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DPF & GPF 你需要略知的三兩事

DPF 警示燈

未來 20 年你還會繼續開車嗎?

如果你還考慮買車的話,你更應該花點時間看看我要傳遞什麼樣的訊息給你。

應該有一段時間了,我一直在思考究竟要不要寫這篇文?

我思考的是究竟該把經驗與知識公開?還是,就繼續看著故事重複上演?

當我還是維修局內人的當下,我能把學費換得的經驗公開嗎?這會不會是搬石頭砸自己的腳?

憑良心說,這些故慮讓我始終拖延著這篇文章的編撰,當然,在我能站在車輛保修業外圍往內看的時候,競業的心理因素確實降低了許多,而且,說不定業內人士還不屑一顧呢。

前一篇引述來自 INTERESTING ENGINEERING 的報導,BMW 表示:柴油引擎將在持續 20 年,而汽油引擎則是 30 年。

相信這則新聞的出現,讓不少車友與車界的從業人員有如吃下定心丸一般,因為,即使市場充斥著汽車電動化的消息,但,BMW 這家始終在引擎工藝發展上使力的百年企業,已經直接表明:還早勒,汽柴油引擎還會持續發展,而且會有新技術的引擎發表。

如果今天是其他車廠如此表態,可能就當作是個訊息略過即可,但,如此明白的宣示公司的政策,從 BMW 這樣的公司發表,那可就不是隨便講講而已,要知道,發生在 2015 年的柴油門醜聞事件,可是因為 BMW 專心於排放控制,沒搞小動作,才因此打開了潘朵拉的盒子。就該公司的技術而言,勢必對於未來的排放控制有意願且不逃避的面對,等一下後面舉一個小例子就能讓你知道人家考慮得多細膩。 

這也與先前 VOLVO  Cars 先是在 2017.07 宣佈,將自 2019 年起推出純電動或混合動力的車款,結束一直以來的內燃機引擎車款,而後又在 2019.03 宣布,將在 2019.06 推出「新世代柴油引擎」的前後矛盾一樣,要讓燃油車消失哪有那麼簡單,甚至你也要考慮一下中東產油國的人民是吃沙子就能活嗎?

如同 BMW 集團發展董事會成員 Klaus Froelich 對新聞媒體說的:電氣化的轉變被誇大了。

BMW 集團發展董事會成員 Klaus Froelich

因此,既然燃油引擎還有幾十年的應用,自然會有一些重要課題必須面對。你現在能看到這篇文章,我也擺明告訴你,這主要是寫給車主看的,當然其中也免不了有些給業內的暗示,大家各取所需吧。

如果你已奉行電動車主義,打算這輩子都不再碰燃油引擎的車輛,那麼我會建議你必須動員你身邊所有的關係,在本島支持以核養綠的活動,除了要啟用核四之外,更應該在核ㄧ二三原址蓋新的核五六七。否則,你就該明白「電動車是燃煤動力車」的事實,環保只是藉口。

未來 20 年你會買新車嗎?

在此先假設,你是有機會使用新科技引擎的車主,那麼下列兩樣攸關車輛廢氣排放的組件,你如果願意花點時間了解一下,對你是有好處的。在下列冗長的敘述中,我會盡量簡要的解釋這些組件在車輛上的運作,以及可能會遭遇到的情況,另外,也會告訴你該注意哪些細節,讓你不會遭遇到異常難解的破財事,因為這些車上的污染防治設備已經開始運行。

Diesel Particulate Filter = DPF,柴油微粒過濾器。

Gasoline Particulate Filter = GPF,汽油微粒過濾器。

DPF 應該是這一年多來,比較多車友討論的組件,基本上對於使用柴油車款的車主,或是有提供柴油車款保修的業者,應該對此一零件越來越不陌生。本島在加入 WTO 世界貿易組織之後,也開放了柴油小客車的進口,從 2008 年左右本島開始有柴油車款引進,而通過本島五期環保法規的柴油車款就配有 DPF 這樣的廢氣污染防治設備。

