DPF过滤器堵塞后会怎样?如何清洗?
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许多驾驶者发现柴油车在怠速时轻微抖动、踩油门后响应迟缓,往往先怪喷油嘴,再怪变速箱. 然而,罪魁祸首往往是位于排气管路中段、藏在一个蜂窝状陶瓷块内的积碳堆积. DPF过滤器堵塞时,车辆不会隐瞒; 它会亮灯、限扭、费油. 在这篇文章里,我会讲讲这个过滤器的作用、堵塞的原因、我们所说的"再生"这种自我清洁过程的原理,以及遇到堵塞时你实际可选的应对方案. 我从事这个行业已有三十多年; 带DPF的柴油车是我职业生涯中见过最常被误解的部件之一.
什么是DPF,它为何保护你的发动机?
柴油颗粒滤清器是一种捕集尾气中碳烟和细颗粒物的装置. 气体穿过多孔陶瓷通道时,颗粒物会留在壁面上; 最常见的材料是一种名为堇青石的陶瓷,熔点约为1200 °C. 工作良好时,这种过滤器能从尾气中去除85-90%以上的烟灰,条件适宜时效率可接近百分之百. 也就是说,柴油车今天不再从排气管喷黑烟,唯一原因就是这位无声的哨兵.
法规层面也很明确: PSA Peugeot Citroen是2000年第一家在乘用车上将过滤器标准化的制造商. 当Euro 5排放法规于2011年1月全面生效时,DPF实际上已成为柴油轿车的强制配置. 过去一提柴油车就浮现的那种黑烟滚滚的排气管形象,正是随着这个部件成为了历史.
过滤器为什么会堵塞: 烟灰与灰分的区别
这里有一个大多数人都忽略的区别. 过滤器中会形成两种沉积物,而它们的清理方式并不相同. 烟灰通过一种称为"再生"的过程转化为二氧化碳而被清除. 灰分则来自燃油和机油中的金属残留物; 无法通过加热转化,但可以拆下滤芯,用专业设备以高压空气清洗清除. 这正是DPF每隔几十万公里就需要拆下清洗的原因.
加速积碳堆积的主要原因如下:
- 短途低速行驶——最常见的原因,下文将详细说明
- 使用了错误型号的机油
- 劣质燃油以及长期在低油位状态下行驶
- 喷油嘴故障和喷射正时问题
- 过度怠速以及偏向性能的硬件改装
要点速览
- DPF可捕集柴油尾气中85-90%以上的烟灰
- 主动再生时排气温度最高可达800 °C
- 长时间无视警示灯可能会永久损坏滤清器
- 一个新的DPF在4S店可能要花3,000-10,000美元; 清洗则便宜得多
DPF过滤器堵塞后会怎样? 症状依次出现
堵塞不会在一夜之间形成; 车辆会先委婉地提醒你. 第一个信号通常是仪表盘上的橙色DPF警告灯或提示信息. 随后是动力和牵引力的损失——发动机会让人感觉到它因堵塞的滤清器而无法呼吸. 第三个症状是燃油消耗的增加: 堵塞的滤清器使发动机更加费力运转,效率明显下降. 在严重的情况下,再生变得完全无法完成,排气系统也会出现异常行为.
无视警告灯的代价是沉重的. 忽视警告、长时间不在高速行驶的驾驶员会阻碍滤芯正常再生; 超过这一点的使用可能会永久性损坏滤清器,更换将变得不可避免. 一个新DPF的价格在3000至10000美元之间;对于一辆高里程的旧车,这笔金额甚至可能超过车辆本身的价值.而清洗则比更换便宜好几倍. 因此,认真对待那盏橙色警告灯,是最简单的省钱方式.
被动再生与主动再生: 自我清洁的滤清器
再生是滤清器燃烧积累的碳烟并将其转化为二氧化碳的过程,以两种形式发生. 被动再生在正常的排气温度下,依靠二氧化氮的催化作用,无需额外能量即可持续缓慢地进行. 在长时间负重行驶中,排气系统保持足够高的温度,因此这种自然清洁可以顺利进行. 老式柴油车没有这种烦恼的原因就在于此: 那些车辆与今天不同,是在长途、负重状态下行驶的.
当被动再生不够时,主动再生便投入使用. 当碳烟水平达到一定阈值时,发动机控制单元会向排气气流中喷射额外的燃油以提升温度; 此时排气温度可高达800 °C. 驾驶者能察觉的信号,是仪表盘上的高排气温度指示灯. 这两种过程都是自动进行的,无需驾驶者干预——但有一个前提条件: 排气必须能达到那样的温度.
为什么城市短途行驶会损坏DPF?
