آیا دستگاه تمیزکاری اجاق دی‌پی‌اف عمر دی‌پی‌اف را افزایش می‌دهد؟

نحوه کار دستگاه‌های تمیزکاری DPF با اجاق حرارتی و نقش آنها در نگهداری

دستگاه تمیزکاری DPF با اجاق حرارتی چیست و چگونه در تمیزکاری و نگهداری DPF کمک می‌کند

دستگاه‌های تمیزکاری اجاق DPF در اصل تجهیزات صنعتی هستند که برای پاک کردن گرفتگی‌های سرسخت در فیلترهای ذرات دیزلی با حرارت دادن به آنها تا زمانی که خاکستر و دوده انباشته شده بسوزد و از بین برود، استفاده می‌شوند. این روش با فرآیند بازیابی معمولی که هنگام کار موتور انجام می‌شود تفاوت دارد، زیرا در اینجا ابتدا فیلتر از خودرو خارج می‌شود. مزیت این روش، کنترل کامل بر دما است؛ بدین معنا که می‌توان تمام مواد آلاینده را بدون نگرانی از آسیب به ماده فیلتر پاک کرد. وقتی تکنسین‌ها این فیلترها را جدا از موتور پاک می‌کنند، نتایج بسیار بهتری در فرآیند تمیزکاری به دست می‌آورند. این موضوع برای عملکرد مناسب فیلتر در طول زمان و رعایت استانداردهای آلایندگی که هر سال سخت‌گیرانه‌تر می‌شوند، اهمیت زیادی دارد.

فرآیند بازیابی حرارتی: چگونه حرارت دوده را از بین می‌برد و عملکرد فیلتر را بازیابی می‌کند

در طول فرآیند تمیزکاری، فیلتر ذرات دیزل در داخل یک محفظه خاص تا حدود 600 تا 700 درجه سانتیگراد گرم می‌شود. این حرارت دوده‌ی به دام افتاده را از طریق اکسیداسیون به دی‌اکسید کربن تبدیل می‌کند. پس از اتمام این مرحله احتراق، پالس‌های قوی هوای فشرده باقیمانده خاکستر را از کانال‌های کوچک شبکه‌ای درون فیلتر بیرون می‌رانند. بسیاری از رانندگان با مشکلاتی مواجه می‌شوند وقتی سیستم بازیابی داخلی وسیله نقلیه آنها قادر به تمیز کامل فیلتر نباشد، به ویژه اگر آنها اغلب سفرهای کوتاه داشته باشند یا در شرایطی رانندگی کنند که موتور به دمای عملیاتی مناسب نرسد. این تمیزکاری‌های ناقص معمولاً حدود 5 تا 8 درصد از خاکستر را همچنان درون فیلتر باقی می‌گذارند. هنگامی که ما هر دو مرحله این چرخه تمیزکاری را به درستی تکمیل می‌کنیم، جریان عادی هوا از سیستم بازگشت یافته و توانایی فیلتر در گرفتن مجدد ذرات مضر به حالت اولیه برمی‌گردد.

روش‌های تمیزکاری حرارتی در مقابل آبی: کدام یک مراقبت بهتری از فیلتر در بلندمدت ارائه می‌دهد؟

در حالی که تمیزکاری حرارتی در حذف دوده و خاکستر سینترشده نفوذکرده بسیار موثر است، روش‌های آبی از آب تحت فشار و مواد شوینده برای پاکسازی بدون استفاده از حرارت بالا استفاده می‌کنند و بنابراین برای زیرلایه‌های شکننده ایمن‌تر هستند.

سیستم‌های حرارتی بیشتر برای ناوگان‌هایی با DPFهای استاندارد مناسب هستند، در حالی که تمیزکاری آبی برای واحدهای قدیمی‌تر یا حساس به حرارت مناسب‌تر است. تمیزکاری منظم حرارتی هر ۱۰۰٬۰۰۰ تا ۱۵۰٬۰۰۰ مایل کاهش فشار معکوس تا میزان 70% ، مطابق با استانداردهای تعمیر و نگهداری صنعت.

