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DPF 维护的新方法
#1
我们已经有 14 年的时间来解决这个问题,但柴油微粒过滤器的维护对于许多车队来说仍然是一场噩梦。为什么 DPF 会引起这样的咬牙切齿和捶拳?因为它们是关键任务维护项目,无法就何时需要执行服务提供可靠的指导。正确的清洁间隔取决于很多因素,以至于几乎不可能绘制和计算整个车队的可重复服务间隔,尤其是多样化的车队。

车队才刚刚开始接受他们必须在 DPF 前离开而不是等待灯亮起。没有人喜欢过度维护设备,但是使用 DPF,您越主动,从长远来看,它们引起的胃灼热就越少。

DPF 实际上是密封的垃圾桶。你看不到它们什么时候快满了,所以倾向于不断地将垃圾泵入它们,直到它们不再需要为止。到那时,你已经有问题了。

增加后处理再生通常被视为解决方案,但再生实际上会使问题复杂化。它们旨在氧化或烧掉燃料留下的烟尘颗粒,这些烟尘颗粒在燃烧过程中未燃烧而逸出——这些颗粒曾经以黑烟的形式从排气烟囱中喷出。

但烟灰并不是 DPF 捕获的唯一物质。


灰烬是罪魁祸首。油中的残留物从活塞环滑入燃烧室。一些油在燃烧过程中燃烧,产生烟灰——但金属润滑剂添加剂是不可燃的,并作为灰烬留在 DPF 中。

“当我们拆卸 DPF 时,我们发现其中高达 90% 的材料是灰烬,而不是烟灰,”雪佛龙润滑油美洲商业公路和非公路部门经理 Jason Gerig 说。“许多客户认为堵塞 DPF 的是燃料燃烧循环产生的灰烬,而实际上是润滑油添加剂产生的灰烬。”

如果没有定期手动从滤芯内的微小通道中清除灰烬,它会越来越紧。最终,它会变成一种类似混凝土的物质,随着时间的推移,会显着降低 DPF 的承载能力,从而缩短背压引起的再生间隔。高温再生实际上可以加速灰烬的这种“烧结”,使问题更加复杂。

“DPF 压差传感器不知道灰和烟灰之间的区别。它只知道背压更高,这会触发再生,”DPF 清洁机生产商 FSX 的全国销售经理 Jeremy Anderson 说。“由于灰烬占据了 DPF 中的空间,因此在压差传感器关闭并开始另一次再生之前,它无法清点那么多烟灰。当再生之间的时间开始缩短时,您就知道是时候为 DPF 提供服务了。”

维修与更换 DPF
围绕 DPF 的手动维护需求存在一些混淆。进行再生与使用清洁程序对 DPF 进行除灰不同。这与放弃 DPF 并将其换成新的或翻新的装置不同。

多年来,原始设备制造商一直在说 DPF 应该持续 400,000 英里,但他们并不总是清楚要达到那么远所需的维护。维修、清洁或除灰 DPF(无论您想如何称呼该过程)的人说,它应该每年维修一次,在空闲时间长且排气温度低的应用中可能更频繁地维修。

“当原始设备制造商谈论高里程 DPF 服务间隔时,他们使用的是最佳情况:在高里程、公路应用中重载运行的卡车,其中被动再生可以处理 DPF 中的烟尘负载,”说后处理服务中心 Diesel Emissions Service 总裁 Steve Hoke。

然而,高速率的被动再生几乎不能解决灰分的堆积问题,灰分会随着石油的消耗而积累。

“所有未燃烧的窜漏油、燃料液滴和未在气缸中雾化的物质都会排出废气,”霍克说。“在 2007 年之前,这没什么大不了的。所有这些东西都消失了。但现在不行了。” 他解释说,在理想的世界中,它会通过氧化催化剂,当烟灰通过时,它会氧化烟灰,而 DPF 看到的只是干净、轻质、蓬松的灰烬。

“但在现实世界中,DOC 的效率会随着时间的推移而下降,因为它会被冷却液和漏油等污染。较旧的 DOC 氧化烟灰的能力可能不超过 50% 到 70%,所以你有更多未燃烧的颗粒或未氧化的烟灰进入 DPF 的表面。”

