米国でDPFメンテナンスの新しいアプローチ

　DPFのメンテナンスは暗中模索の状態が続いています。メーカーがいつサービスを実行する必要があるかについて信頼できるガイドラインを提供しないためです。適切な予防洗浄の間隔は非常に多くの要因に依存するため、特に多様な車種と保有台数を有する会社では繰り返し可能なサービス間隔をグラフ化して計算することはほぼ不可能です。

 

　運送会社は、警告灯が点灯するのを待つのではなく、早めにDPFメンテナンスをやっておかなけえばならないことを受け入れ始めたばかりです。自動車に搭載された機器を過度にメンテナンスすることを好む人は誰もいませんが、DPFは例外です。

 

　DPFは文字通り密封されたゴミ箱のようです。彼らがいつ満杯に近づいているかを見ることができないので、彼らがそれ以上貯められなくなるまで、灰と煤を送り続ける傾向になります。その時は、あなたはすでに問題を抱えています。

 

　メンテナンス後の再生回数の増加が解決策と見なされることがよくありますが、再生は実際に問題を悪化させる可能性があります。それらは、燃焼プロセス中に未燃のまま逃げる軽油によって残された煤粒子を酸化または燃焼させることを目的としています。これらの粒子は、排気ガススタックから黒煙として噴出するために使用されていました。

 

　しかし、DPFによって貯まる物質は煤だけではありません。灰（アッシュ）が大きな原因です。ピストンリングを通過して燃焼室に滑り込むのは、軽油からの残留物です。オイルの一部は燃焼中に燃焼して煤を生成しますが、潤滑油添加剤は不燃性であり、灰としてDPFに閉じ込められたままになります。

 

　DPFを分解すると、そこにある物質の最大90％が煤ではなく灰であることがわかりますが、多くの顧客は、DPFを詰まらせているのは、実際には潤滑油添加剤からの灰であるのに、燃料燃焼サイクルからの灰であると考えています。

 

　その灰がフィルターコア内の小さなチャネルから定期的に手動で除去されない場合、それはますますきつく詰め込まれます。最終的にはコンクリートのような物質に変わり、時間の経過とともにDPFの環境収容力が大幅に低下し、背圧（はいあつ）による再生間隔が短くなります。そして、高温再生は実際にこの灰の「焼結」を加速し、問題を悪化させる可能性があります。

 

　DPF圧力差（差圧）センサーは、灰と煤の違いを認識していません。背圧が高く、それが再生の引き金となることを知っているだけです。灰はDPF内のスペースを占有しているため、圧力差センサーがオフになって別の再生を開始する前に、それほど多くの煤を貯めておくことはできません。再生間の時間が短くなり始めたら、DPFを修理する時が来たことがわかります。

 

DPFの整備と交換

　

　DPFの実践的なメンテナンスの必要性をめぐっていくつかの混乱があります。再生を行うことは、クリーニング手順でDPFを脱灰することと同じではありません。そして、それはDPFを取り外し、新品ユニットまたはリビルトユニットと交換することと同じではありません。

 

 

　しかし、受動再生は、石油が消費されるにつれて蓄積する灰の蓄積を解決するのにほとんど効果がありません。未燃のブローバイオイル、燃料液滴、およびシリンダー内で噴霧されていないものはすべて排気ガスから排出されます。理想的な世界では、それは酸化触媒を通過し、それが通過するときに煤を酸化し、DPFが見るものはすべてきれいで、軽く、ふわふわした灰です。

 

　現実の世界では、DOCの効率は、冷却剤や油漏れなどによって汚染されているため、時間の経過とともに低下します。古いDOCは、煤を酸化する能力が50％から70％しか効率的でない可能性があるため、より多くの未燃の粒子状物質または酸化されていない煤がDPFに入ります。

 

　したがって、最良のシナリオでも、トラックが古くなるにつれて、煤ではなく灰がDPFを台無しにする可能性が高くなります。トラックからDPFを取り外して清掃することが、灰を処理する唯一の方法です。多くのディーラーがサービスを提供しており、一部の大規模な運送会社は独自の洗浄機を購入しています。通常は一晩の仕事ですが数日かかることもあります。稼働時間が重要な場合の一般的な代替手段は、新品または再調整されたDPFを購入することです。

 

DPFクリーニング方法

 

　DPFの清掃には通常、トラックからフィルターを取り外し、高圧洗浄機を使用してDPF内の小さなチャネルから残有物質を緩めることが含まれます。次に、フィルターのフローテストを行って、まだ存在する制限のレベルを確認します。いくつかの個別のチャネルをワイヤーの長さで測定して、物質が残っていないかどうかを確認します。残留物が多い場合は、DPFを高温に最大8時間さらして、残留物をさらに細かくより緩く吹き飛ばすことができるまで行います。

 

 

　DPF技術先進国のアメリカのダイムラートラックスノースアメリカ（通称DTNA)は、いわゆる「ベイクアンドブロー」洗浄方法を推奨しておらず、液体洗浄に比べDPFを完全に洗浄していないと判断しています。リマンプログラムを通じてDPFを実行することをお勧めします。DPFは洗浄および整備されており、お客様は古いDPFをクリーンなDPFに交換するだけで、最小限の休車期間で作業を進めることができます。」

 

　ディーゼルエミッションサービス（通称DES)は新しいプロセスを提供しており、予防保全サービスやオイル交換などのためにトラックがダウンしているときに、界面活性剤を使用してDPFの水洗を行い、焼結灰を除去しています。かかる時間は約2時間。しかし従来の清掃よりも多くの費用がかかります。明らかなメリットは作業時間が短く休車しないでいいことです。

 

 

