Bầu lọc hạt DPF là thành phần quan trọng trong hệ thống xả của động cơ diesel, giúp giữ lại và xử lý muội than nhằm giảm thiểu khí thải độc hại. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách bảo dưỡng DPF sẽ giúp bạn duy trì hiệu suất động cơ và tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải.
1. Giới thiệu về bầu lọc hạt DPF
Bầu lọc hạt DPF (Diesel Particulate Filter) là một bộ phận quan trọng trong hệ thống xả của động cơ diesel, được thiết kế để giảm thiểu lượng bụi mịn và các hạt vật chất có hại trong khí thải động cơ diesel.
Hệ thống DPF giúp động cơ diesel tuân thủ các quy định về khí thải nghiêm ngặt, đặc biệt là tiêu chuẩn Euro 4, Euro 5 và Euro 6. Bầu lọc hạt DPF hoạt động chủ yếu bằng cách giữ lại các hạt bụi và khí thải có kích thước nhỏ, sau đó thực hiện quá trình tự làm sạch (regeneration) để loại bỏ các chất này khỏi hệ thống.
DPF là thiết bị xử lý khí thải sau khi xả, giữ lại các hạt vật chất như bồ hóng và tro.
Để giảm lượng khí thải từ xe chạy bằng dầu diesel, bộ lọc hạt diesel sẽ thu và lưu trữ muội thải, phải được đốt cháy định kỳ để tái tạo bộ lọc. Quá trình tái tạo sẽ đốt cháy muội thải dư thừa lắng đọng trong bộ lọc, giúp ngăn ngừa khí thải độc hại và khói đen mà bạn thường thấy phát ra từ xe chạy bằng dầu diesel khi tăng tốc.
Có thể bạn quan tâm: Tiêu chuẩn khí thải Euro: Tìm hiểu từ tiêu chuẩn Euro 1 đến Euro 6
2. Nguyên lý hoạt động của bầu lọc hạt DPF
2.1 Cấu tạo của DPF
Bầu lọc hạt DPF thường được làm từ vật liệu gốm hoặc sợi thủy tinh có tính chất chịu nhiệt tốt. Cấu trúc của DPF bao gồm một lớp vật liệu dạng lưới có các kênh song song (hoặc các lỗ nhỏ), giúp cho khí thải từ động cơ diesel có thể đi qua. Các kênh này thường được chặn một đầu, khiến các khí thải phải đi qua các lỗ nhỏ này và bị lọc lại.
DPF có khả năng giữ lại các hạt bụi, chủ yếu là các hạt carbon có kích thước nhỏ, khi khí thải đi qua nó. Lớp vật liệu trong DPF có tính chất hấp thụ và giữ lại các hạt này, giúp giảm lượng bụi mịn (PM – Particulate Matter) thải ra môi trường.
2.2 Quá trình lọc và hấp thụ hạt
Khi khí thải từ động cơ diesel đi vào bầu lọc, các hạt bụi carbon (PM) sẽ bị giữ lại trong các kênh của DPF. Quá trình này là một phần của việc làm sạch khí thải, giúp giảm ô nhiễm không khí. Các hạt bụi này có thể là các hạt carbon, mảnh vụn kim loại hoặc các hợp chất khác có trong khí xả.
2.3 Quá trình tái sinh (Regeneration)
DPF cần phải được làm sạch định kỳ để tránh tắc nghẽn và đảm bảo hiệu suất hoạt động lâu dài. Quá trình này gọi là tái sinh (regeneration). Tái sinh có thể được thực hiện theo ba phương thức chính:
- Tái sinh thụ động: Khi động cơ vận hành ở nhiệt độ cao (thường là ở tốc độ cao), các hạt carbon trong DPF sẽ bị oxy hóa và chuyển hóa thành CO2, do đó không còn lưu lại trong bộ lọc. Quá trình này thường diễn ra khi xe di chuyển ở tốc độ cao trên đường cao tốc.
- Tái sinh chủ động: Khi hệ thống điện tử của xe phát hiện DPF bị tắc nghẽn, nó sẽ kích hoạt quá trình tái sinh chủ động. Lúc này, nhiệt độ của khí thải được tăng cường (thường bằng cách đốt thêm nhiên liệu hoặc tăng nhiệt độ trong hệ thống) để giúp đốt cháy các hạt carbon trong DPF.
- Tái sinh cưỡng bức (Forced Regeneration): Trong trường hợp DPF bị tắc nghẽn nghiêm trọng và không thể tự động làm sạch, người sử dụng xe có thể cần thực hiện tái sinh cưỡng bức bằng cách đưa xe đến trung tâm dịch vụ hoặc sử dụng phần mềm để thực hiện quá trình tái sinh.
3. Vai trò của DPF trong việc giảm thiểu ô nhiễm
- DPF đóng một vai trò rất quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm không khí.
- Động cơ diesel mặc dù có hiệu suất nhiên liệu tốt và mô-men xoắn mạnh mẽ, nhưng khí thải từ động cơ diesel chứa nhiều hợp chất có hại, bao gồm các hạt carbon và oxit nitơ (NOx).
- Các hạt carbon này là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đặc biệt là đối với các bệnh lý về hô hấp.
Thông qua việc giữ lại các hạt bụi và thực hiện quá trình tái sinh để loại bỏ chúng, DPF giúp động cơ diesel giảm thiểu lượng khí thải hạt mịn, đồng thời tuân thủ các tiêu chuẩn về khí thải của nhiều quốc gia.
4. Các triệu chứng bầu DPF bị tắc
Thông thường, bộ lọc hạt diesel bị tắc là do những chuyến đi ngắn với tốc độ thấp. Xe chạy ở tốc độ thấp trong những chuyến đi ngắn không thể đáp ứng được yêu cầu để bộ lọc tự làm sạch.
DPF cũng có thể hỏng do bảo dưỡng kém. Tuổi thọ của bộ lọc hạt diesel khác nhau tùy theo ứng dụng. Ví dụ, bộ lọc của động cơ Cummins ISX15 có chu kỳ làm sạch lên đến 400.000 đến 600.000 dặm—mặc dù nó sẽ cần phải tái tạo trước khi đạt mốc 400.000 dặm.
DPF có thể hỏng sớm hơn nếu không được bảo dưỡng tốt. Ngoài ra, tắc nghẽn bộ lọc có thể do sử dụng loại dầu không phù hợp, thay đổi hiệu suất, sử dụng nhiên liệu chất lượng thấp hoặc thậm chí là thường xuyên chạy xe ở mức nhiên liệu thấp.
Vậy làm sao bạn có thể biết được bộ lọc của mình có bị tắc không? Thông thường, khi bộ lọc bị tắc hoặc xảy ra lỗi trong hệ thống, đèn cảnh báo màu cam sẽ xuất hiện trên bảng điều khiển của bạn. Đèn này khác nhau tùy theo nhà sản xuất nhưng thường xuất hiện giống như hình ảnh bên dưới. Khi đèn này sáng lên, bạn biết rằng bộ lọc của mình rất có thể bị tắc và có thể cần phải tái tạo.
Cũng giống như hai hạt chính đang được lọc, có hai loại làm sạch cần thiết. Tái tạo làm sạch muội than bằng cách chuyển đổi carbon thành carbon dioxide và tro được loại bỏ bằng cách tháo bộ lọc và làm sạch trong máy bằng khí nén.
Trên đây là toàn bộ thông tin về bầu lọc hạt DPF mà trung tâm VATC muốn gửi đến bạn. Hy vọng bài viết này sẽ bổ ích và hữu dụng với bạn.