至今約十年的時間,這些車輛的哩程累積也恰好達到一個階段,因此,DPF 的問題開始慢慢的浮現。

BMW 柴油車款為例,車廠預設裝置在柴油車上的 DPF 內部的煙灰,應該會在累積到 20 萬公里左右的里程達到飽和,簡單講就是在這個預設里程到達的時候,DPF 內部的煙灰即將塞滿整個 DPF ,這時需要有所處置。

DPF 柴油微粒過濾器

所以,這個時候車輛的引擎控制電腦將會有「DPF 可利用里程過低…」之類的故障碼提示,隨著車輛里程越來越高,這樣的提示會持續存在,直到車輛維修業者對此一故障做個處置之後,才會有所改變。

或許有些狀況是里程似乎沒有如前述那麼多,但卻也看到類似的故障碼出現,這在 BMW 是與其 CBS 保養指示系統有關,系統會參考 CBS 內的引擎運轉時數的資訊,這也是為什麼可以透過儀器診斷出引擎特定的「已運行時間」的原因。

在這裡還是要把 DPF 的作用稍做解釋,簡單的說,這就是一個裝置在排氣管上的碳粒過濾器,過去我們比較有概念的排氣管上的過濾器是「觸媒」。

從燃料引入引擎進行爆炸燃燒,到廢氣進入排氣管內,「觸媒」是扮演廢氣再燃燒的組件,而因為柴油引擎的廢氣含有較多的碳粒子(未能燃燒完全的燃料顆粒),因此車輛針對這些燃料顆粒,設計了 DPF,透過引擎程式控制,利用高溫對於已經通過「觸媒」之後的廢氣與碳粒,再次進行燃燒,目的就是為了將廢氣中的碳粒子盡量的燃燒殆盡,不要讓這些微粒直接從排氣管排放出來,這就是後來我們在符合 5 期環保法規的柴油小車上,比較不容易看到排氣管冒出黑煙的原因,那些從柴油車排氣管冒出的黑煙,就是沒有被燃燒的碳微粒。

BMW 為例,既然車輛的控制電腦會紀錄 DPF 的使用里程,那麼當車輛的累積哩程數達到預設的數字:例如 20 萬公里,則該車的引擎控制電腦便會發出警示,送出一個類似「微粒過濾器可使用的里程過低」故障訊息,這樣的訊息不一定會出現在車內的儀表上,有時候必須在保養階段透過儀器診斷來讀出,所以,進廠保養的時候,請記得請技師對車輛做個電腦診斷,即使要花點費用,都是值得的。

假如:你的車是出現上述的故障訊息,那麼你可以選擇「清洗」或是「更換」這個微粒過濾器。

慎選廠家以策安全

基本上,專業的技術人員,應該有足夠的知識處理上述的問題,不過,實務上有不少案例卻是因為技術人員的認知,進一步地將你的微粒過濾器推向地獄。

別說你不相信,我自己原本也不相信,但是,偏偏這麼做的人還真的不少,我自己都遭遇過為了解決不知名同業處理不好的 DPF 問題,結果自己誤判了還得收爛攤子,一個原本是收錢解決客戶問題的交易,最後演變成我必須貼錢處理掉客戶的問題,整個變成拿錢放車的交易。

因為,商譽是無價的,特別是網路如此發達的今天,客戶滿意度是燒錢也要幹的活。

找誰幫你修車?

