DPF洗浄の必要性や仕組みについて｜手間やコストを抑えられる方法も紹介

ディーゼルエンジン車を運転していて、非常に不快になっているような不調を感じているなら、DPFが目に入っている可能性があります。

DPF洗浄は、目詰まりの原因であるPM（スス）や灰を綺麗に除去できますが、時間とコストがかかります。

この記事では、DPFとは何か詳しく解説するとともに、DPFの必要性や注意点洗浄についてお伝えします。また、DPF洗浄よりも手軽に低コストでDPFを綺麗にする方法についても解説するので、ぜひ最後までご覧ください。

DPFって？

DPF（ディーゼル・パティキュレート・フィルター）とは、ディーゼルエンジン車に装備されている装置で、ディーゼルエンジン車から排出される粒子状物質（PM）を減らしてくれます。ディーゼルエンジンを使用しているほとんどのトラックや自動車に搭載されている排気ガスの浄化装置です。

DPFは、微細なメッシュ構造をしたフィルターを搭載しており、フィルターにPMが最もあることで排出ガス中のPM量を大幅に減少させます。ディーゼルエンジン車から排出されるPMは大気汚染の原因の一つであり、私たち人間の健康にも有害な物質です。

DPFは、PMを捕捉・除去してくれるため、環境保護や健康被害を主体的に担ってくれます。

DPF導入のきっかけ

ご存知の通り、ディーゼル車から排出されるPM（粒子状物質）は、吸い込むと呼吸器系に悪影響を及ぼし、肺がんや喘息などの原因となる恐れがあると言われています。こうした健康被害を防ぐためにも、日本では2000年代に排出ガス規制が強化され、PMの排出量の規制値が大幅に厳しくなりました。

その結果、ディーゼルエンジンを搭載した車は、DPF（Diesel Particulate Filter、ディーゼルパティキュレートフィルター）の装着が義務付けられるようになり、今ではほとんどの国産ディーゼル車に標準装備されています。

よってDPFは、PMを捕捉・除去により、環境保護や健康被害を抑える役割も果たしています。

メーカーによって他の呼び名がある

DPFは、メーカーによっては以下のような他の呼び名があります。

・DPR（Diesel Particulate Reduction、排出ガス浄化装置）
・DPD（Diesel Particulate Defuser、PM微粒子除去装置）

DPF・DPR・DPDは、名前は異なるものと同じ機能を持つ装置です。メーカーごとの呼称の違いは、それぞれのメーカーが独自に開発したDPFの構造や制御システムに特徴の違いを強調するためと考えられます。また、商標登録などの権利も関係するために、異なる呼び名を付けているのです。
それぞれの異なる特徴は、以下の通りです。

DPFには、排出されるPMを捕捉し大気中への放出を防ぐ機能がありますが、捕集したPMが一時的に機能が低下します。DPRは、DPFと同じくフィルターでPMを捕捉します。長く使うとフィルターが目につきますが、ヒーターで燃焼して再生する機能が搭載されています。

DPDには、PMが一定以上になると自動で燃焼する機能が搭載されています。

DPFの仕組みについて

DPFは正六角柱を隙間なく並べたようなハチの巣状の無数の穴が空いた”ハニカム構造”になっています。内部は出入口を交互にふさぐように複雑な通路で形成されています。ハニカム構造にすることで、表面積を大きくすることができ、多くのPMを捕集できるのです。

また、微細な孔が無数に開いた多孔質セラミックを材質に使っているため、軽量で耐久性もあります。

DPFでPMを捕捉・除去し、綺麗な空気を排出するまでの流れと仕組みは以下の通りです。

1.インジェクターから軽油が噴射される
2.軽油をエンジン内部で燃やして判断を動かす
3.軽油を燃やした際に排出する有害物質をDPFで捕捉する
4.捕捉した有害物質を燃やし綺麗な空気を排出する

