什么是颗粒捕捉器GPF ？（汽油车） 颗粒捕捉器，又被称作汽油机颗粒捕集器，英文名称为Gasoline Particulate Filter，简称GPF，其功能是在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉，从而达到国家或地方规定的排放标准。 在很长一段时间里，法规严格限制的是尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，它们都可以通过三元催化器进行氧化还原反应，生成二氧化碳、氮气以及水。 新国六b排放法规新增了对以碳为主的颗粒物的排放要求后，这些颗粒物无法通过传统三元催化器净化，而需要在三元催化器后端增加一个颗粒捕集器GPF模块，其内部由蜂窝状的陶瓷材料制成，蜂窝表面有许多细小的平行孔道供尾气流通。这相当于是在发动机排气系统中放置了一个过滤器，用以阻止微小颗粒物直接排放到大气中。 资料显示，GPF能够捕捉发动机产生的90%以上的烟灰，颗粒物的吸附量达到一定程度之后，可在车辆高速运转情况下燃烧并变成无害的二氧化碳排出。 如此一来，车企就可以在不升级发动机技术的条件下，实现排放达标。 简单来说，颗粒捕捉器就像一个口罩，它可以把发动机排出的废气进行过滤，以达到目前国家排放标准。 一定要用颗粒捕捉器吗？ 全球变暖、空气颗粒物污染等环保问题正在改变的人们生活，越来越多的气候问题也开始出现。这与汽车上颗粒捕捉器又有什么关系呢？请往下看。 为解决石油安全问题，兑现碳达峰、碳中和的国家承诺，作为碳排放的重要来源之一——汽车，被推到了治污减排的聚光灯下。 实际上，早在上世纪九十年代初期，汽车生产企业就遇到了排放法规越来越严苛的问题。当时，欧洲的车企发现，自己的自然吸气发动机无论如何升级都无法解决排放问题。于是，欧洲的动力产业分化成了两个流派：一个是清洁柴油动力，另一个是汽油发动机的小排量涡轮增压。这其中，大众汽车以更大的体量成为这一轮科技发展重要推动力量。 与此同时，日本的车企也分化成了两个流派：一个是以丰田为代表的全面混动化；另一个是以马自达为代表的，通过改善自然吸气发动机和进排气方式，实现排放性能提升的方案，这个技术路线推进了阿特金森循环和米勒循环和普及。 以现在的视角来看，当时欧洲车企所提出的清洁柴油和小排量涡轮增压技术路线，多少有钻政策空子的意思。 柴油动力迎合了欧盟更关注二氧化碳排放量的需求，但是带来了氮氧化物排放的增加，最终导致了几年前大众系列柴油排放门在北美的集中爆发；小排量涡轮增压技术则是钻了当时欧盟采用的NEDC测试规程中稳态工况占比多的情况，在稳态工况下，小排量涡轮增压动力所表现出来的是更经济和低排放。但小排量涡轮增压动力有一个明显短板，即在发动机大负荷、节气门开度大，或者是工况多变时，排放水平和燃油经济性会迅速恶化。 2019年起，我国开始陆续实施了国六b汽车尾气排放标准；最晚到2023年7月1日，国内所有新上牌汽车都必须满足国六b排放。 作为目前全球最严的排放法规，国六b法规全面加强了排放要求，除了一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物，更有非常严苛的颗粒物排放要求，相比于国五提升了33%。这也是横在国内所有汽车企业面前最为困难的一项指标。 要降低颗粒物排放水平，有两种方案：一是从源头上改变发动机的燃烧效率，避免出现不完全燃烧的情况，从而降低颗粒物的排放水平。二是从排气层面入手，通过颗粒物捕捉器这样的方式降低尾气颗粒物，实现达标。 从技术路线上就可以看出来，前者是标本兼治，而后者是治标不治本。 以部分车企现阶段的发动机燃烧技术来看，根本无法达到国六b排放的标准要求，而且新技术的开发需要周期，且成本高昂。因此，加装颗粒捕捉器成了时下更多车企应付国六b排放标准的“捷径”。 据不完全统计，目前奔驰、宝马、奥迪、凯迪拉克、大众、本田、斯巴鲁、马自达、雪铁龙等品牌都在各自车辆的排气端加装了颗粒捕捉器，这些资料可以在机动车环保网公众查询平台查询。 