ตัวกรอง กบข. - แตกต่างจาก DPF อย่างไร?

ตัวกรอง GPF ปรากฏขึ้นมากขึ้นในรถยนต์ใหม่ที่มีเครื่องยนต์เบนซิน นี่เป็นอุปกรณ์เกือบเดียวกันกับ DPF มีงานเหมือนกันทุกประการ แต่ทำงานในสภาวะที่ต่างกัน ดังนั้นจึงไม่เป็นความจริงเลยที่ GPF จะเหมือนกับ DPF 

ในทางปฏิบัติตั้งแต่ปี 2018 ผู้ผลิตเกือบทุกรายต้องติดตั้งเครื่องยนต์เบนซินที่มีการฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงด้วยอุปกรณ์ดังกล่าว พลังแบบนี้ทำให้ รถที่ใช้น้ำมันประหยัดมากจึงปล่อย CO2 น้อย  อีกด้านหนึ่งของเหรียญ การปล่อยมลพิษสูงที่เรียกว่าเขม่า นี่คือราคาที่เราต้องจ่ายเพื่อความประหยัดของรถยนต์สมัยใหม่และการต่อสู้กับคาร์บอนไดออกไซด์

ฝุ่นละอองเป็นพิษอย่างยิ่งและเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นเหตุให้มาตรฐานการปล่อยมลพิษของยูโร 6 ขึ้นไปลดเนื้อหาในก๊าซไอเสียอย่างสม่ำเสมอ สำหรับผู้ผลิตรถยนต์ วิธีแก้ปัญหาที่ถูกกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีหนึ่งคือการติดตั้งตัวกรอง GPF 

GPF ย่อมาจากชื่อภาษาอังกฤษสำหรับตัวกรองอนุภาคน้ำมันเบนซิน ชื่อภาษาเยอรมันคือ Ottopartikelfilter (OPF) ชื่อเหล่านี้คล้ายกับ DPF (Diesel Particulate Filter หรือ German Dieselpartikelfilter) จุดประสงค์ในการใช้งานก็คล้ายกันเช่นกัน - แผ่นกรองอนุภาคออกแบบมาเพื่อดักจับเขม่าจากก๊าซไอเสียและสะสมไว้ภายใน หลังจากเติมตัวกรองแล้ว เขม่าจะถูกเผาจากด้านในของตัวกรองผ่านกระบวนการควบคุมแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสม 

ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่าง DPF และ GPF

และนี่คือข้อแตกต่างที่ใหญ่ที่สุด นั่นคือ ต่อการทำงานของตัวกรองในสภาพจริง เครื่องยนต์เบนซินก็ทำงานแบบนั้น ก๊าซไอเสียมีอุณหภูมิสูงขึ้น. ดังนั้นกระบวนการของความเหนื่อยหน่ายของเขม่านั้นอาจจะน้อยลงเพราะ ในระหว่างการทำงานปกติ เขม่าจะถูกลบออกบางส่วนจากตัวกรอง GPF. สิ่งนี้ไม่ต้องการเงื่อนไขที่เข้มงวดเช่นในกรณีของ DPF แม้แต่ในเมือง GPF ก็เผาผลาญได้สำเร็จ โดยมีเงื่อนไขว่าระบบสตาร์แอนด์สต็อปไม่ทำงาน 

ความแตกต่างประการที่สองอยู่ในขั้นตอนของกระบวนการข้างต้น สำหรับดีเซลนั้น สตาร์ทด้วยการจ่ายเชื้อเพลิงมากกว่าที่เครื่องยนต์จะเผาไหม้ได้ ส่วนเกินของมันไปจากกระบอกสูบไปยังระบบไอเสีย ซึ่งมันจะเกิดการเผาไหม้เนื่องจากอุณหภูมิสูง และทำให้ DPF มีอุณหภูมิสูงขึ้นเอง ในทางกลับกันจะทำให้เขม่าไหม้ 

ในเครื่องยนต์เบนซิน กระบวนการเผาไหม้เขม่าเกิดขึ้นในลักษณะที่ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศมีความบางกว่า ซึ่งสร้างอุณหภูมิก๊าซไอเสียที่สูงกว่าภายใต้สภาวะปกติ วิธีนี้จะช่วยขจัดเขม่าออกจากตัวกรอง 