上記の流れを経て、DPFの温度は600℃ほどまで到達し、DPF内に捕集されたPMを燃焼します。

インジェクターの仕組みも紹介

インジェクターは、燃焼する実行過程において以下の段階に分けて軽油を噴射しています。

1.パイロット噴射
2.プレ噴射
3.メイン噴射
4.アフター噴射
5.ポスト噴射 

それぞれの噴射には次のような役割があることは、整備士の皆さんもご存知でしょう。
パイロット噴射は、ディーゼルエンジンでメインの燃料を噴射する前に、少量だけ燃料を噴射することです。ディーゼルノックを抑制し、燃焼音を低減します。プレ噴射は、メイン噴射の前に少し燃料を噴いて火種を作る噴射です。急激な燃焼になるのを防ぎます。

そして、エンジンのトルクを生み出すための主となるメイン噴射、焼室内の燃え残った燃料を再燃焼させて、排気ガス中のPMを削減するアフター噴射、排気温度を上昇させるためのポスト噴射と5段階の噴射が行われています。

これらの噴射によって、排気管へ軽油を送りDOC(酸化触媒)に燃料を導いています。酸化触媒には、排気ガスを酸化反応させてDPF内の燃焼温度を効率的に高める役割があります。

DPFの再生方法【自動・手動・強制】

DPFには「自動再生」「手動再生」「強制再生」の3つの再生方法があります。ここでは、それぞれの再生方法について詳しく解説します。

自動再生

DPFの自動再生とは、走行中にコンピューターが自動で燃焼する再生方法のことです。車両の走行中に、DPF内にスス（PM）が一定量溜まり排気温度が一定を上回ると、自動で燃焼を開始し、フィルター内に溜まったPMを効率よく除去します。

通常、走行中にエンジンの回転数が上昇し、水温が約80℃に達した際にDPFの再生が行われます。長距離運転や高速道路での運転が多い車の場合、走行中にエンジンの温度が高まりやすく自動再生が行われる回数が多くなり、DPFフィルターも詰まりにくくなります。
一方、短距離の走行が多い車の場合は、排気温度が十分に上がらないために自動再生は行われにくいです。

自動再生をしている間は、エンジンを停止できません。エンジンを停止すると、燃焼が完了せずDPFの詰まりを引き起こすケースがあるためです。自動再生中は、走行し続ける必要があります。

手動再生

手動再生とは、ユーザーが意図的に行う再生方法です。DPF内に溜まっているPMが多い場合、自動再生が正常に機能しなくなり、警告ランプが点灯します。チェックランプが点いたときは、手動再生が必要です。

手動再生では、車両を安全な場所に停止し、高回転のアイドリングを行います。

インジケータランプとDPF再生ボタンを押すと手動再生が開始されます。マツダ以外のメーカーで、インジケータランプが若干している場合は、必ず手動再生を行います。万が一、手動再生を中断した際には、できるだけ早く手動再生を再開してください。

高回転のアイドリングを行った後に、DPFボタンとインジケーターランプを押して手動再生をスタートし、再生を完了させます。手動再生を行うとチェックランプの点灯が消え、フィルター内の溜まったPMを除去できます。

手動再生を無視すると、重要ランプやエンジンチェックランプが点灯し、エンジンの制御がかかり、速度が40〜50km/hに制限されてしまいます。こうなるとユーザー側では対処できないため、ディーラーか整備工場で修理を依頼して行うことになります。

強制再生

強制再生は、ディーラーや整備工場で強制的に行う再生で、DPFの内部を強制的に約600℃ほどまで上昇させて、DPFの内部に残ったPMを再び燃焼させます。自動再生が正常に行われない、DPF内に大量のPMが溜まって手動再生が上手くいかないなどの場合に行う手法です。

