジン効率を維持します。

煤と灰の違い

DPF に捕集されるすべての物質が同じというわけではありません。すすは主に炭素で構成されており、可燃性です。つまり、再生中に燃え尽きる可能性があります。一方、灰分は、エンジンオイル添加剤、燃料不純物、エンジン摩耗に含まれる微量元素に由来します。灰は不燃性であり、時間の経過とともに徐々にフィルター内に蓄積し、フィルターの容量が減少します。すすは再生によって取り除くことができますが、長期間使用した後は、灰を物理的に洗浄するかフィルターを交換する必要があります。正常に機能している再生システムでも灰を除去することはできないため、この違いを理解することが重要です。そのため、定期的な保守が重要です。

 

再生 — 閉じ込められたすすを除去する方法

ディーゼル微粒子フィルターが煤を永久に収集するだけだと、最終的には目詰まりを起こし、エンジン性能に深刻な問題を引き起こす可能性があります。そのため、DPF システムには、高温で燃焼させて煤を除去する、再生と呼ばれるプロセスが組み込まれています。

パッシブ再生

パッシブ回生は、高速道路での走行中など、車両が継続的な速度で走行しているときに自然に発生します。高い排気温度 (多くの場合 350°C 以上) により、特別な介入なしですすがゆっくりと酸化します。このプロセスは、DPF の上流に配置されたディーゼル酸化触媒 (DOC) によって支援されます。DOC は、必要な熱の生成を助け、一部の排気ガスを二酸化窒素 (低温で煤の燃焼を促進する化合物) に変換します。定期的に長時間運転するドライバーは、受動的な燃焼によってフィルターがより長くきれいに保たれるため、能動的な再生回数が減っていることに気づくかもしれません。

積極的な再生

市街地走行や短期旅行では、排気温度が受動的再生するには低すぎることがよくあります。このような場合、車両のエンジン コントロール ユニット (ECU) はアクティブな再生を開始します。 ECU は、メイン噴射段階中またはメイン噴射段階後の燃焼サイクルに少量の追加燃料を噴射し、排気流中で燃焼し、DPF 内の温度を約 600°C まで上昇させます。この高熱により蓄積した煤が燃焼し、フィルターの能力が回復します。通常、アクティブな再生は自動的に行われ、アイドル速度のわずかな増加、エンジン ベイの温度上昇、または排気音の変化によって顕著になる場合があります。

強制再生/停止再生

パッシブ再生とアクティブ再生の両方で煤のレベルを制御できない場合、多くの場合、短距離走行の繰り返しやセンサーの問題が原因で、ワークショップは強制再生または駐車再生を実行する必要がある場合があります。技術者は診断装置を使用して、車両が停止している間に回生モードに入るように ECU に命令します。外部ヒーターまたは特殊な装置を使用してフィルターを再生温度まで上げることができます。このプロセスは、すすの負荷が重大なしきい値に達した場合に、不可逆的なフィルターの損傷を防ぐために不可欠です。必要な強制再生をスキップすると、重大なパフォーマンスの低下と高額な修理が発生する可能性があります。

 

センサーと制御ロジック

最新のディーゼル微粒子フィルターは、一連のセンサーと正確な ECU プログラミングに依存して、濾過と再生のバランスを管理します。

温度および圧力センサー

温度センサーは DPF の前後の排気熱を測定し、再生に適した条件かどうかを判断します。フィルターの入口と出口の両方に接続された差圧センサーは、すすの蓄積によって生じる圧力降下を測定します。圧力差の上昇はフィルターの詰まりを示し、ECU に再生サイクルのトリガーを促します。一部の高度なシステムは、排気に沿った複数の温度測定値を使用して、再生のタイミングと燃料の使用を最適化します。

他の場所の障害が DPF のパフォーマンスに影響を与える理由

DPF システムは単独では動作しません。排気ガス再循環 (EGR) バルブ、ターボチャージャー、燃料インジェクターなどの他のコンポーネントの不具合は、排気温度の乱れ、煤の生成の増加、またはオイル汚染の原因となる可能性があり、これらすべてがフィルターの性能に影響を与えます。温度センサーの故障のような単純な原因であっても、再生の開始が妨げられ、早期の詰まりにつながる可能性があります。エンジンの故障に迅速に対処することは、DPF を保護する最も効果的な方法の 1 つです。

 

所有者にとっての実際的な意味

ディーゼル微粒子フィルターがどのように機能するかを理解することは、自動車の所有者がフィルターの寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減する習慣を身に付けるのに役立ちます。

なぜ短期間の旅行で再生の必要性が高まるのか

主に短時間のストップ&ゴーで使用される車両は、受動的再生に必要な持続的な排気温度に達することはほとんどありません。これにより、ECU はアクティブな再生にさらに依存することになり、余分な燃料を消費する可能性があり、繰り返し中断されると効果的にすすを除去できなくなる可能性があります。時間が経つと、警告灯が点灯したり、電力が低下したり、高額な修理が発生したりする可能性があります。時々高速道路での長距離ドライブを計画すると、フィルターの性能を自然に維持することができます。

メンテナンスの役割

DPF での灰の蓄積を最小限に抑えるには、適切な低灰分エンジン オイルを使用することが不可欠です。定期的な整備、ソフトウェアの更新、エンジンの故障コードへの迅速な対応も、フィルターの効率的な動作を確保するのに役立ちます。フリートオペレーターにとって、再生サイクルを事前に監視することで、計画外のダウンタイムを防ぎ、車両を排出規制に準拠した状態に保つことができます。適切に維持された DPF は、環境への影響を軽減するだけでなく、エンジンコンポーネントを不必要な負担から保護します。

 

高品質の DPF が違いを生む理由

ディーゼル微粒子フィルターの煤を捕捉して効果的に再生する能力は、その材料、構造、設計の品質によって決まります。 Shandong Antian New Materials Technology Co., Ltd. では、背圧を最小限に抑えながら最適な濾過を実現し、エンジンの効率的な動作を可能にする DPF を製造しています。当社のフィルターは、亀裂や劣化を起こすことなく繰り返しの再生サイクルに耐えられるように設計されており、要求の厳しい用途でも長寿命を保証します。中国北部最大の自動車排気システムメーカーの 1 つとして、当社は高度な生産技術と厳格な品質管理を組み合わせて、個人のドライバーと大規模な商用フリートの両方から信頼される DPF を生産しています。すべてのユニットは国際排出基準を満たすかそれを超えるよう精密に設計されており、世界中の車両所有者に安心を提供します。

 

結論

ディーゼル微粒子フィルターは、セラミックのハニカム構造を通してすすを捕捉し、再生中に燃焼して除去することによって機能します。エンジンの性能を維持し、排出基準を満たすためには、濾過と再生の両方が正しく機能する必要があります。と Shandong Antian New Materials Technology Co., Ltd. の高品質ディーゼル微粒子フィルターを使用する と、ディーゼル車をよりクリーンに走行し、長持ちさせ、環境規制に準拠することができます。当社の DPF ソリューションの詳細について、またはお客様の特定の要件についてご相談になりたい場合は、今すぐお問い合わせください。