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ディーゼル車用DPF装置の機能や構造とは?

ディーゼル車用DPFの機能や構造って?

DPF装置
 最近何かと話題のDPF、トラックやバスやトラクター…などなどの
マフラーなどに装着することでディーゼルエンジンから排出される
排ガス中の粒子状物質を大幅に軽減できるフィルターということで
注目を集めていますが、今回はそんなDPFの機能や構造といったことから
故障・目詰り問題まで
含めてまとめてみました。


DPF装置について

【DPFの機能について】
DPFのフィルタ  DPFとはDiesel particulate filterの頭文字を取った略称のことで
日本語に直すとディーゼル微粒子捕集フィルターとなります。
 DPF装置はディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる黒煙などの細かい
粒子状物質を軽減させるもののことで、要するにフィルターによって
排ガスをきれいにする
ことができるというものです。

 これは意外と最近の技術で、2003年に八都県市で実施された排気ガス
規制が実施された際に強制的に装着が義務づけられたときにニュース
などでもかなり注目されていたので覚えている方もいるのではないでしょうか?

【DPFの構造について】
 DPFは黒煙成分などをフィルタ内部で燃焼させることで排出ガスの
99%以上のクリーン化が見込める上に装置の交換などもする必要がない
半永久的な機能を持つ装置ということで注目を集めていますが
実際にどのような内部構造になっているのか気になるところですよね。

 DPFは隣り合う通気孔が交互に閉じられたハニカム構造になっていて
しかも排ガスの入り口側と出口側では別の孔が閉じられているので
排出ガスはSiCの濾過壁によって浄化されてクリーンなガスとなって排出
されるという仕組みになっています。

1. エンジンからの排気ガスがDPFへと送られてくる
DPFの構造その1

2. DPF内部でPMが燃焼される
DPFの構造その2

3. クリーンになった空気のみ排出する
DPFの構造その3

【ちなみに】
 このDPF装置ですが、後付けする場合は大体10万~40万円程度
出費でおおよそどのような車にもつけることができるようです。
 とはいえ、安いものは10万円程度でも入手可能であっても後述する
いろいろな問題点もあるので安すぎる商品というのは個人的には避けた
方が良いのではないかとは思いますが…。

DPFの問題点

【DPFが抱える問題点など】
故障警告灯  このように、黒煙成分を除去するだけできてメンテナンスも必要ない
DPFはこれだけ聞くとまるで夢の技術であるかのように思えますが
そういうわけにもいかず実際にDPF装置を使った人たちの間ではいろいろな
問題点が報告
されていて、ついには全日本トラック協会がその調査に
本格的に乗り出しはじめるなど、その問題はなかなか深刻です。

【DPFの故障】
 現在のトラックに搭載されているようなDPF装置は残念ながら技術的に
それほど発達していないのが現状のようで、定期的にディーラーに
よって修理してもらう必要があったり他の部品への故障を誘発する
原因となっています。
 かといってそう何度も修理に出していたら仕事にならないし故障
してしまった場合は最悪100万円もの修理費がかかってしまったりと
トラックドライバーの負担を増やす存在になっているとも言えます。

【DPFの目詰り】
 DPF内部で黒煙成分(いわゆるスス)を完全燃焼させるためには300度
というとても高い温度を必要とするといわれていて、自動燃焼される
構造になっているとはいえドライバーの運転やDPF装置の性能次第では
かなり頻繁に手動燃焼が必要になる場合も多いようです。

 手動再生によるアイドリング回数が増えたことによって荷物の延着が
発生したり、中にはその騒音の大きさから近隣住民に通報されてしまった
というケースもあり事業者を悩ませています。

【上の問題に付随して起こること】
DPFの排出量推移  このようなことから、DPFによって確かに黒煙は10年ほど前に
比べてほぼゼロに近い環境性能を実現している一方で

●オイル交換サイクルが倍に
●手動再生によるアイドリング回数・時間の増加
●燃費の悪化
●故障箇所の増加

といった問題点が新たに発生しています。

 メーカーにはもう少しDPF装置について改良を加えて欲しいと
思うところです。
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Comment

correction
DPF装置 「1.エンジンからの排気ガスがDPFへと送られてくる」
の説明図の排気ガス矢印の位置が間違っています。
図の一番上の排気ガス通路は、流入側がプラグされており、通路に入れません。上から2段目の解放通路に排気ガスを導入しポーラスなフィルター壁面で微粒子を補足しこれに面した排出通路から排気パイプに排出されます。
  • 2015/09/28 20:37
  • T.Uno
  • Edit
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