柴不麻煩終結黑煙保養概念

資料來源：Goo 車訊網 2012/02/10

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會造成環境衝擊的柴油引擎污染氣體有CO、HC、CO2、NOx與PM，不過由於前兩者的排放量很低，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，遂制定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。

較新款柴油車的排氣管上，通常可見到DPF與兩顆觸媒轉換器的蹤影，目的都是為了使柴油引擎更加環保與乾淨。
透過特殊蜂巢構造
攔截碳微粒於其中
DPF的細部結構如圖所示，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，而該過濾層壁係以白金、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)。

透過VGT渦輪的葉片調整，可使柴油引擎獲得更全面的動力表現，且即使不裝排氣洩壓閥，也能穩定控制增壓值，使車輛平順好開。
「主動再生」係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，運用的方式如下：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。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，是有可能導致DPF故障的，正確的DPF保養方式，文後詳細的敘述。

柴油引擎最新利器
VGT可變幾何渦輪
渦輪增壓器（Turbine）的運轉必須仰賴引擎排氣的氣體填充來驅使渦輪葉片轉動，不過在這樣的運轉前提下，排氣量較小的引擎就會在低轉速時發生填充效應不良、渦輪提速緩慢的情況，也就是大家熟知的Turbo Lag（渦輪遲滯）現象。過去因為如此，使得柴油引擎出現低速扭力充沛，高速馬力不足的問題，不過在VGT渦輪出現後，這樣的問題似乎比較不明顯。

BMW的四缸與六缸柴油引擎上，還運用了雙渦輪增壓技術，目的當然是希望能讓引擎擁有更強的動力輸出，與更節能的油耗表現。
VGT可變幾何渦輪增壓科技，是透過「雙截式」渦輪排氣扇葉設計，外圈葉片透過角度的調整，控制氣流衝擊排器葉片的速度，在低轉速時縮小廢氣通過的間隙，如此撞擊排氣葉片的氣流速度便會加快，進而提升渦輪轉速，讓引擎在低轉速時，就能擁有極佳的反應；而在高速時則讓葉片張開，讓廢氣有更多的空間可通過，減少排氣頭段內的排氣壓力，並維持渦輪葉片的最高轉速，如此最高增壓值便可持續不墜，且排溫也不會因排壓增加而提高，使柴油車輛擁有超越以往的高轉速馬力延續性。

由於新世代柴油引擎的內部構造愈來愈精密，因此保養週期是否按時執行，將大大影響其運作正常與否，尤其是柴油/機油的選擇更是關鍵，使用劣質油品，不只會縮短DPF的壽命，還會危及渦輪與高壓共軌系統的健康，不得不慎。
柴油引擎保養技巧
正確觀念確保壽命
透過上述種種的新科技加持後，新世代柴油車擁有更環保、更低污染與更節能的優勢，尤其在油價節節攀升的這個年代，似乎是有別於油電車的另外一種救贖，但柴油車真的這麼好？沒有任何令人詬病的缺點嗎？事實上卻非如此，因為如果沒有養成好的使用習慣與保養觀念的話，柴油車可是會壞得比較快。
首先是柴油車的保養里程，據德堡福斯掌門人－周曉麟表示，柴油引擎所搭載的高壓共軌噴射系統雖然較汽油引擎複雜，但其他零件其實還算簡單堅固，考量到台灣都會區的用車環境與使用習慣後，柴油車的保養里程不妨可參考VW原廠建議的1.5萬公里，可以提早但不建議延後太多，如此才能確保機油潤滑品質，以保護引擎內部機件與渦輪軸心，此外須特別注意的是多數車種都會消耗機油，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（VAG集團的規範字號為VW504/507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。

而複雜的高壓共軌噴射系統，由於本身是屬於相當精密的零件，原廠在製造時便已採用高規格製程進行生產，因此系統本身具有可靠的耐用度，唯獨要注意是柴油本身的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。此外，高壓柴油泵浦是透過凸輪軸的連動來建立1350bar以上的燃油壓力，因此負責提供潤滑的機油品質也不可忽略，選用大品牌、有認證的機油，較能確保高壓泵浦與凸輪軸的壽命。