因此,即使在最好的情况下,随着卡车的老化,灰烬而不是煤烟很可能会破坏您的 DPF——世界上所有的再生能源都不会让它消失。

从卡车上拆下 DPF 并对其进行清洁是处理灰烬的唯一方法。许多商店和大多数经销商提供服务,一些大型车队购买自己的清洁机。这通常是一项通宵工作,但根据商店的数量,它可能会持续几天。

当正常运行时间至关重要时,一种流行的替代方法是购买更换的新的或翻新的 DPF。

“用再制造的原件替换原件可以让你在几个小时内重新上路,”安德森说。然而,他指出,“再制造 DPF 的成本大约是清洁的三倍,而且您对再制造过滤器的历史一无所知,除非它在某些保修范围内。”

DPF 清洁方法
清洁 DPF 通常包括从卡车上拆下过滤器,并使用高压、大容量的“气刀”从 DPF 内的微小通道中松开材料。接下来,对过滤器进行流量测试,以检查仍然存在的限制水平。用一段电线测量几个单独的通道,以查看是否有任何材料留在后面。高度残留的材料可能需要对 DPF 进行“烘烤”,将其暴露在非常高的温度下长达八小时,以进一步将残留物减少为可以吹出的更细、更松散的材料。

然而,戴姆勒卡车北美公司并不认可所谓的“烘烤和吹气”清洁方法,称它不像液体清洗那样彻底清洁 DPF。

“我们将 DPF 设计为液体清洁,”DTNA 底特律产品营销经理 Len Copeland 说。“我们建议我们的客户通过我们的再制造计划运行他们的 DPF。DPF 经过清洗和维修,客户只需将旧的 DPF 换成干净的 DPF,它们就可以以最少的停机时间运行。”

根据应用程序,底特律的系统设置为在卡车燃烧一定量的燃料后抛出清灰代码。集灰器复位时,假定客户已安装再造过滤器,并将清洁间隔重新设置为规定的次数。

Diesel Emissions Service 正在提供一种新工艺,称它可以使用表面活性剂对 DPF 进行水洗,以在卡车停机进行 A 服务预防性维护服务、换油等期间去除烧结灰。 DES已经开始向其核心客户销售这些机器,车队很快就能购买到这些机器用于自己的商店。

“按照我们的建议完成后,这个过程将产生与隔夜'烘烤和吹气'清洁相同的结果,但大约需要两个小时,”霍克说。“这项服务现在可以在我们的商店中使用,但与传统清洁相比,您将为此支付更多费用。明显的优势是快速的周转时间。”

霍克说,这个过程不会偷工减料,也不是下一次清洁间隔的捷径。“我们新的水性工艺符合与烘烤和吹气清洁相同的标准。它采用相同的流量编号,相同的称重过程。它基于相同的规格通过或失败。”

上游故障
任何通过燃烧室的东西最终都会缠绕 DPF。油、冷却剂,甚至进气口中的灰尘都会污染过滤器基板。冷却液和机油是最差的,因为它们会覆盖 DPF 的表面并降低其效率。来自故障喷油器的过量燃油会显着提高烟灰水平,但不再有任何明显的症状。Hoke 说,任何上游故障也应该是检查 DPF 的危险信号。

很难追踪向发动机添加补充冷却液或机油的驾驶员,但如果他们这样做,则表明液体正在流向某个地方——可能进入 DPF。应告知驾驶员在加满液体时建议维护,以便跟踪消耗量。

“最坏的情况是涡轮故障,”安德森说。“这将很快破坏整个后处理系统。”

EGR 故障也是许多 DPF 问题的原因,但清洁和维修 EGR 系统可能既昂贵又耗时。根据 Hoke 的说法,仅仅从一个品牌的发动机上拆下 EGR 冷却器就是一项九小时的工作。再加上九个小时的重新组装和清洁时间,很容易看出为什么车队会避开它。

Hoke 提供一项服务,可以在卡车进入车间进行定期维修时清洁 EGR 系统,而无需拆卸冷却器和阀门。

“这个过程是完全独立的,”他说。“拆下后处理系统后,您将机器连接到进气系统,并在发动机运行时通过发动机运行几升清洁和冲洗溶液。大约需要 30 到 45 分钟,零件和人工成本约为 500 美元。”

重新思考柴油微粒过滤器维护计划
DPF 被动氧化烟灰的能力很大程度上取决于排气温度。来自轻载发动机或经常闲置的卡车的废气温度不足以有效地氧化烟灰。寒冷天气操作会进一步降低后处理系统的效率。