那麼,到底這些技術人員做了什麼?導致車輛的 DPF 從可能有救,轉變成沒救呢?這件事的因由,大致上有二種可能:

A. 明明是「無作為」卻騙了車子說「有作為」。

這是什麼意思呢?白話的講就是什麼都沒做,直接騙了車子說:我幫你換了新的微粒過濾器了,然後透過診斷儀器直接對引擎控制電腦註冊了這樣的程序,讓電腦從新計算 DPF 微粒過濾器的應用里程。

B. 真的是「有作為」但卻「沒到位」。

真的對 DPF 做了清洗處理,但是,程序不正確,或者藥劑不合適,又或者根本就是誤判錯估了 DPF 的狀況,所以就出現了,洗了沒用?或者,洗了就壞的現象。

針對 B,各家專業認知不同,各種車輛狀況不一,也就不在此討論細節。但是關於 A,這裡可以稍稍解釋一下問題到底是出在哪裡?

一個 DPF 微粒過濾器在排除任何影響因素的前提下,預設是有應用里程限制的,例如,BMW 依據各車款引擎與當時的技術規範定義,大概是 20 ~ 24 萬公里左右的應用里程數,BMW 認為在這樣的里程數時 DPF 內部應該會積滿煙灰,也就是碳粒子被燃燒後的剩餘灰燼塞滿了整個 DPF

在預設的條件下,車輛會根據行駛的狀況,條件,自行在適當的時機對 DPF 進行自我再生的程序,此時 EGR 會關閉,並且引擎控制電腦會增加噴油次數,目的是要讓 DPF 的溫度能夠從一兩百度提高到三四百度,然後逐步提高到六百多度來燃燒這些碳粒子。

整個再生的流程,時機,會隨著 DPF 的應用里程而改變,簡單的說,如果是很新的 DPF,車輛的再生程序進行的時間長短與頻率,會與高里程數的 DPF 再生程序有所差異,而 A 的處置等於是把一個高里程的 DPF ,更改設定成新的低里程 DPF,如此一來,再生程序就可能會無法應付當下的情況,據此進一步的提高 DPF 堵塞率。

從 1995 年開始,BMW 開始讓車上的部分電腦模組有著自我學習調適的能力,這些模組都儲存了「調整適應值」,這是車輛對自身運行的自我調節機制的紀錄,很多時候為了讓車輛重新學習,例如在大幅度翻修或是清理之後,引擎控制模組,變速箱控制模組,會有不少技術者會視實際狀況,透過診斷儀器刪除這個「調整適應值」,讓車子忘掉過去,重新學習現況。

但,唯獨 DPF 這玩意,你不能毫無作為就將其「歸零」!!!很多車的 DPF 就是死在這麼不明不白的荒唐動作上。

圖文不符的清洗.

要洗還是不要洗?

到這裡,可能想進一步了解問題的車友會問:「那到底 DPF 能不能洗?」「有沒有效?」

這個提問就像有些車友也會關心的另一件事:「變速箱到底該不該換油」?(有機會再聊這個)

說真的,你問我這個,我的答案是:「有的可以洗,有的不能洗,有的洗會好,有的洗也不會好。」

像是根本沒回答你,對吧?

事實上,DPF 可以清洗,但是,這是在 DPF 沒有內部損壞,以及沒有經過不當處理的前提下,而且,用了對的方式,藥劑,程序,確實完成了 DPF 的清洗,而且在特定的車輛運行條件下,甚至應該將 DPF 清洗,列為一個保養的工序,視情況,做預防性的清洗,這會比堵塞問題發生之後才洗,要來得好。

至於,能不能洗?要怎麼洗?這個部分只能視個別車況判定,沒有標準答案。通常車輛的電腦裡有一些資訊可以判讀,如果技術者懂得組合相關的數據進行分析,那麼應該可以對這件事做出判斷。而且,不同的品牌車輛也會有不同的判斷邏輯與處理方式,大原則是相同的,作法則需要個別擬定。

至於,如何處理 DPF 的堵塞,方法太多種了,這兩三年看到太多的案例,我只能說本島的技術者真是什麼招數都有,不妨礙人家做生意,在這就先略過。

堵塞的 DPF 內部

真的堵住了,怎麼辦?