تمیزکاری DPF با دستگاه اجاق حرارتی و تأثیر آن بر طول عمر فیلتر

افزایش طول عمر DPF از طریق تمیزکاری منظم حرارتی با دستگاه اجاق حرارتی DPF

دستگاه‌های تمیزکاری فیلتر ذرات دیزل (DPF) در دمایی حدود ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند تا دوده سرسخت و خاکستر باقیمانده‌ای را که در حین عملکرد عادی نمی‌سوزد، از بین ببرند. این کار باعث بازگشت جریان هوا به شکل مناسب از طریق سیستم فیلتر می‌شود و در عین حال از سایش و فرسودگی قطعات ظریف سرامیکی داخلی کم می‌کند. هنگامی که فشار زیادی از طریق فیلترهای گرفته شده ایجاد شود، سیستم برای رفع مشکل، چرخه‌های باززایی اجباری را آغاز می‌کند. این چرخه‌ها ممکن است در طول زمان به قطعات آسیب بزنند و حتی باعث ترک خوردن قطعه اصلی فیلتر شوند. تمیزکاری منظم با استفاده از دستگاه حرارتی (oven) از تمام این مشکلات جلوگیری می‌کند و عمر کلی دستگاه را قبل از نیاز به تعویض افزایش می‌دهد.

جلوگیری از تجمع خاکستر و گرفتگی: نحوه مقابله اجاق‌های DPF با باززایی ناقص

پس از هر چرخه بازیابی، حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد خاکستر غیرقابل احتراق در سیستم باقی می‌ماند. این مواد از افزودنی‌های مبتنی بر فلز در روغن‌های موتور ناشی می‌شوند. در طول گذشت هفته‌ها، این مواد باقی‌مانده درون فیلترها انباشته شده و ظرفیت مؤثر آنها را از ۳۰ درصد تا تقریباً نصف کاهش می‌دهند. وقتی فیلترها به این شکل دچار انسداد می‌شوند، نیاز به تمیز کردن بسیار بیشتری نسبت به حالت عادی دارند که به طور طبیعی احتمال بروز مشکلات را افزایش می‌دهد. تمیز کردن حرارتی بر روی این رسوبات سرسخت به نام خاکستر سینترشده، شگفت‌انگیز عمل می‌کند. این خاکسترها در واقع بقایای سخت‌شده‌ای هستند که با روش‌های معمول تمیز کردن مبتنی بر آب اصلاً حرکت نمی‌کنند. پردازش حرارتی کانال‌ها را باز نگه می‌دارد و جریان خروجی مناسبی را تا زمان بعدی بررسی نگهداری برنامه‌ریزی‌شده حفظ می‌کند.

آیا تمیز کردن حرارتی بیش از حد می‌تواند به DPF آسیب بزند؟ ارزیابی خطرات زیرلایه

گرمای شدید در طول زمان تمایل به تجزیه مواد کوردیریت یا کاربید سیلیسیم دارد، هنگامی که رویه‌های مناسب نادیده گرفته می‌شوند. خبر خوب این است که اجاق‌های امروزی DPF با دنباله‌های برنامه‌ریزی‌شده گرمایش و سردکردن تجهیز شده‌اند که به جلوگیری از تغییرات ناگهانی دما و آسیب به قطعات کمک می‌کنند. بر اساس مطالعات میدانی، هنگامی که تکنسین‌ها روش‌های پیشنهادی تمیزکاری را دنبال می‌کنند، معمولاً کاهش تخلخل کمتر از ۰٫۵٪ پس از هر چرخه مشاهده می‌شود. این در عمل بسیار نезانی است، به‌ویژه در مقایسه با آنچه برای تجهیزاتی که به‌طور ماه‌ها یا سال‌ها با خاکستر انباشته شده رها شده‌اند، اتفاق می‌افتد.

بینش داده: فیلترهایی که هر ۱۵۰٬۰۰۰ مایل تمیز می‌شوند، عمری ۴۰٪ طولانی‌تر دارند (EPA، ۲۰۲۲)

مطالعه‌ای انجام‌شده توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) بر روی کامیون‌های کلاس ۸ نشان داد که DPFها که هر ۱۵۰٬۰۰۰ مایل تمیز می‌شدند، به‌طور متوسط تا ۴۸۵٬۰۰۰ مایل قبل از تعویض عمر می‌کردند—که ۴۰ درصد بیشتر از واحدهای تمیزنشده است که حدود ۳۴۷٬۰۰۰ مایل دوام می‌آوردند. تمیزکاری پیشگیرانه، خرابی‌های ناشی از خاکستر را ۶۲ درصد کاهش داد و منجر به صرفه‌جویی در چرخه عمر به میزان ۵٬۲۰۰ تا ۱۲٬۰۰۰ دلار به ازای هر فیلتر بر اساس هزینه‌های تعویض سال ۲۰۲۳ شد.

