相信很多近两年买完车和计划买车的朋友在选车的时候，听到“颗粒捕集器”这个名称后，都有些谈虎色变的意思。那么颗粒捕集器到底是什么？它装在车上后到底会带来哪些影响？是不是真的很可怕？作为一名负责发动机系统开发的工程师，希望借助这篇文章能对颗粒捕集器技术做一个客观的、易懂的讲解。 对于很多客户来说，“国六”这个词肯定听过，无论是在买车的时候销售顾问介绍，还是在各种互联网平台上看到的新闻等等，但国六具体是什么，相信很多朋友是不清楚的。在此，首先跟大家简单说一下国六。国六指的是《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》国家法规，是环保部出于环境友好考虑推出的强制法规，之前也有“国五”、“国四”、“国三”等等，当然，随着法规的不断迭代，对排放的要求也肯定是日益严格。在国六阶段，明确提出了对颗粒物数量（Particle Number）排放的要求（简称PN），此要求还分为两个阶段，第一阶段是单车每公里排放到大气中的颗粒物数量不超过6×1012个，而第二阶段就加严到每公里不超过6×1011个，直接加严10倍。别小看这一条要求，对于绝大部分厂商的车型产品来说，都是极具挑战性的。    汽车尾气排放问题 对于不同的发动机来说，供油方式有歧管喷射、缸内直喷、混合喷射等多种变化，再搭配不同厂家的控制技术，排放水平参差不齐。但无论怎样，燃油的燃烧效率都不可能做到100%，这就必然导致在排放气体中混入很多未燃烧充分形成的颗粒物，大家最容易看到的直观的场面就是很多大卡车，在加速的时候排气管冒出滚滚黑烟。如果发动机的原始排放中，颗粒物的数量就相对较少，可以满足国六法规的要求，自然也就不需要再增加其它的措施去控制这项指标。但事实是，现在大部分主机厂为了实现燃油经济性和动力性能的同步提升，都大量采用缸内直喷涡轮增压发动机技术。直喷发动机因为燃油雾化后与空气的混合时间相对较短，就进入了燃烧做功的阶段，所以就更容易因为燃烧不充分导致排放颗粒物数量较高，造成发动机原始排放直接满足国六第二阶段PN限值要求存在很大的挑战。因此，主机厂普遍采用了排放后处理端增加一个“秘密武器”的方式，去拦截这些颗粒物，阻止它们随尾气排到大气中，这就是颗粒捕集器（GPF）。 GPF简单理解就是一个带有分层结构的过滤网，通过物理拦截将发动机排气中的颗粒物进行收集，阻隔其排放到大气环境中。     颗粒捕集器结构示意图 问题来了，GPF拦截的颗粒物越来越多，会不会出现堵塞的情况？这当然会出现，而且是正常情况。所以，在发动机控制器软件开发过程中，就要制定控制策略，实时监控GPF中积累的颗粒量（也称：累碳负载），并及时采取相应措施除去这些累积的颗粒，清空GPF，让它保持在一个正常状态。下面详细讲一下GPF累碳负载的监控方式，以及如何去清除这些累碳。    颗粒捕集器累碳 （1）	监控方法：在有GPF的车辆排气系统中，设计师会在排气管GPF前后设置2个压力测量点，通过传感器采集到GPF前后的压差状态。在发动机标定开发过程中，工程师会通过标定测量数据，整理出不同累碳量与不同压差之间的对应关系，并以数据表的形式写入发动机控制器软件中，从而在车辆使用过程中，实现发动机控制器通过实时监控GPF前后压差获知GPF的累碳负载。 （2）	清除累碳方式：虽然不太容易理解，但是这个过程的专业术语叫做“再生”。所谓GPF再生，就是当发动机控制器识别到GPF累碳量足够高，可能造成堵塞的时候，通过提升发动机排气温度，及“适当”增加氧气含量，让GPF中累积的炭颗粒在可控范围内逐渐地被烧掉。注意，这个过程需要标定工程师在开发过程中进行严密的控制验证，因为一旦氧含量未控制精确，造成大范围的燃烧，将有烧毁整个GPF的风险。 那么使用装有GPF的汽车，对客户会有哪些影响呢？首先，对于GPF本身来说，它比较不适用于低温、短途、低速行驶的工况。如果您是北方的车主，冬季环境温度经常在-10℃以下，且您日常用车经常是几公里的短途，说白了，就是车都没热呢您到地方了，再加上经常堵车，那在用车过程中就需要额外注意一下了。因为这几个工况都是发动机颗粒物排放和GPF累碳最严苛的工况，同时，像前文所说，GPF再生是需要一个过程的，但往往在所提及的这种使用工况下，发动机没有充足的时间去完成再生，车辆就熄火了，造成累碳越来越多，发动机也会一直处于增加排温的状态，致使整车动力性减弱（具体的发动机控制策略就不展开了），油耗增加。最严重的，可能会使GPF达到累碳上限，不得不返回4S店进行工厂再生甚至更换零件。因此，作为一个动力总成研发工程师，我能给这部分车主的建议有2条：一是适当的增加大油门加速驾驶工况，这样可以加速GPF再生速率；二是当仪表出现GPF提示灯亮且怠速转速提升时，不要着急熄火，让车多怠速一会，一般十几分钟，GPF就会完成再生。    GPF再生提示灯 总结一下，在排放法规逐步加严的大趋势下，燃油车装载GPF是所有主机厂的必由之路，客户也无需过分担忧，尤其是在选择捷达品牌车型时，因为我们开发每款车都经过了最严苛条件下的GPF再生测试，确保产品会保障一切功能和性能目标达成。

捷达VS7车友圈

颗粒捕集器到底有没有那么可怕——详解颗粒