接下來,另一種情況是:萬一你的里程就沒那麼多?可是 DPF 卻出現了故障訊息:「微粒過濾器嚴重堵塞?」白話文就是 DPF 堵住了,這時候你該怎麼辦?

下面簡單的提示如何處理這種「堵塞」問題:

前面提到當哩程累積到一定的數字,DPF 微粒過濾器需要處理內部積累的煙灰,這樣的情況下,DPF 不一定會產生嚴重堵塞的問題,但是,置之不理的時候,可能會因為電腦的干預而使 DPF 原有的再生程序不再進行。

但是,里程還沒到卻發生了 DPF 堵塞,合理條件下當然是可以透過清洗來解決堵塞,但,請在這之前先排除所有造成堵塞的原因,否則,洗了也是白洗,可能很快就成為回頭車,然後店家無奈地告訴你,沒救,需要更換。

致:維修者,類似的問題發生時,麻煩認真思考問題發生的因由,光給止痛藥是不夠的,你必須要找出病因,否則,請不要為了賺止痛藥的錢,而讓別人喪失了治癒的機會。

相對的也希望身為車主的你,在這個問題上要特別地留意,你一定要慎選廠家處理你的 DPF 堵塞問題。

造成 DPF 堵塞的原因還真不少,而且會因為各品牌車種自身的設定而有所不同,專業人員應該對這些原因了解透徹才能免於誤判,因為似乎還沒看到哪一種診斷儀器能夠直接分析出答案的。如果你不會,你可以問,但是,別亂搞一個高溫可達六百多度的零件,等你燒了客戶的車,你就有得解釋了。

DPF 會火燒車?呵呵,看你的運氣了,沒遇到並不表示這種機率不存在。

另一方面,假如你是車主,不幸當你的座車發生問題,並且你在 X 店家無法獲得解決的時候,特別是  DPF 方面的問題,如果你要把車送到 Y 店家廠商去處理,麻煩你最好把 X 店家所做過的處理方式,完整坦白的告訴 Y 店家,這樣才能確保大家的安全。

已經發生過不少案例,車主在外廠處理未能完善,車主轉回原廠處理,但,卻當什麼事都沒發生過,隱瞞車輛在外廠做過的處置,很多時候,這樣的情況讓接手的廠商重複了無效的作為,甚至背了黑鍋承接了爛攤子。

別以為你開汽油車就沒你的事!

另一個值得關心的議題是 GPF 汽油微粒過濾器,是的,你沒看錯,汽油引擎的微粒過濾器。

自從 2015 年爆發「柴油門」醜聞之後,2018.09 歐盟排放標準六期 Euro 6 多了一個 c = Euro 6c, 這個附加但書規定了車輛廢氣排放,必須包括行進中的動態排放測試,這個排放標準的改變讓 BMW 在 2018.03 發布新聞稿:為了符合 Euro6c 排放標準,將在汽油引擎車款上加裝 GPF 汽油微粒過濾器,而且在同年七月起生產的車輛上就已經配有 GPF 汽油微粒過濾器。

基本上,GPFDPF 本質上是相似的,都是為了解決引擎廢氣中沒有被完全燃燒的燃油碳化微粒,這些顆粒也算是大家熟稱的 PM 的一種,PM2.5 PM5 或 PM10 是指這些顆粒的大小。

根據 BMW 自己公布的技術文件也指出了一個事實,當 2006 年發表代號 N54 的雙渦輪缸內直噴技術引擎時,強調缸內直噴的供油系統可以有精確噴射量,以及高壓噴射的除碳能力(汽缸內),但是經過十幾年的實務進展後的今天, BMW 承認了「在使用直接噴射(缸內直噴)的現代汽油引擎上,無法像進氣管噴射(傳統噴油嘴)裝置一樣,產生均質空氣與燃油的混合氣,因此在燃燒時形成更多的顆粒物。」為了符合 Euro6c 的排放規定,必須在這些車輛上安裝 GPF 汽油微粒過濾器。