整備工場に持ち込まれた車で、強制再生によって対応した経験を持つ方もいるでしょう。強制再生が必要になりやすいケースは、短距離走行を頻繁に行う車です。長距離を走行する車に比べてエンジン内部の温度が上がりにくいため、自動再生が行われにくいからです。
自動再生の回数が少ないと、徐々にPMが堆積され、強制燃焼が必要となる場合が多くなります。こうなった場合は、ディーラーや整備工場で専用の機械によってDPF内部を強制的に600度まで上げて、残留しているPMを再燃焼して強制的に除去しなければいけません。

強制再生は最終手段であり、強制再生を何度も繰り返し行うとDPFに負担がかかるため、DPFの内部にある触媒が高温で溶けて損壊する恐れがあります。しかし、強制再生はDPFの寿命を延ばすために重要な手段でもあります。

強制再生を行ってから1週間〜3週間以内に、再度チェックランプ・インジケータランプが点灯した場合は、DPF触媒の交換や洗浄が必要です。

DPFフィルターの詰まりで生じる症状は？

DPFフィルターに一定量のPMが溜まると、自動再生機能によりセルフクリーニングが行われます。 ただし、セルフクリーニングがうまくいかない場合や再生を繰り返した結果、DPFに見つかるが発生することがあります。DPFフィルターが詰まった場合、次のような症状が出ます。

• DPFの警告ランプが頻繁に点灯する
  
• DPFの警告ランプが点灯したままなかなか消えない
  
• エンジンがかかりにくい
  
• DPFの自動再生の頻度が増えた
  
• DPFの再生時間が以前より長くなった
  
• エンジンの異音がする

DPFが詰まると、PMの捕集・燃焼スペースが奪われ、DPFの浄化機能が低下します。その結果、セルフクリーニングサインが点灯し続け、エンジンを停止することが正義になります。

また、排気効率が低下することでエンジンの回転数が制限され、トルク不足や燃費の悪化が生じることもあります。DPFの目詰まりが進行した状態で走行を続けると、最悪の場合DPF自体が故障してしまいます。DPFが故障すると、SCRやEGRなどほかの排ガス浄化装置にも症状が出てきてしまいます。

DPFやSCRやEGRは別々の役割を持って搭載されていますが、関連する各部が相互で作用するために、どこかの部品で不具合が生じると、関連した別の装置にも異常を引き起こします。DPFの目詰まりは、DPFだけではなくほかの装置の不調やトラブルにも影響するので放置しておくべきではありません。

トラックのDPFが故障する原因

トラックのDPFは、最適な状態でセルフクリーニングが実施されていれば故障する可能性は低いでしょう。 DPFの寿命は3年〜5年、または8〜10万kmといわれています。ただし、走り方や走る場所によっては、これよりも早い時期にDPFが故障することがあります。ここでは、トラックのDPFが故障する原因について見ていきましょう。

低速での走行や短距離走行が多い

低速走行や短距離走行は、エンジンの回転数を上げることができず排ガス温度が十分に上がりません。低速走行や短距離走行する頻度が多いトラックは、セルフクリーニングがうまく実行されず、DPFが故障する可能性が問題になります。

エンジンの始動・停止を頻繁に行っている

エンジンの起動・停止を頻繁に行い、吐き出されたPMが続きます。フィルターにPMが無視されると目が覚めると、DPFが故障する原因となります。

長時間のアイドリングを繰り返し行っている

アイドリング中はPMが一時するので、セルフクリーニングが行われません。長時間のアイドリングを繰り返し行っていると、PMがどんどん進んでいきDPFが故障する原因となります。

エンジンが温まらないうちにエンジンを止める

DPFのセルフクリーニングには、高い排ガス熱が必要です。そのため、エンジンが温まらないうちにエンジンが止まってしまうと、セルフクリーニングがうまく行われずDPFが故障する原因となります。

