GPF技术导致的发动机排气故障究竟是什么原因
2021-10-21 08:15 艾森ECU升级(北京运营中心)
排放法规收紧是汽车发展过程中不变的主旋律，这两年开始实行的下文简称国6标准迫使不少车企升级发动机。近期，部分国产大众车主反映新车出现了故障，这是不是普遍性问题？根源到底出在哪里？有没有办法能够规避？
近期发现一汽-大众探岳2021款330TSI两款车型，也就是2.0T低功版爆发了大规模的发动机排气系统问题。
它们集中表现为油耗急剧升高，同时还伴有加速无力等情况。4S店给出的判断为GPF堵塞，解决办法要么是到店进行相关部件维护，要么车主自行在高速上长时间拉高转速行驶。
那么，一系列问题也就来了，这个罪魁祸首的GPF到底是什么？它为何出现，又为何会出现堵塞的情况？这个情况大众其他车型，或者说其他非大众车型是否会出现这类问题？别急，这些问题咱们一个个分析。
今天汽车上任何一个部件都有其存在意义，GPF是英文Gasoline Particulate Filter的简写，中文多翻译为颗粒捕集器，它存在的意义是满足已经实施的、比欧洲标准还严苛的国6b排放法规要求。
在很长一段时间里法规严格限制的就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。
排放法规的升级是保证所有人的生命健康，车企为满足强制标准需要对技术进行升级，措施之一就是增加GPF，那么这个为解决问题出现的他，又是为何导致新问题出现呢？
2 不止大众会堵？
GPF像是一张口罩，它的工作状态是捕捉，或者更形象的说是过滤尾气中的细颗粒物。一般情况下，颗粒捕捉器都会安装在三元催化器的后部，内部是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。
没错，这就像是口罩会过滤飞沫以及粉尘一样，长时间佩戴不清理上面就会有脏东西。污物多了自然会影响呼吸。放在车上的排气系统就是GPF出现堵塞。过于严重就会出现文章一开始，车主们碰见的情况。
这里插一个小历史知识，其实GPF也并非是国6b标准实施后才出现的技术应对方案，实际上它早已是柴油车上的标配，在柴油车上这类捕集装置被称为DPF。这次是汽油发动机排放法规严苛，传统尾气处理技术无法满足需求所以搭载。柴油车如果加注含硫量较高的燃油，堵塞问题也会频繁出现。
看完上面的原理讲解，相信您已经心中有了答案了，GPF堵塞实际上并不只是一个品牌，或部分会碰到的问题，凡是使用GPF技术一段时间后都需要处理，这个办法目前多被称为“再生”。
目前，大众4S店进行的再生处理方法就是通过原地拉高车辆转速，从而提升排气温度，达成清理GPF的目标。
如果车主无法接受4S店的再生处理方式，他们建议车主自己尝试在高速上将车速提升到120km/h，再松开油门滑行至80km/h。这个方法其实也是利用提升排气温度，促进GPF内部升温，转速的反复增加与递减起到的是用气流吹出分解污染物的作用，最终达到消灭堵塞物的目的。
从GPF工作原理以及堵塞后的处理办法上，不难看出如果使用环境是重度拥堵，或者每次行驶里程不长的情况，由于排气温度不高，均会加剧相关零部件的堵塞。当然，如果环境温度过低，堵塞问题也会有加剧的可能性。
另外一个值得注意的细节是今年大众生产的部分车型油箱盖上标注推荐添加燃油已变为98号，我们都知道高标号燃油明显的特点是辛烷值更高，也就是说明抗爆震性更好，工程师可以将压缩比调整得更高。理论上可以让燃烧更充分，尾气中颗粒物更少。
但这并非是一个直接的可以改善GPF堵塞的情况，它更像是曲线救国。其本意是通过提升压缩比，使发动机燃效更高，从而减少尾气中的颗粒物，最终减少GPF负担。但由于98号燃油价格较贵，因此选择加注的车主较少，反馈样本数量较少，效果如何目前还未可知。
3 还有其他隐患？
