近期某些品牌（德系）車輛出現過了油耗飆升、動力下降，以及發動機故障燈常亮的問題；透過OBD讀取故障碼往往指向排氣系統故障，多為三元催化器轉化效率低，或者顆粒物捕捉器（GPF）存在問題。

如果沒有發現車輛的問題在於GPF的話，解決方式往往會建議更換三元催化器或者氧感測器，甚至會從發動機的點火系統和油路系統進行故障排查；但是故障碼仍舊消除不了，所以想要解決問題就要找到問題的根源，也就是更換GPF才可以。只是什麼是顆粒物捕捉呢？

圖1：GPF系統

圖2：DPF系統

燃油在內燃機中進行氧化反應（燃燒）的過程中，均無法達到「充分」（100%）的燃燒狀態。

原因在於內燃機的做功時間太短，空氣中的氧濃度即便透過增壓技術也難以達到高標準的“富氧燃燒”狀態；所以即便是在熱車標準下也是燃燒不充分的標準，這就會產生遊離碳顆粒，和膠質混合之後會成為“積碳”。這些顆粒物如果直接排出到空氣中，對於空氣質量的破壞程度會非常嚴重；所以車輛必須透過排氣淨化系統來控制尾氣的“質量”，但是三元催化器只能淨化三種非顆粒物的物質——氮氧化物NOx，一氧化碳CO，碳氫化合物HC（汽油主要物質）。

這就是三元催化器的功能，那麼顆粒物要怎麼辦呢？曾經在車輛排放要求比較低的階段中，顆粒物是不管的……到V（5）階段開始要求尾氣含有大量顆粒物的柴油汽車進行顆粒物過濾與再生，這就是針對柴油的DPF；到了（VI）6-b階段之後，汽油車也必須加上專用的GPF捕捉器了。

這種捕捉器實際是一個蜂巢孔狀的陶瓷過濾器，尾氣中的顆粒物在達到GPF之後，會呈擴散飛散的狀態；顆粒物則會因重力、慣性和擴散等因素被GPF捕捉，積少成多之後會觸發GPF再生，透過高溫與氧氣的作用讓顆粒物進行燃燒。

GPF的使用注意事項比較多，錯誤使用可能會造成堵塞問題，同時型別也決定了故障率的高低。

排氣系統中的GPF有三種類型，區別為製造成本、安裝位置和過濾能力。

前置（相對於三元催化器）後置整合前置式GPF位於排氣歧管和三元催化器之間，這一段的排氣壓力過高，會造成捕捉器的捕捉效率的下降；同時會造成排氣背壓的升高，這會影響動力、油耗和顆粒物再生效果，所以使用的並不多。後置式自然是在催化器之後，在這個位置就不會有很大的影響了，顆粒物再生效果也會很不錯；只是比較容易積碳，被動再生會因為尾氣溫度的問題而影響效率。

最後一種是“四元催化器”的概念，也就是在GPF的基礎上整合三元催化器，將兩者合二為一；這樣的設計會讓捕捉器容易堵塞的同時，影響NOX/CO/HC的淨化，問題自然會更多。而已經出現相關問題的車輛，使用的似乎正是前置捕捉器，只更換三元催化器什麼意義都沒有；而下一步可能規劃升級的是整合式的cGPF（四元催化器），會有怎樣的表現也不得而知。所以想要解決問題還是要找準GPF，解決問題要找到根源才行。

遇到此類問題需要怎樣解決呢？

GPF並不是裝車之後就要等待堵塞，也不是堵塞之後就會報廢，因為顆粒物是可以再生的。

主動再生被動再生在顆粒物積累到一定程度之後，車輛只要行駛時間足夠讓排氣管理的溫度達到高溫標準（平均600℃），捕捉器就能對顆粒物進行高標準的淨化，說白了就是能燒蝕掉這些顆粒物。燃油燃燒的溫度是非常高的，尾氣達到排氣歧管理論上也有900℃左右，所以讓GPF達到執行溫度並沒有問題；只是有些車輛只是短途低速通勤，這就會造成捕捉器很難達到相應的啟動溫度，顆粒物越積越多則容易堵塞了。

那麼這些車就只能定期去開一開高速，或者中等車速長時間駕駛一次也行。

被動再生模式也很重要，當車輛長時間不正常駕駛導致顆粒物積累過多的時候，系統會自動啟用被動再生；透過電加熱器升溫，以燃燒器和提高怠速轉速來燒蝕掉顆粒物。只是有些車輛的GPF被動再生的效果似乎很差，這與GPF的供應商和驅動系統的匹配有一定關係，也就是技術太差；對於此類車輛只能考慮自行更換GPF，但如果沒有高標準且能夠匹配的總成可以更換的話，那就只有定期拉拉高轉速以高溫來主動再生，或定期更換成本不低的顆粒物捕捉器了。

結語：乘用汽車使用GPF算是國際標準了，不論國標、歐標、美標等在升級過程中；只是顆粒物捕捉器總會帶來一些小問題，對於動力和油耗也總會有些影響。所以內燃機的淘汰步驟又加快了一些，這種發動機在過渡階段更適合作為電動汽車增程器，或者混動汽車的輔助動力單元使用，只有以電驅為主的混動系統或增程汽車，才能避免內燃機出現這些亂七八糟的問題。

燃油汽車的時代真快結束了。

天和MCN釋出，保留版權保護權利

喜歡我們的內容請點贊關注哦