渋滞路をよく走る

渋滞が多い道路では、エンジンの回転数を上げられずセルフクリーニングがうまくいきません。そのため、運行ルートに渋滞路が多いとDPFが故障する原因となります。

アッシュが詰まっている

オイル漏れなどによってエンジン内のエンジンオイルが排気と一緒に流れてくると、DPFの詰まりの原因になることがあります。

経年劣化

DPFのセルフクリーニングは、高熱でPMを燃焼させます。そのため、とりあえず使い続けたDPFは、高熱により経年劣化が進行して故障する可能性がございます。

DPFの溶損

フィルターに詰まったススやオイルが異常燃焼すると、DPF自体が溶けて壊れてしまうことがあります。DPFが溶けてしまうと、排気の濾過能力が大きく低下します。溶損してしまうとDPFを交換しなければいけなくなります。

DPFを適切に長持ちさせるには？

DPFを適切に長持ちさせるポイントは、定期的なメンテナンス（クリーニング）と適切な運転が欠かせません。短距離走行が多い場合は、エンジンが十分に暖まらないためにDPFの自動再生が難しくなりますが、意識的に長距離走行を取り入れエンジンを暖めることで、DPFの再生を促進できます。

また、PMはエンジンが高回転する際に多く発生するため、急加速や急ハンドルを避けて穏やかな運転を心がけてください。

DPFのセルフクリーニングは高い排気ガス熱が必要になるため、高速道路ではエンジンを高速回転させましょう。また、DPFが捕捉するPMは1/3以上がオイル由来の物質で構成されているので、使用するエンジンオイルがPMの発生量と大丈夫です。

せめてDPFを長くさせるためにも、最初のうちからPMが少ないエンジンオイルを使うことをおすすめします。 DPFを長くさせるためには、乱暴な運転は控えて車に負担をかけないことも大切です。

なぜDPFを洗浄する必要があるのか

DPFを洗浄する理由は、エンジンオイルの燃焼後に残る灰分（無機残渣）である「灰」を除去するためです。

ほかにもDPF洗浄には、さまざまなメリットがあります。DPFの目詰まりを解消すれば、その分快適に車を使用でき、DPFの寿命を延ばせます。また、エンジンの出力低下や燃費悪化を改善し、本来の性能を維持できるでしょう。排ガスの排出が減るため、環境への負荷低減にもつながります。

さらに、DPF洗浄によって、燃費の改善やDPF交換費用の削減も実現できるため、経済的なメリットも得られます。

アッシュはDPFフィルターが目に入る原因となりますが、強制再生では燃焼しきれないため洗浄する必要があります。ただし、DPFを分解洗浄するとアッシュを綺麗に除去できますが、DPF洗浄は手間がかかるため、作業完了までに12〜20時間ほど時間がかかります。

洗浄している間は車が使えないため、トラック運転手は洗浄している間仕事ができません。DPFを綺麗にするには稼働率を下げたくないのであれば、洗浄以外の方法を検討する必要があります。

DPFの洗浄と交換にかかるコストについて

DPFを交換すると高額な費用がかかります。

4tトラックのDPFを交換する際の費用は、約60万円と高額です。

しかし、 DPF洗浄にかかるコストは比較的安いものではありませんし、先述したようにDPF洗浄には手間も時間もかかります。コストや手間をかけずにDPFを綺麗にしたい方には、DPF洗浄は向かないでしょう。

DPFの洗浄方法

DPFの洗浄方法をおさらいしておきましょう。

DPFの取り外し

洗浄を行うために車両からDPFを取り外します。フィルターを傷つけないように慎重に行われる必要があるため、専門的な知識を持った整備士のみなさんによって行うべき作業です。

フィルターと接続されているセンサーや配管を丁寧に外し、フィルターを傷つけないように取り外します。

専用の洗浄液や機器による洗浄

取り外したDPFを専用の洗浄液や機器を使って洗浄します。内側のフィルター部分は、高圧で徹底的に洗浄しましょう。

DPF内部に蓄積されたPMやスス、オイルなどの成分を効果的に除去していきます。高圧洗浄は、フィルターの目詰まりを防ぐために非常に重要です。洗浄液の選択や洗浄圧力の調整は、フィルターの材質や状態に応じて適切に行いましょう。

