塞住代誌就大條 柴油車DPF清洗保養術

終結黑煙的功臣 DPF碳微粒過濾器

筆者先來介紹何謂DPF系統，會造成環境衝擊的柴油引擎污染氣體有CO、HC、CO2、NOx與PM，不過由於柴油引擎對於前兩者的排放量較低，因此只有後三者需進行管制，特別是PM也就是「懸浮微粒」最容易被注意，因為它是排氣黑煙的主要來源。PM的產生主要是因為柴油未完全燃燒所導致，在加入高壓共軌直噴系統，提升燃燒效率後，雖能有效減少碳微粒的產生，但在車輛起步或瞬間大腳油門的情況下，還是很難避免排氣管噴出黑煙，由於懸浮微粒會增加大氣含塵量，對人體呼吸器官具危害性，甚至有致癌的風險，因此歐盟基於維護生活品質的一貫原則，在歐洲市場柴油車佔有率的節節上升的情況下，遂制訂越加嚴格的排放標準，因此新世代柴油車款才會在排氣管中段上，額外加入DPF碳微粒過濾器此裝置。

DPF內部為蜂巢狀陶瓷構體，包含許多平行相鄰的過濾層，氣體可通過，但體積較大的碳微粒則會附著在過濾層壁之上，如此便可減少排氣管噴黑煙的情況產生。

透過特殊蜂巢構造 攔截碳微粒於其中 DPF的細部結構就像蜂巢狀陶瓷構體，包含許多平行相鄰的廢氣入口通道與廢氣出口通道，廢氣出入口通道間以過濾層壁相隔，而該過濾層壁是以白金、碳化矽本體、載層所構成，為可供氣體流動的孔洞組織，流通過的廢氣會進行類似傳統觸媒轉換器般轉化有毒氣體為無害氣體的作用，至於體積較大的碳微粒則會附著在過濾層壁之上，此排碳過程又稱為被動再生(Passive Regeneration)，藉此可大幅減少排放到大氣中的碳微粒，不過由於碳微粒會不斷累積在過濾層壁上，當累積密度高到一定程度時，系統會啟動主動再生過程(Active Regeneration)。

DPF前後都設有壓力管路，ECU透過壓差感知器從這兩條管路中取樣，就可得知DPF阻塞的情況，部分車種只要阻塞率超過50％，儀錶就會亮起圖中的DPF燈號，此時需盡快清潔DPF以免完全阻塞。

從VAG原廠維修體系出身的金豐汽車掌門人-廖建發，過去曾任引擎組長的他，建議新式柴油引擎雖然乾淨許多，但該產生的積碳與油泥還是存在引擎內部，因此柴油引擎保養時需多費一點工夫。 「主動再生」是將上述的碳微粒轉化為二氧化碳的3道過程，但最關鍵的步驟在於提高DPF的溫度，從正常的攝氏300～500度，升高到600～650度，運作的方式如下：車速高於60km/h、轉速高於2000rpm行駛15分鐘以上，就會進行主動再生過程，此時引擎關閉「EGR廢氣循環回路」以增加燃燒室溫度；增加噴油量，讓未經燃燒的柴油形成蒸發油氣，跟隨廢氣流入集塵器中再進行燃燒，用以直接加溫：電子節氣門會控制進入引擎的空氣量到最低需求，達到「稀薄燃燒」以提高排氣溫度：渦輪增壓值隨之調整，以調整引擎出力，讓駕駛者感覺不出系統正在進行清除工作。

柴油引擎運轉溫度高，機油熱蒸發的情況比汽油引擎嚴重，這些油氣與燃燒後的碳粒，都會經由EGR廢氣回收閥門回到進氣歧管，污染進氣歧管與節氣門，因此許多里程高的柴油引擎，一檢查這些部件都髒的驚人。

這是VAG車系1.9 TDI引擎上的EGR閥門，可以看到內部被大量的油泥覆蓋，這些油泥的成分就是積碳與油氣冷卻下來後的物質，嚴重影響引擎運作，沒有定期清洗是不行的。 藉由上述的過程便可將原本累積在DPF內部的碳微粒，燃燒轉化為二氧化碳，並排放到大氣中，如此DPF即可再繼續服役。值得一提，上述提到的過程都是最理想的狀態，由於DPF要執行主被動再生過程，需具備一定行車條件才能進行，因此不當的使用習慣或環境，例如半年跑高速公路的次數在3次以下、使用來路不明的柴油、使用規格不符的機油等，都是有可能導致DPF阻塞而故障的。也因為主動再生過程需滿足特殊條件才能運作，因此與其被動等待引擎清潔DPF，倒不如車主自己主動於車輛保養時進行清洗，事先預防DPF阻塞問題。

這顆渦輪也是VAG 1.9 TDI引擎上拆下來的原廠零件，可以看見管路上還殘留機油，這顆渦輪的葉片軸心已扭斷，會這麼嚴重除了機油潤滑品質不佳、沒有延遲熄火習慣外，積碳過於嚴重也是主因。