アップストリームの障害

 

　燃焼室を通過するものはすべて、最終的にDPFを通過します。オイル、クーラント、空気取り入れ口からのほこりでさえ、フィルター基板を汚す可能性があります。クーラントとオイルは、DPFの表面を覆い、その効率を低下させます。故障したインジェクターからの過剰な燃料は煤のレベルを劇的に上昇させる可能性がありますが、目に見える症状はもうありません。アップストリームの障害は、DPFの危険信号です。

 

　クーラント補充またはオイル補充しているドライバーを追跡するのは困難ですが、そうしている場合は、液体がどこかに、おそらくDPFに流れ込んでいることを示唆しています。ドライバーは、消費量を追跡できるように、液体を補充するときにメンテナンスをアドバイスするように指示する必要があります。

 

　EGRの障害も多くのDPFの問題の原因ですが、EGRシステムのクリーニングとサービスには費用と時間がかかる可能性があります。エンジンからEGRクーラーを取り外すだけで9時間の作業になることもあります。再組み立てにさらに9時間、清掃にかかる時間を追加すると、運送会社が回避する理由が簡単に理解できます。

 

　アメリカのホーク（Hoke）社は、クーラーやバルブを取り外さずに、トラックが整備ピットにいる間にEGRシステムを定期的に清掃できるサービスを提供しています。プロセスは完全に自己完結型で、後処理システムを取り外した後、マシンを吸気システムに接続し、エンジンの稼働中に数リットルの洗浄液と洗浄液をエンジンに流します。所要時間は約30〜45分で、部品と技術料合わせて600ドルです。

 

DPF（ディーゼルパティキュレートフィルター）のメンテナンススケジュールの再考

 

　煤を受動的に酸化するDPFの能力は、排気温度に大きく依存します。負荷の軽いエンジンや、アイドリング状態が多いトラックからの排気ガスは、煤を効率的に酸化するのに十分なほど熱くありません。寒冷時の操作は、後処理システムの効率をさらに低下させる可能性があります。

 

　運送会社には、いわば、予防保守スケジュールの基礎となる独自のルールがあり、事前に決められたタイムテーブルに基づくのではなく、ルート、トラック、エンジン、負荷、およびドライバーに基づく必要があります。これらの変数はすべて、最適なクリーニング間隔を決定する上で重要な要素であることがわかってきました。予防メンテナンスプロセスの合理化に何年も費やしてきましたが、後処理のメンテナンスは、ほとんどの走行距離の推奨事項に厳密に基づくことはできないため、DPFの頭痛を軽減したい場合は、再構築する必要があります。 

 

　とりわけ、DPFキャニスターは、損傷、ひび割れ、破損の可能性がないか定期的に検査する必要があります。また、センサーとそれらの露出した接点を検査およびクリーニングして、それらが良好な電気的接続を持ち、誤った障害コードを引き起こす可能性のある汚染物質によって固まらないことを確認することが重要です。

 

DPFの堆積を予防するための2つのアイデア

 

 1.低灰分エンジンオイルを使用

 

　低灰分CK-4（JASO規格DH-２）エンジンオイルには、体積で約1％の灰分が含まれていますが、シェブロンの新しいDelo 600 ADFにはわずか0.4％の灰分しか含まれておらず、添加剤には亜鉛やリンは含まれていません。どちらも、DPFでの灰の蓄積に少なくとも部分的に関与しています。アメリカのシェブロン潤滑油部門によると、この低灰分エンジンオイルはDPFでの灰の蓄積を大幅に減らすことができますとの説明でした。

 

　CTスキャンマシンを使用して、稼働中のDPFの灰分を観察した結果、一般的なCK-4オイルでは、10〜20時間の運転ごとに約1ミリメートルの灰が蓄積します。しかし、Delo 600 ADFを使用すると、100〜800時間に1ミリメートルの灰が見られるほど変化が起こります。

 

　運送会社は、オイル補充の際にメジャーブランド外の安価なオイルを避けることで、自傷行為を回避できます。トラックがオイルを消費している場合、それはおそらく灰としてDPFに巻き込まれ、ディーゼル酸化触媒とDPF面をコーティングしています。Delo 600 ADFなどの低灰分オイルはDPFに含まれる可能性がありますが、灰分がそれほど蓄積されることはありません。

 

2.クーラントヒーターでエンジンを予熱

　

　コールドスタート中、ディーゼルエンジンは大量の未燃燃料を排気システムに通します。DPF以前の時代には、コールドスタートにより、最初に空気が吹き込まれたときに煙の雲が発生しました。現代ではそれがDPFによって閉じ込められているので煙を見ることができません。

 

　Webasto（ヴァベスト）社によると、解決策は始動前にエンジンを予熱することです。同社は、2007年にDPFが義務付けられる前から、ディーゼル燃焼エンジン冷却水ヒーターを研究し調査結果によると、キーを回す前にエンジン冷却水を165度に温めておくと、70度の周囲温度で煤が66％、40度で煤が約27％減少しました。

 

　クーラントヒーターを使用してエンジンを予熱すると、外気温にもよりますが、DPFが煤の酸化を開始するのに十分な温度になるまで35〜45分かかりますが、冷たく湿った煤の多くがフィルターに入るのを防ぐことで、DPFは過負荷になる前に想定されているように熱くなる可能性があります。

 

　またコンビニエンスストアなどに配送するトラックやフードサービスデリバリートラックなど、オンとオフのサイクルが頻繁にある機器でクーラントヒーターを稼働させたままにすると、エンジンを再起動したときにエンジンを通常の動作温度に近づけて、煤の生成を減らすことができます。同じ理由で、アイドリングの優れた代替手段でもあります。