مشکل تجمع خاکستر و دوده در فیلترهای ذرات دیزلی

چگونگی انسداد فیلتر DPF و کاهش عملکرد موتور توسط تجمع خاکستر و دوده

وقتی خاکستر و دود در داخل DPF جمع می شوند، در واقع در منافذ کوچک در اطراف دیواره های فیلتر گیر می کنند. با گذشت زمان، این رسوبات مشکلات ایجاد می کنند چون گاز خروجی دیگر نمی تواند به راحتی از طریق آن جریان یابد. ما در مورد کاهش جریان حدود 60 درصد در بدترین سناریو صحبت می کنیم، که باعث ایجاد مشکلات جدی فشار منفی می شود. موتور باید با این مقاومت مبارزه کند و باعث شود همه چیز کارآمد نباشد. مصرف سوخت هم تاثیر داره، معمولا بین 10 تا 15 درصد قدرت در بهترین حالت غیر قابل پیش بینی می شود و ماشین ها حتی ممکن است به حالت خسته کننده ای که عملکرد آن به شدت محدود می شود، وارد شوند. اگه واقعاً بد بشه، سيليندر ها ميتونن گرم بشن و فشار بيشتري به سيستم توربو شارژر وارد کنن. این اتفاق عمدتاً به این دلیل رخ می دهد که فرآیند گردش مجدد گاز های خروجی طبیعی وقتی که مسدود شدن زیادی رخ می دهد، خراب می شود.

چرا بازسازی غیرفعال و فعال به تنهایی نمی تواند باقی مانده خاکستری را از بین ببرد؟

هنگامی که وسایل نقلیه برای مدت‌های طولانی روی بزرگراه‌ها حرکت می‌کنند، بازیابی منفعل به‌صورت طبیعی اتفاق می‌افتد و بازیابی فعال از طریق فرآیندهای تزریق پس‌از سوخت انجام می‌شود. هر دو روش به‌طور مؤثر دوده‌های تجمع‌یافته را می‌سوزانند، اما چیزی که پس از این فرآیندها باقی می‌ماند چیزی کاملاً متفاوت است — خاکستر غیرقابل احتراقی که عمدتاً از ترکیبات کلسیم، روی و فسفر تشکیل شده و از افزودنی‌های روغن موتور ناشی می‌شود. این مواد قادرند تا دمایی در حدود ۱۲۰۰ درجه فارنهایت را بدون تجزیه تحمل کنند. مطالعه‌ای اخیر که توسط آژانس حفاظت از محیط زیست در سال ۲۰۲۲ منتشر شد، نشان داد که تکنیک‌های معمول بازیابی تنها حدود ۸ درصد از این باقیمانده سرسخت خاکستر را از بین می‌برند. این بدین معناست که اکثراً این خاکستر در طی ماه‌ها یا حتی سال‌ها عملکرد، درون کانال‌های خروجی سفت شده و جمع می‌شود. به همین دلیل است که استفاده از تجهیزات تخصصی تمیزکننده DPF با فر با ضرورتی اجتناب‌ناپذیر برای نگهداری مناسب تبدیل می‌شود. این دستگاه‌های صنعتی در دمایی بین ۱۰۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه فارنهایت کار می‌کنند که در واقع توانایی حل کردن این رسوبات سفت‌شده را دارند — رسوباتی که سیستم‌های معمولی وسایل نقلیه قادر به مدیریت آنها نیستند.

عملکرد و مزایای عملیاتی تمیز کردن فر DPF

بازگرداندن بهره وری موتور و انطباق با انتشارات پس از تمیز کردن حرارتی

وقتی خاکستر و دود کاملا داخل یک دستگاه فر DPF سوخته می شوند، سیستم خروجی را باز می کند و موتورها دوباره بهتر کار می کنند. اکثر کامیون ها پس از این فرآیند، طبق داده های EPA از سال 2022، حدود 5 تا 8 درصد بهبود در بهره وری سوخت را مشاهده می کنند، در حالی که ذرات ذرات به طور چشمگیری تا 90 درصد کاهش می یابد. برای اپراتورهای تجاری، رعایت مقررات مانند یورو 6 و EPA Tier 4 بسیار آسان تر می شود. مدیران ناوگان می دانند که این موضوع در هنگام بازرسی اجباری در DMV یا زمانی که وسایل نقلیه به صورت تصادفی در بزرگراه ها متوقف می شوند بسیار مهم است.