“可以说,每个车队都有自己的最佳位置,预防性维护计划应以此为基础,”安德森说。“它不应该基于预先确定的时间表,而应该基于路线、卡车、发动机、负载和司机。所有这些变量都在确定最佳清洁间隔方面发挥了作用。”

车队花费了数年时间来简化他们的预防性维护流程,但由于后处理维护不能严格基于一刀切的里程建议,如果车队想要减少 DPF 问题,就必须学会重组 PM。

Anderson 强烈建议在车队的维护管理系统中设置警报,以便在再生变得更加频繁时进行标记。除此之外,让驾驶员报告再生事件,以便可以跟踪它们并围绕数据建立再生历史。

Darry Stuart 是一位独立的“限时执行官”,他为数十个车队提供维护和运营专业知识,他说 2.5 小时的 PM 已成为过去。

除其他事项外,应定期检查 DPF 罐是否有可能的损坏、开裂和破损。他还建议检查和清洁传感器及其暴露的触点,以确保它们具有良好的电气连接,并且不会被可能导致错误故障代码的污染物粘住。

“我们现在才刚刚开始接受,为了维持后处理系统,我们必须做与我们一生都在做的事情不同的事情,”他说。



提前建立 DPF 的 3 个想法
1.使用低灰分机油
新的低灰分 CK-4 发动机油按体积计含有约 1% 的灰分,但据说雪佛龙的新 Delo 600 ADF仅含有 0.4% 的灰分。它的添加剂包中也不含锌或磷——两者都至少部分负责 DPF 中的灰分积聚。据美洲雪佛龙润滑油商业公路和非公路部门经理 Jason Gerig 介绍,这种低灰分发动机油可以显着减少 DPF 中的灰分堆积。

“我们使用 CT 扫描机来观察在役 DPF 的灰分含量,”他说。“一般而言,对于典型的 CK-4 机油,每运行 10 到 20 小时,我们就会看到大约 1 毫米的灰烬堆积。但对于 Delo 600 ADF,我们看到相同的 1 毫米灰烬可运行 100 到 800 小时。”

车队可以避免使用廉价的非品牌油作为化妆油,从而避免自伤。如果卡车正在消耗油,它可能会在 DPF 中以灰的形式卷起,覆盖柴油氧化催化剂和 DPF 表面。Gerig 说,Delo 600 ADF 等低灰分油可能仍会进入 DPF,但不会导致过多的灰分堆积。

2. 用冷却液加热器预热你的发动机
在冷启动期间,柴油发动机将大量未燃烧的燃料通过排气系统。在 DPF 之前的日子里,冷启动在它们第一次启动时会产生烟雾。他们仍然这样做,但你看不到烟雾——因为它被 DPF 困住了。

根据 Webasto 的说法,解决方案是在启动前预热发动机。自 2007 年强制使用 DPF 之前,该公司一直在研究柴油发动机冷却液加热器。研究结果表明,在转动钥匙之前将发动机冷却液加热到 165 度,在 40 度的环境温度和 27 % 在 70 度的环境温度下。

“当我们使用冷却液加热器预热发动机时,我们看到 [预防性维护] 显着减少,但我们也看到了其他好处,”Webasto Thermo & Comfort North America 西部区域业务发展经理 Duane Bratvold 说。“根据外部温度,DPF 可能需要 35 到 45 分钟才能加热到足以开始氧化烟灰。通过首先防止大部分寒冷、潮湿的烟灰进入过滤器,DPF 有机会在过载之前像预期的那样升温。”

Bratvold 解释说,冷却液加热器在频繁开关循环的设备上运行,例如庭院卡车或食品服务送货卡车,可以帮助发动机在重新启动时保持接近正常工作温度,从而降低烟尘产生。“出于同样的原因,它们也是空转的绝佳替代品,”他说。“空转会杀死 DPF。”

3.尝试生物柴油
生物柴油供应商可再生能源集团声称,燃烧生物柴油比石油柴油排放更少的颗粒物,产生更少的再生和后处理系统的维护。根据 REG 的说法,生物柴油中的氧气提供了更完全的燃烧,产生的烟灰比石油柴油少 50%。

“烟灰减少意味着 DPF 填充速度较慢,导致再生次数减少,”REG 告诉我们。“此外,生物柴油微粒比超低硫柴油更容易燃烧。”
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