GPF堵塞的原因相信大家已经看懂了，那么还会有什么问题呢？这牵扯到一部分发动机结构以及运行原理，咱们一点点看。
为满足排放法规要求增加的GPF就像是给发动机戴上了口罩，这样做运动，呼吸肯定不通畅，因此经过发动机做功后所产生的尾气，也就无法被高效地被排出，进而产生极高的排气背压。
另一方面此时，涡轮排气端过高的温度也会影响到进气端，高温会导致被加压后进气温度的升高。空气的携氧量便会在高温的环境下降低，造成车辆输出动力下降。排气背压的增大，也会导致发动机运转阻力的增大，油耗自然也会增高。
毫无疑问，推出车辆的车企都应该是负责人。更严谨的说，上游的尾气处理供应商也有不可推卸的责任。汽车的开发需要具有前瞻性，今天上市的每台新车，研发时间需要往前推短则1-2年，长则3-5年。
另一方面，车企庞大的开发队伍并非无能之辈，俗话说得好“能用钱解决的都不是问题”，但问题也在于钱，怎样尽可能少花钱，多办事是车企的共性。
毕竟所有企业不是慈善机构，逐利是企业存活下去的根本。对比拆解可以看到，相比老款国5排放车型，国6车型采用的是单独增加GPF的方式。业内普遍认为这种增加GPF的结构成本更低，而且几乎不用改动车身底盘结构，总体成本也更有优势。
这并非与我们无关，毕竟车企多花的每一分钱成本都是最终转化到我们每个消费者头上的。少花钱无可厚非，大家希望看到的底线是事儿确实办好了。
说回到GPF堵塞问题，那么有没有解决办法呢？
我们猜测有以下三种：
1 升级ECU程序，控制点火，从而提升排气温度，促进GPF内杂物的分解；
2 推出相关燃油添加剂；
3 更改GPF内部结构或安装位置，或对相关零部件给予终身质保。
从长远看，排放法规这道紧箍咒对每个人而言是好事儿，更清洁的尾气一方面帮助地球减负，另一方面也会让每个人受益。这会促使车企优化改进发动机，从而促进技术革命。当然，既然是改变那就会有阵痛，上世纪美国排放法规收紧后，向来以生产大排量见长的美系车企受到强烈冲击，日系品牌乘势而起。
它们集中表现为油耗急剧升高，同时还伴有加速无力等情况。4S店给出的判断为GPF堵塞，解决办法要么是到店进行相关部件维护，要么车主自行在高速上长时间拉高转速行驶。
要命的是法规标准中新增的，对于以碳为主的细颗粒物重量要求，通过传统三元催化器是无法让尾气达到排放标准的。这次出现问题的GPF颗粒捕集器就是为了解决这部分问题存在的。
排放法规的升级是保证所有人的生命健康，车企为满足强制标准需要对技术进行升级，措施之一就是增加GPF，那么这个为解决问题出现的他，又是为何导致新问题出现呢？
2 不止大众会堵？
既然会出现堵塞情况，那么实际使用过程中如何避免或者说解决堵塞问题呢？其实和造成堵塞的方法类似，只要提升温度即可。
从GPF工作原理以及堵塞后的处理办法上，不难看出如果使用环境是重度拥堵，或者每次行驶里程不长的情况，由于排气温度不高，均会加剧相关零部件的堵塞。当然，如果环境温度过低，堵塞问题也会有加剧的可能性。
3 还有其他隐患？
毕竟所有企业不是慈善机构，逐利是企业存活下去的根本。对比拆解可以看到，相比老款国5排放车型，国6车型采用的是单独增加GPF的方式。业内普遍认为这种增加GPF的结构成本更低，而且几乎不用改动车身底盘结构，总体成本也更有优势。
我们猜测有以下三种：
1 升级ECU程序，控制点火，从而提升排气温度，促进GPF内杂物的分解；
2 推出相关燃油添加剂；
3 更改GPF内部结构或安装位置，或对相关零部件给予终身质保。
从长远看，排放法规这道紧箍咒对每个人而言是好事儿，更清洁的尾气一方面帮助地球减负，另一方面也会让每个人受益。这会促使车企优化改进发动机，从而促进技术革命。当然，既然是改变那就会有阵痛，上世纪美国排放法规收紧后，向来以生产大排量见长的美系车企受到强烈冲击，日系品牌乘势而起。
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