国六排放标准下DPF在重型柴油车中的应用与润滑油的选择

　　自2021年7月1日起，中国已在全国范围内开始全面实施重型柴油车国六a阶段排放标准，并将在两年后的2023年7月1日起开始实施国六b阶段排放标准。
 

　　据生态环境部的管理年报显示，2020年，柴油车辆所贡献的氮氧化物及颗粒物排放分别占所有移动污染源（包括机动车，船，飞机）的80%和90%以上。重型柴油车国六标准的执行将显著改善新生产/销售柴油车辆的排放水平（见下表），进一步改善空气质量，保护公众健康。

▪ 粒子数量：所有粒径超过23nm的粒子总数

　　除了台架评价外，国六标准引入了整车车载法（PEMS）实验，明确了整车在实际道路行驶过程中尾气排放的评价标准与限值要求。

▪ 粒子数量限值要求将从国六b阶段开始实施
 

　　相比于国五技术的升级，国六技术升级路线更为复杂。

　　与国五排放标准相比，国六标准中最令人瞩目的变化是对氮氧化物和颗粒物质量限值的加严，同时通过新指标- 颗粒物数量-的引入，进一步加强对颗粒物排放的限制。同时考虑到通过SCR（选择催化还原装置）处理氮氧化物的同时，不能有过多因尿素分解产生的氨气进入到大气中造成污染，因此对氨气逃逸也做出相应限制。

　　为应对严苛的氮氧化物限值，国六阶段重载卡车会广泛采用EGR（废气循环系统）技术来降低燃烧室温度，从而抑制氮气与氧气的反应过程，降低氮氧化物排放。

　　但是EGR的副作用也非常明显：由于燃烧室温度降低，柴油在不充分燃烧环境中更容易形成大量的烟炱，这导致原有后处理系统已经不足以满足国六严苛的颗粒物质量及颗粒物数量控制的要求。因此，重载卡车的后处理系统改进势在必行。增加DPF（柴油颗粒捕捉器）就是其中一项重要的技术升级。

　　DPF过滤的颗粒主要是柴油不完全燃烧产生的烟炱（碳颗粒）。然而润滑油也是颗粒物的来源之一。由于发动机工作环境特殊，会有一部分润滑油在循环过程中进入燃烧室参与燃烧，并由排气系统排出。当经过DPF时，润滑油燃烧产生的颗粒很容易被DPF捕捉。长此以往会造成DPF的堵塞。一般柴油车会采取主动或被动再生的方式将沉积在DPF表面的碳粒烧掉。但这种再生工艺对由润滑油燃烧产生的，以无机盐为主的颗粒物效果非常有限。长期工作后的DPF可能会由于无机盐灰分积累过多而无法再生，导致阻塞和发动机工作异常。

　　因此，传统的高灰分润滑油（硫酸盐灰分>1.0%），并不适用于国六标准下的发动机和排气后处理系统要求。

　　为了保证复杂而昂贵的后处理装置的使用寿命，减少由于停机清灰带来的时间成本和DPF更换带来的配件成本，对国六柴油车辆润滑油的灰分进行控制尤其重要。它能够延缓累积无机盐灰分的速度，延长DPF使用寿命，从而满足国六排放标准要求，有效降低柴油车的使用成本。

　　对国六车辆的生产厂家而言，需要将润滑油灰分纳入到油品选择时的考虑范畴内，充分考察DPF对润滑油灰分的耐受能力。

　　对润滑油开发者而言，需要对国六排放标准下的润滑油要求具备清晰的认识，开发出适用于国六规范柴油机的润滑油产品。

　　对国六车辆的终端用户而言，选择适用于国六发动机的油品，才能在充分发挥国六柴油车的优势的同时，提升设备寿命，降低运营成本。