專用藥水與流程 有效去除積碳油泥 據這次協助採訪的金豐汽車掌門人-廖建發表示，在諸多科技輔助下雖然可柴油引擎變得乾淨，不過該生成積碳與油泥不代表就此消失，很多都是累積在引擎與DPF內部，這些積碳油泥一旦累積到一定程度，就會對引擎造成嚴重危害，因此需定期進行清潔，才能確保引擎健康如新。至於該清潔的部位除上述提到的DPF外，進氣歧管也是另一個重點，筆者先針對前者的清潔過程做個簡單描述，DPF的清洗主要是透過專用藥劑來進行，該藥劑本身為分成A、B兩劑，A劑是用來軟化附著於DPF內的碳粒，B劑則可將碳粒清洗出DPF，並從排氣管出口流出，兩劑特性皆相當穩定溫和，且不具可燃性質，因此不用擔心清洗時會傷害到DPF。而藥劑噴入方式是從位於DPF前端的壓力感知器取樣管噴入DPF內，因此清洗時不需拆卸排氣管，整個過程大約20分鐘就可完成。

這兩瓶就是專門用來清洗DPF的藥劑，小瓶A劑是用來軟化DPF上的碳粒，大瓶B劑則是用來將A劑與碳粒清洗出排氣管，本身為水性藥劑不助燃，不用擔心會傷害到DPF與觸媒轉換器。

清洗DPF時的藥劑是從原廠壓差感應器的管路注入排氣管內，因此施工時不需拆卸排氣管，大約20分鐘就可完工。

藥劑注入是透過專用容器與工具來進行，可有效控制藥劑注入的流量，讓藥劑以最佳時間停留在DPF內。

所有注入的藥劑與清洗出來的碳粒都會從排氣尾管排放出來，從泡沫中隱約可看見黑褐色的碳粒，代表清洗效果有出來。 為了驗證清洗效果，筆者特別找來一部已亮起DPF燈號的Audi A3 TDI車款來測試，清洗前診斷電腦顯示的DPF阻塞率為55％，雖然還沒到塞死的境界，不過據車主表示，車開起來似乎比較沒力，且油耗變得較兇。透過藥劑清洗時，可以發現排氣尾管排出黑褐色的泡沫，好在氣味沒有很臭，清洗完成後再插上電腦檢測，發現DPF阻塞率已大幅降到5％，且車開起來比較輕快，清洗效果完全顯現出來。至於進氣歧管之所以要清洗，那是因為柴油引擎配置的EGR廢氣回收閥門，會將排氣管的廢氣導回進氣歧管再次燃燒，藉此降低燃燒溫度與NOx的生成，不過此舉卻也會導致「積碳」與「油氣」沉積在進氣歧管內，導致進氣歧管內佈滿油泥，降低引擎進氣量，使引擎效率不彰，進而影響渦輪運轉順暢性，嚴重時還會導致渦輪軸心扭斷，屆時只能更換渦輪來解決問題，因此定期針對進氣歧管進行油泥清洗是有其必要性的，且廖建發表示使用的藥劑千萬不可使用具可燃性的油性藥劑，此種藥劑噴入進氣歧管時，會使引擎產生嚴重爆震，潛藏引擎受損的危機，因此清洗時切記使用水性藥劑，才能保護引擎。

針對進氣歧管與EGR閥門也有專用清洗藥劑可用，透過專業工具將藥劑完全霧化後，噴入進氣歧管內清洗油泥與積碳，同樣快速有效，而水性成分不用擔心引擎受損，建議每2萬公里就清洗一次。

透過診斷電腦的協助，DPF的阻塞濾從清洗前的55％，降低到清洗後的5％，不只故障燈已熄滅，車輛開起來也輕快許多，清潔效果相當明顯。

由於柴油容易含水，因此多數柴油車都會有一顆很大的燃油濾芯，記得要按照原廠建議的時間進行更換，以免水分跑到共軌系統中，造成難以預料的問題。 其他應注意事項 機油規格要謹慎 要確保柴油引擎健康如新，要注意與執行的保養事項除上述提到的清洗項目外，還有一些小叮嚀要提醒。首先要特別注意的是多數柴油車都會吃機油，這表示機油會流入DPF中燃燒，所以配備DPF車種（2009年後柴油車款）務必使用合乎柴油引擎規範的機油，而且未經過原廠認證的任何「機油添加劑」，也建議不要使用才好，因為有些添加劑在燃燒後會產生灰份（Ash），會有阻塞DPF的可能性，使維修成本增加，當然保養里程不要超過1萬公里，也是基本的觀念。此外就是柴油品質與燃油過濾器的更換時間，因柴油本身多少都含有水分在裡頭，為避免水分進入高壓噴嘴內，造成內部精密零件受損，因此原廠設計了一個體積不小的燃油濾芯，可將水分濾除在裡頭，因此車輛保養時一定要站按照原廠規範將燃油濾芯換新，才能避免高壓共軌系統故障。

定期透過專用柴油添加劑的協助，多少也能去除柴油中的水分，減少噴油嘴阻塞機會，讓引擎更健康。