乾燥と再組み立て

洗浄が完了したら、フィルターを完全に乾燥させます。乾燥が不十分であると、フィルター内に残った水分が再び詰まりの原因となり、DPFの性能が低下する可能性があります。

完全に乾燥してから、フィルターを元の位置に再組み立てしましょう。フィルターと接続部品を適切に取り付けて、漏れがないようにします。

DPFを分解洗浄せずに不具合を改善できる方法をご紹介

DPFのフィルターが詰まる原因である「アッシュ」は、基本的にDPFを分解洗浄せずに綺麗になりません。しかし、ご存知のように慎重に取り外しや洗浄を行う必要があるため、手間も時間もコストもかかる作業です。アメリカで50年の歴史をもつ世界のケミカルメーカー「BG Products社」のDPF添加剤なら、DPFを分解洗浄せずに綺麗にできます。

BGのDPF添加剤はDPFの原因から解決し、インジェクターだけでなくコモンレールや燃料ライン全体の汚れを溶かして液状化することができます。そのため、固形物の汚れがエンジンに先送りされることがなく、非常に安全に使用できます。

液剤を入れるだけで改善できるため、コストも9,000円〜20,000円程度と非常にリーズナブルに対応できます。

DPFの根本的な問題を解決した上でコストもかけず、稼働率も下げない方法をお探しの方はぜひBG Products社のDPF添加剤がおすすめです。

BGのDPF添加剤について詳しく知りたい方はこちら

BGのDPF添加剤について

BGのDPF添加剤を使うために専用の洗浄器具「ディーゼルフラッシュ」の使用をおすすめしています。使用した方が効果を感じるのが早く、液剤が綺麗に循環しやすいというメリットがあります。

実際に使用するDPF添加剤ですが、紫ラベル「DFCプラスHP」と青ラベル「ディーゼルケア」の2種類があります。ディーゼルフラッシュを使用する場合はどちらの添加剤も使用しますが、専用器具を使用しない場合は紫ラベル「DFCプラスHP」のみを使用します。

紫ラベル「DFCプラスHP」は、DPFやインジェクターの解決のための軽油添加剤の最高の商品です。燃料劣化防止剤や軽油凍結防止剤も配合されています。

青ラベル「ディーゼルケア」は、DPFやインジェクターの解決のための専用器具による燃料ライン洗浄用クリーナーです。純正や指定品採用が多く安全で信頼性の高い製品です。

特に使用する際に注入後の燃料フィルター交換やオイル交換などは特に必要ありません。

DPF添加剤「DFCプラスHP」の詳細はこちら ディーゼルケアの詳細はこちらディーゼルケアスタートセットの詳細はこちら

直接DPFを洗いたい方はこちら

東京消防庁に採用されている「DPF分解洗浄用洗剤」は、専用器具を使わずに直接DPFを洗浄することが可能です。

アッシュの洗剤にもなり、ススも綺麗になります。 また、常温作業でど漬けせず、廃液で最短3時間で視聴します。

DPFを分解洗浄する専用クリーナーの最高の出来ですので、気になる方はぜひ購入を検討してみてください。

DPF分解洗浄用洗剤の商品詳細はこちらら

DPFは洗浄より添加剤で効率的にメンテナンスしよう！

この記事では、DPFの仕組みとその再生方法について解説してきました。 DPFはディーゼルエンジン車から排出される有害な粒子状物質（PM）を捕集し、環境保護と健康被害の防止に重要な役割を果たします。

DPFが詰まるとエンジン性能が低下し、様々な不調の原因となります。 ただし、DPFの洗浄には手間とコストがかかり、長時間車両を使用できないためもありますので注意しましょう。

BG Products社のDPF添加剤であれば、短時間でDPFを再生し、車両の稼働率を維持しながらコストを抑えられます。 DPFの洗浄に悩んでいる方は、ぜひBG Products社のDPF添加剤をお試しください。

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