ความแตกต่างระหว่างกระบวนการสร้างตัวกรอง DPF และ GPF ที่เรียกว่าใหม่นี้มีความสำคัญมาก ซึ่งในกรณีของเครื่องยนต์ดีเซล กระบวนการนี้มักจะล้มเหลว เชื้อเพลิงส่วนเกินเข้าสู่ระบบหล่อลื่น. เชื้อเพลิงดีเซลผสมกับน้ำมัน ทำให้เจือจาง เปลี่ยนองค์ประกอบ และไม่เพียงแต่เพิ่มระดับ แต่ยังทำให้เครื่องยนต์มีแรงเสียดทานเพิ่มขึ้น ไม่จำเป็นต้องเติมเชื้อเพลิงส่วนเกินให้กับเครื่องยนต์เบนซิน แต่ถึงอย่างนั้นน้ำมันเบนซินก็จะระเหยออกจากน้ำมันอย่างรวดเร็ว 

นี่แสดงให้เห็นว่า GPF จะสร้างความยุ่งยากให้กับไดรเวอร์น้อยกว่า DPF เป็นมูลค่าเพิ่มที่วิศวกรเครื่องยนต์และระบบบำบัดไอเสียของพวกเขามีอยู่แล้ว ประสบการณ์มากกว่า 20 ปีในตัวกรองอนุภาคดีเซล และสิ่งเหล่านี้เป็นโครงสร้างที่ซับซ้อน ในปัจจุบัน ความทนทานของมันแม้จะทำงานในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยมากนัก (แม้แต่แรงดันการฉีดที่สูงขึ้น) กว่าก่อน ก็ยังสูงกว่าในช่วงต้นทศวรรษ 2000 อย่างมีนัยสำคัญ 

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นคืออะไร?

ความจริงของการใช้ตัวกรอง GPF แรงดันฉีดสูง ส่วนผสมไม่ติดมัน และความสม่ำเสมอที่ไม่ดี (ส่วนผสมเกิดขึ้นก่อนการจุดระเบิด) ทำให้เครื่องยนต์หัวฉีดโดยตรงสร้างอนุภาค ซึ่งแตกต่างจากเครื่องยนต์หัวฉีดทางอ้อมที่ไม่มี การทำงานในสภาวะดังกล่าวหมายความว่าตัวเครื่องยนต์และชิ้นส่วนต้องได้รับการสึกหรอแบบเร่ง ภาระความร้อนสูง การจุดไฟในตัวเองของเชื้อเพลิงที่ไม่สามารถควบคุมได้ พูดง่ายๆ ก็คือ เครื่องยนต์เบนซินที่ต้องใช้ตัวกรอง GPF มักจะ "ทำลายตัวเอง" เนื่องจากเป้าหมายหลักคือการผลิต CO2 ให้น้อยที่สุด 

ทำไมไม่ใช้การฉีดทางอ้อม?

เรากลับไปที่แหล่งที่มาของปัญหา - การปล่อย CO2 หากไม่มีใครกังวลเกี่ยวกับการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นและการบริโภค CO2 ก็จะไม่เป็นปัญหา น่าเสียดายที่มีข้อจำกัดสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ นอกจากนี้ เครื่องยนต์ไดเรคอินเจคชั่นยังไม่มีประสิทธิภาพและอเนกประสงค์เท่าเครื่องยนต์ไดเรคอินเจคชั่น ด้วยการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เท่ากัน จึงไม่สามารถให้ลักษณะที่คล้ายกันได้ - กำลังสูงสุด แรงบิดที่รอบต่ำ ในทางกลับกัน ผู้ซื้อมีความสนใจน้อยลงในเครื่องยนต์ที่อ่อนแอและไม่ประหยัด

ถ้าพูดตรงๆ ถ้าไม่อยากมีปัญหากับ กบข. และไดเรคอินเจคชั่นเมื่อซื้อรถใหม่ ให้เลือกรถซิตี้คาร์ที่มีเครื่องขนาดเล็กหรือรถ SUV ของมิตซูบิชิ การขายรถยนต์ยี่ห้อนี้แสดงให้เห็นว่ามีเพียงไม่กี่คนที่กล้าทำเช่นนั้น แม้ว่าจะฟังดูยาก แต่ลูกค้าส่วนใหญ่เป็นผู้ตำหนิ