這就是 GPF 誕生的由來,如果燃油引擎還要持續的發展,過去只有柴油車款才會面對的「微粒過濾器」問題,也會出現在汽油車款上。而且,這將是所有符合 Euro6c 的汽油車款都會裝置的污染防治設備,不是 BMW 的其他品牌也同樣會有。

GPF 汽油微粒過濾器

GPF 在汽油車上扮演的工作與 DPF 在柴油車上所扮演的角色本質相同,GPF 也一樣會有自我再生的程序,也一樣有預設內部煙灰塞滿的應用里程,目前看得到的技術訊息是大約 240000 公里。而因為汽油引擎與柴油引擎兩者的燃油應用方式有異,所以,微粒過濾器的再生里程間隔也不一樣,不過可以確定的是:兩者的完全再生溫度都在 600 ~ 700 度C 之間,在很高的溫度下進行。而為了在汽油引擎車輛上提高 GPF 溫度,必要時會透過引擎控制電腦調整點火時間。

因為業務的關係,特別留意了這個部分的技術問題,在 GPF 被應用的技術文件發佈之後,也連帶的導出新的情事,所以,符合 Euro6c 排放規範的汽油或柴油引擎,都將要面對 微粒過濾器 的問題。

沒忘記前面我說要給你介紹一下,人家為了控制排放所做的努力有多細膩吧。這圖是缸內直噴的高壓噴嘴示意圖,為了解決燃燒過程所產生的積碳問題,甚至手腳都動到噴油嘴的噴射幾何上了,讓噴油的瞬間,哪個方向多,哪個方向少。

為了減少燃料未完全燃燒就被排出汽缸外,缸內直噴的高壓噴油嘴的噴射幾何也被重新設計。

如果你是業界從業人員,看圖你就會懂,人家思緒的細膩,維修這樣的車,心態也要調整,別修壞了客戶的車,只因為你的隨性。

你等著看好了,兇手也許就是車主自己。

引擎機油,下次搞壞你車上的微粒過濾器的兇手,可能是你自己,也可能是幫你更換引擎機油的店家,然後,怎麼發生或是如何查證,幾乎是沒辦法從事後來檢測。無論你是品牌車廠?還是外面自營的保修廠,或者是車主,我都建議你要注意這件事:

被殺而沒救的 DPF

你所用的機油可能讓你的 DPF 或 GPF 提早下課!

還記得十多年前的某一天,協力廠商的業務代表拿著 OMV 原廠型錄來找我,讓我看到 OMV 有一瓶 5W30 的引擎機油發表,這機油通過 BMW LL-04 的認證,是真實通過車廠認證,而不是什麼「性能近似」的模糊銷售用詞。那個時候我極力希望廠商能夠引進這款機油,因為當時本島市場裡看不到這種規範的機油,最多就是 BMW LL-01,沒有 LL-04 這種。 BMW LL-04 規範的機油可以適用於汽油與柴油兩款引擎,當時雖然柴油 BMW 還沒被引進到台灣,但是,M54 引擎較精密的活塞環設計已經被建議使用 5W30 等級的長效機油,很長一段時間 LL-04 規範幾乎是最高等級的 BMW 原廠機油認證等級。

不過,這件事已經改變,為了應付 GPF 的設置,BMW 的技術資訊直接載明「必須使用少灰分,經過認證的引擎機油」最好是:LL-04LL-12FELL-17FE+ 的認證機油,LL-04 規範直接被列為最低的應用等級建議。

通過 BMW Longlife-12FE 認證的引擎機油

由於機油內的灰分含量過高,容易在高溫之後轉變成高硬度的積碳,這對引擎不利,對排氣管上的微粒過濾器更是危險。已知的事實,灰分含量高的機油很容易造成微粒過濾器的堵塞,而且是無法清洗或透過再生解決的積碳堵塞。