کاهش زمان توقف ناوگان: مطالعه موردی نشان می دهد که 30 درصد بهبود با تمیز کردن DPF خارج از کامیون

تمیزکاری خارج از خودرو امکان تعمیرات موازی را فراهم می‌کند و زمان توقف وسیله نقلیه را به حداقل می‌رساند—عاملی مهم در هزینه، با توجه به اینکه شرکت‌های حمل‌ونقل به ازای هر ساعت توقف، ۵۰۰ تا ۹۰۰ دلار هزینه بابت از دست دادن درآمد متحمل می‌شوند. یک مطالعه سال ۲۰۲۳ روی ۱۵۰ دستگاه کامیون سنگین نشان داد که استفاده از تمیزکاری دسته‌ای در کوره، زمان تحویل را ۳۰٪ نسبت به روش بازیابی روی خودرو کاهش می‌دهد و در نتیجه دسترسی عملیاتی و برنامه‌ریزی خدمات بهبود می‌یابد.

مزایای تعمیر و نگهداری اضافی فراتر از تمیزکاری: بازرسی و تشخیص زودهنگام نقص‌ها

در طول فرآیند تمیزکاری، تکنسین‌ها می‌توانند بازرسی‌های دقیقی انجام دهند:

• شناسایی ترک‌های زیرلایه با استفاده از دوربین داخلی (بوَرسکوپ)
• تشخیص نشتی هوا که بیش از ۱۵٪ از دست دادن جریان را نشان می‌دهد
• محل یابی نقاط ذوب ساختار لانه‌زنبوری ناشی از اضافه‌گرمایی‌های قبلی
  این ارزیابی پیشگیرانه ۷۲٪ از مشکلات در حال توسعه DPF را قبل از اینکه منجر به کاهش عملکرد موتور شوند کشف می‌کند (SAE 2021)، که امکان تعمیر به موقع و جلوگیری از خرابی‌های پرهزینه را فراهم می‌آورد.

صرفه‌جویی در هزینه‌ها از طریق نگهداری پیشگیرانه DPF با استفاده از دستگاه تمیزکاری کوره‌ای

جلوگیری از هزینه تعویض DPF: صرفه‌جویی ۳۰۰۰ تا ۷۰۰۰ دلاری به ازای هر فیلتر (شورای پساتصفیه دیزل، ۲۰۲۳)

استفاده از دستگاه تمیزکاری فیلتر DPF باعث جلوگیری از تعویض زودهنگام می‌شود که بسته به نوع وسیله نقلیه، هزینه‌ای بین ۳۰۰۰ تا ۷۰۰۰ دلار دارد. هزینه تمیزکاری حرفه‌ای حرارتی حدود ۸۰ درصد کمتر در هر سرویس است. با تمیز کردن فیلترها هر ۱۵۰٬۰۰۰ مایل، طول عمر آنها ۴۰ درصد بیشتر می‌شود (EPA، ۲۰۲۲)، بنابراین تمیزکاری با اجاق، هزینه‌های احتمالی اضطراری را به یک کار نگهداری قابل پیش‌بینی و سازگار با بودجه تبدیل می‌کند.

سود بلندمدت سرمایه‌گذاری در دستگاه تمیزکاری فیلتر DPF برای بهره‌برداران ناوگان

برای مدیران ناوگانی که حداقل 15 وسیله نقلیه را اداره می‌کنند، بیشتر آنها پس از خرید دستگاه تمیزکننده DPF، هزینه سرمایه‌گذاری خود را بین 12 تا 18 ماه بازیابی می‌کنند. زمانی که یک فیلتر به دلیل تمیز شدن نیاز به تعویض نداشته باشد، صرفه‌جویی حاصل از همین یک مورد به تنهایی حدود نیمی از هزینه اولیه تجهیزات را توجیه می‌کند. هزینه‌های نگهداری منظم نیز بسیار پایین باقی می‌ماند، زیرا تنها به زمان کارکنان و هزینه‌های اساسی انرژی نیاز است. با بررسی اعداد واقعی از عملکرد در محل کار، مشاهده شده است که این نوع ناوگان‌ها به طور متوسط حدود 30 درصد مشکلات توقف ناشی از DPF را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، حتی پس از اینکه کامیون‌ها بیش از 500 هزار مایل کار کرده‌اند نیز با برنامه‌ریزی منظم تمیزکاری در روتین نگهداری، استانداردهای انتشار گازهای آلاینده را به خوبی رعایت می‌کنند.