这正是柴油车用户最容易掉进去的陷阱. 缓慢而短暂的城市行驶会阻碍排气达到再生所需的温度; 过程要么无法开始,要么中途未完成就停止. 一辆早上十分钟从家开到公司、晚上又十分钟返回的柴油车,在冬天可能整整四个月都无法清洁其滤清器. 每次再生清除一半的碳烟,下一轮再 生时它会以更具抵抗力的层积形式重新出现.
短途行驶对发动机整体也有损害: 燃油混入机油、喷油器积碳和涡轮磨损,都是DPF堵塞之外可能出现的其他后果. 实际的预防措施却很简单. 警示灯亮起后,建议以较高车速再行驶约10分钟,让滤清器得以完成再生. 长期在城市内使用的柴油车需要定期在负荷状态下进行长途行驶; 再生过程需要在城市街道无法提供的车速下才能完成. 柴油车从本质上讲是高速公路车型——如果只是为了短途奔波而购买,滤清器的寿命从一开始就已注定不长.
针对堵塞滤清器的可选方案: 清洗、强制再生还是拆卸?
当滤清器堵塞时,选对第一时间想到的方案,才能保住你的钱包. 首先,我们把现有选项放在一起比较一下:
| 方法 | 如何操作 | 何时有意义 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 主动/被动再生 | 自动进行,无需驾驶者干预 | 积碳阈值刚被超过时 | 需要足够的车速 |
| 驻车强制再生 | 通过中控面板或在维修店启动 | 当其他再生方式不足以解决问题时 | 持续20分钟至1小时; 并非所有系统都具备 |
| 拆卸清洗 | 将滤清器拆下,用热力、水洗或化学方法清洗 | 积碳堆积和严重堵塞的情况下 | 不能替代再生,是不同的处理方式 |
| 拆除/取消滤清器 | 将部件完全移除 | 不是合法的维修途径 | 在许多国家属于违法行为并会被处罚 |
强制再生并非万能药
这项由维修店技师启动的手动操作,在被动和主动再生都无济于事时,在车辆静止状态下进行,耗时可能从半小时延长到一小时. 排气出口必须远离易燃物; 一些新发动机可以在驻车时将转速提高到约1400转/分,自行完成这一过程. 但这里需要坦诚地说: 单次再生无法清除全部积存物,滤清器内部总会残留一部分. 此外,在车辆上进行的再生与拆下滤芯恢复到出厂流量水平是截然不同的两种操作; 严重堵塞时需要的是后者.
为什么必须严肃对待拆除禁令
论坛上流传着拆除DPF并刷掉软件能改善燃油经济性的说法; 这一说法在技术层面虽有争议,但在法律层面却毫无争辩余地. 美国的《清洁空气法》禁止对车辆上任何排放控制装置进行改动,并规定了严厉的罚款. 英国于2018年收紧的车检法规要求滤芯安装正确且工作正常; 无滤清器上路可能面临最高1000英镑的罚款. 许多国家的情况类似. 即使撇开环境代价不谈,一辆没有排放控制的柴油车是无法通过年检的,一旦发生事故还会面临法律处理.
实用保养建议: 如何避免滤清器堵塞
根据多年经验,我可以这样说: 在大多数出现DPF问题的车辆上,真正的问题不是滤清器,而是使用方式. 以下这些习惯能显著延长滤清器的寿命:
- 警示灯亮起后,应尽快在高负载、较高车速下行驶约10分钟; 不要中途打断再生过程
- 使用正确的认证机油; 机油配方直接影响积碳的生成
- 购买优质燃油,不要让油箱长期处于低油位运行
- 避免长时间怠速运转
- 不要拖延喷油器故障的症状处理; 喷射故障会迅速堵塞滤芯
- 如果你的柴油车主要在城市内使用,应有计划地定期进行有意识的长途行驶
还有一个期望值的问题. 碳烟生成与氮氧化物生成之间存在相反的关系; 碳烟减少时,氮氧化物增加. 制造商的原则是先从发动机内部改善排放,只有在严格限值下才求助于滤清器. 也就是说,DPF不是一个可有可无的部件,而是这个平衡中不可避免的结果. 必须以这样的态度对待它.
结论: 指示灯亮起时要明智应对
让我总结一下. DPF堵塞时,车辆会以橙色指示灯发出警告,随后会出现动力损失和燃油消耗增加. 警告灯亮起时,最省钱的办法是让车辆在负荷状态下高速行驶约10分钟; 再生过程会自行清洁滤清器. 长期城市使用的柴油车需要定期的长途行驶,这不是选择,而是必需. 碳烟可以通过再生去除,但灰分不会; 因此在特定公里数拆下滤芯进行专业清洗,比更换要明智得多. 而拆除并取消DPF既不合法也不明智. 这件事的实质是: DPF如果使用得当,是一个可以无故障长期使用的部件; 问题通常不在于部件本身,而是把柴油车局限于短途行驶的使用者造成的.