所以,當你錯用了引擎機油,後面隱藏的危機,在新世代的引擎上,將會帶給你一場惡夢。

或許你會質疑,引擎機油不是只用來潤滑機件,怎麼跟排氣管扯上關聯?事實上,打從本世紀初期歐盟的排放規定就要求引擎曲軸箱內的氣體不可以外露,所以引擎內部的機油油氣都會透過 PCV 閥或是油氣分離器來做個處理,盡可能避免機油氣被導入進氣管路而成為燃燒時油氣混合的一部分。但是,這是無法避免的過程,特別是新世代引擎多數帶有渦輪增壓器,這些引擎都建議使用高流動力的引擎機油,這些機油的流速快,也更容易揮發,相對容易混合於燃燒室內被燃燒,被導入排氣系統。

在本島,長期以來引擎機油就是個萬國爭鳴的市場,品牌多,廠商多,良劣真假所在都有。甚至不少車主還把自備機油當作習慣。如果自備的機油等級夠好,規格也對,自然有些車主會考慮買自己喜歡的品牌。

不過,在新車保固期內,自備機油是會被車廠註記的也是理所當然。換個角度看,車廠如何能確認你自備的機油,規格無誤,而且還貨真價實呢?出問題的時候,輸贏可不是幾瓶機油的價差可以搞定的,車廠如何能應付這種挑戰呢?又或者說車廠該如何承擔來路不明機油所衍生的保固求償?

因為錯用機油而導致 DPF 或者 GPF 堵塞,這可能是未來會出現的新課題,特別是車主沒概念,而技術人員也沒注意的時候,這將會導致堵塞也無法清洗的結果,麻煩的是此類積碳的長期積累的初期是無感的,等狀況嚴重了,等同也沒救了。

講實在話,現在新車保固期都越來越長,奉勸有幸購買新車的車友,在保固期內還是使用品牌車廠所提供的機油吧,一輛車動則上百萬,一瓶機油少 200 好了,換一次機油是幾瓶?又能省多少費用呢?值得省這點花費來換一個「自備機油」的註記,然後在發生保固求償時產生爭議?更何況引擎機油對車輛的影響越演越烈,開心用車,少挖洞給自己跳吧。

以前面談到的訊息來說:LL-04 的機油經過 10 多年後的今日,市場已經比較容易買到,而 LL-12FE 的認證機油,我在本島看到了一支,與當年被我強力要求引進的代理商同一家,他們認真考慮市場的專業度,在去年引進了通過 BMW LL-12FE 的引擎機油,至於 LL-17FE+ 的認證機油,個人目前還沒看到過實物。

原廠技術資訊節錄部分內容

在這裡討論的機油認證,都經過原廠公開的技術資訊比對,明確出現在認證清單上,而不是「性能近似」這種銷售用詞。

原廠技術資訊節錄部分內容

最後,還是不免需要老調重彈,解決積碳問題的最佳方式,還是從燃燒的開始就預防積碳的生成是上上策,沒有積碳是不可能的,但是減量可以辦到。

BIO-POWER 生化酶 就是一個預防積碳的解決方案,本島某些品牌車廠可是以此為售後服務的秘密武器,藉以減少積碳產生的問題。俗話說:預防勝於治療,如果燃燒過程的積碳能夠減少,則 DPF 或是 GPF 的負擔也都會減輕。

至於每隔幾公里才使用一次的清潔用途的添加劑,暫且不論其作用與效果,如果你有能力抑制積碳,使其不成為你愛車的問題,你何苦要等到積碳狀況嚴重了才想辦法清洗呢?有沒有效果還不明確呢….

感謝你有耐心看到這裡,你看得很累,我也花了不少時間,希望這份訊息可以提醒或者協助愛車有緣人,不介意分享,但請註明出處,謝謝你的配合。

其他任何提問,可利用私訊給我,謝謝。


經驗分享,就當是成全了別人,陶冶了自己。