当然也有部分车企的发动机虽然没有加装颗粒捕捉器，照样能满足国六b排放标准。比如丰田亚洲龙、凯美瑞、亚洲狮等车型上搭载的M20系列发动机，卡罗拉、雷凌上搭载M15系列三缸发动机，日产MR20、QR25发动机等。值得一提的是，日产最新的VC-TURBO发动机是第一个在不加装颗粒捕捉器的情况下，符合国六b排放标准的涡轮增压发机。 有意思的是，一汽-大众探岳380TSI所搭载的EA888-DKX发动机也没有配备颗粒捕捉器，但满足国六b排放标准。 实际上，加装GPF颗粒捕捉器的车型大多为缸内直喷+涡轮增压的形式，由于低转速工况下燃油与空气混合效果较差，导致燃烧不充分，颗粒物排放增加，因此才需要颗粒捕捉器改善废气排放。 而对于那些拥有歧管喷射系统的发动机来说，在中低速时燃油在进气道内有足够的空间和时间与空气进行混合，而进气道内的湍流也让汽油雾化效果更好，燃烧较为彻底，颗粒排放物更少，在不使用颗粒捕捉器的情况下也可能会满足国六b排放标准。 颗粒捕捉器遇到的问题 不管黑猫白猫，能抓到老鼠都是好猫，即便没有升级发动机而只是加装了颗粒捕捉器，如果能有效减低汽车尾气中的颗粒物，且安全实用，倒也能成功解决尾气问题。 我们再回顾下颗粒捕捉器的工作原理。 很多人都知道，三元催化是有寿命的。特别在油品不好、长期冷车短途行驶、添加辛烷值过高的产品的情况下，还会提早堵塞损坏。 前面说到，颗粒捕捉器像是一个口罩，能把发动机排出的废气进行一次过滤，让排放能够达到目前国家规定的国六b排放标准。而颗粒捕捉器简单粗暴直接截留颗粒物，物理上沉积的颗粒物只会越来越多，令排气越来越堵。而排气背压的赠加，会导致发动机动力性降低，油耗增加。 那么问题来了，口罩用脏了可以换一个，成本低更换快，但颗粒捕捉器可不是口罩，由于价格昂贵，显然不能一丢了之。 既然导致颗粒捕捉器被堵的罪魁祸首是颗粒物，而颗粒物中的主角是碳颗粒，碳是可以烧掉的，那就好办了，通过调节发动机参数，让颗粒捕捉器里的碳颗粒“烧掉”，GPF不就干净了？就原地复活了？ 从实际情况来看，这种再生过程有两种，一种是被动，另种是主动。 当颗粒捕捉器高于一定温度时，其沉积的碳和尾气发生一系列的反应，最后变成气体排出，这叫被动再生。 当然，指望被动再生来完全解决颗粒捕捉器积碳的问题是不可能的，所以当颗粒捕捉器碳载量达到一定程度时，车辆会对颗粒捕捉器进行主动再生。这个过程类似于偏时点火，通过提升空燃比或退点火角让排温提高，烧掉排气管内的积聚颗粒物。 但是你想过没有？再生的时候，发动机点火滞后，排气温度猛烈上升，但此时发动机的动力是很肉很差的，油耗是很高很高的。车主原本正常开着车，需要加速的时候，一脚油门踩下去，结果却看到自己爱车的颗粒捕捉器报警灯亮了，然后听到自己爱车发动机嗷嗷叫、疯狂运转，油耗蹭蹭往上蹿，车子动力却异常疲软，这让人情何以堪？ 该如何解决？ 从设计上说，厂家也考虑到了颗粒捕捉器的自我净化问题，不过这要在发动机达到比较高热的工况才行，比如转速两三千甚至更高，而且还需要持续一定的时间，也就是说跑高速时它的自我净化最好。不过事实却是，大多车主都是在市区低速短途行驶，这就没有了燃烧颗粒捕捉器中颗粒物的场景，不能净化、无法再生。 目前一般厂家给出解决方法有两种： 一是让车辆维持一定的高转速跑几十分钟，也就是去高速跑80km/h以上一段时间，然后滑行一段时间，如此反复几次才能消除堵塞。 二是到4S店里强行执行颗粒捕捉器再生操作，即车辆空挡原地打火，踩油门让车辆保持3000转，约30分钟左右，让排气温度达到800多度来燃烧掉部分颗粒，达到再生的目地。 还有一种说法是，颗粒捕捉器堵塞问题比较严重的车型，是因为颗粒捕捉器安装位置离发动机排气口较远，排气抵达颗粒捕捉器时温度较低，导致再生困难，最终出现频繁阻塞。 相比之下，同样加装了颗粒捕捉器的奥迪A4L 40TFSI车型的颗粒捕捉器安装位离排气口较近，因而堵塞问题反馈较少。 在解决方案出台之前，只能定期拉高速，或者定期使用国六标准的燃油添加剂， 保存油路干净燃烧充分，有助于减少堵塞的频次。

笨熊🐻

关于颗粒捕捉器，以及现阶段已加装颗粒捕捉器的车，如何避免亮灯