问题

颗粒捕捉器会不会三年以后爆发问题?

回答
颗粒捕捉器(GPF)是不是三年后就容易出问题?这个问题确实不少车主会关心,毕竟涉及到车辆的长远使用和维修成本。要说“爆发问题”这个词可能有点过于绝对,更准确地说,三年或者更长的时间,GPF确实可能会进入一个需要更关注其工作状态的阶段,一些潜在的隐患可能会逐渐显现。

咱们得先明白,GPF是个啥,它干嘛的。简单来说,它就是个装在排气系统里的“过滤器”,专门负责捕捉发动机燃烧过程中产生的细小颗粒物(PM),也就是我们常说的“积碳”的一部分。为了达到越来越严苛的排放标准,这项技术被广泛应用在很多汽油车上,尤其是欧六标准以上的车型。

那为什么会有人担心它三年后容易出问题呢?这主要有几个方面的原因:

1. 堵塞的风险:

工作原理决定了它会累积杂质: GPF不是一次性的,它需要通过“再生”过程来清除捕获到的颗粒物,避免堵塞。再生通常有两种方式:一是“被动再生”,就是在车辆高速、高负荷运行时,排气温度升高,颗粒物自然燃烧掉;二是“主动再生”,就是ECU(发动机控制单元)在检测到GPF压力差(进气端和排气端的压力差)达到一定阈值时,会人为地升高排气温度,强制燃烧颗粒物。
再生不充分: 虽然有再生机制,但如果车主的使用习惯与GPF的再生需求不匹配,就容易出现堵塞。比如,大多数时间都在市区低速行驶,频繁启停,发动机长时间处于低负荷、低转速状态,排气温度不够高,GPF就很难进行有效的被动再生。主动再生虽然能解决一部分问题,但如果长期不出现合适的主动再生条件,或者再生过程被频繁打断(比如熄火),颗粒物还是会不断累积。
三年的时间,可能累积到临界点: 随着时间的推移和行驶里程的增加,即使有再生,GPF内部捕获的颗粒物总量也会不断增加。三年,对于一些行驶里程较高的车辆来说,已经积累了不少里程, GPF内部的堵塞程度可能会达到一个比较明显,甚至影响到发动机正常工作的水平。

2. 再生策略的依赖性:

ECU说了算: GPF的再生很大程度上是依靠ECU来判断和执行的。ECU会根据各种传感器(如氧传感器、颗粒物传感器、排气压力传感器等)收集的信息来决定何时进行再生。
传感器老化或故障: 随着车辆使用年限的增长,传感器也可能出现老化、性能下降甚至故障。一旦传感器给ECU传递了错误的信息,可能会导致再生时机判断不准,要么再生次数过多,影响燃油经济性;要么再生不足,加速堵塞。
软件逻辑的局限性: 即使传感器工作正常,ECU的再生策略也是基于预设的算法。在一些极端或者非常规的使用工况下,现有的算法可能无法完美适应,导致再生效果不佳。

3. 积碳以外的物质累积:

机油消耗: 汽油机油,即使是高品质的机油,在燃烧过程中也会有微量的机油参与燃烧。这些机油燃烧后产生的灰分(主要是机油添加剂中的金属元素)是不易被燃烧掉的,会附着在GPF的内壁上,日积月累会逐渐堵塞GPF的孔隙。
燃油品质: 虽然不如颗粒物直接,但长期使用品质不佳的燃油,其燃烧不完全产生的油泥等物质,也可能间接影响GPF的清洁度。

4. 实际案例的观察:

早期车型的一些反馈: 很多技术都是从“先驱者”开始的,早期的GPF技术可能在可靠性、耐久性以及再生策略的优化上还有提升空间。一些早期搭载GPF的车型,确实会收到一些关于“GPF故障灯亮起”、“发动机动力下降”、“油耗增加”等投诉。当然,随着技术成熟,后续的车型在这些方面会有改进。
用户的使用习惯差异: 这个问题其实非常个体化。经常跑长途、高速的司机,GPF出问题的概率就相对较低;而长期在市区代步、短途行驶的司机,风险就会高很多。三年时间,对于不同用车场景的用户来说,GPF的状况可能会有天壤之别。

所以,三年后 GPF 会“爆发问题”吗?

更准确地说,三年以后,GPF更容易进入一个“需要留意的阶段”,尤其是一些早期采用该技术或者使用环境比较苛刻的车辆。 “爆发问题”不是必然的,但“出现一些提示性症状”的可能性是存在的。

什么算是“问题”?

GPF故障灯亮起: 这是最直接的信号,表明ECU检测到GPF存在异常。
发动机性能下降: 表现为动力不足、加速迟滞、怠速不稳等。
油耗明显增加: 堵塞的GPF增加了排气背压,发动机需要消耗更多能量来克服,导致油耗上升。
偶发性熄火: 严重堵塞可能导致排气不畅,影响发动机正常燃烧。
再生频率异常: 频繁或极少进行主动再生,都可能是GPF存在问题的表现。

如何降低GPF三年后出问题的风险?

良好的驾驶习惯:
偶尔跑跑高速或高转速: 帮助GPF进行被动再生,清理一部分颗粒物。
避免长时间低速、低转速行驶: 尤其是在市区。
不要频繁熄火: 如果车辆在进行主动再生过程中被熄火,可能会影响再生的效果。
定期检查和保养:
关注车辆提示: 留意仪表盘是否有异常指示灯。
定期进行专业的排气系统检查: 即使没有故障灯,也可以请技师检查GPF的压力差等关键数据。
使用品质好的机油和燃油: 减少机油灰分和燃油杂质的进入。
针对性清洁(谨慎):
在车辆出现轻微堵塞迹象但未亮故障灯时,一些专业的汽车维修店可能会提供GPF免拆清洗的服务。但这种服务需要谨慎选择,确保技术可靠,以免损伤GPF。

总的来说,GPF是一个需要一定维护和适应特定驾驶模式的部件。三年时间,对于大部分遵循厂家建议的保养和合理使用车辆的车主来说,GPF大概率都能保持良好工作状态。但对于长期处于不利工况(如短途低速代步居多)或者车辆本身存在一些潜在问题的,GPF的状况确实需要引起重视。把它想象成一个需要“照顾”的部件,而不是一个完全不需要管就能永远好的“消耗品”,会更准确一些。

网友意见

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家里想添置一台MPV,看中了起亚嘉华,下定决心准备订车了,我忽然想到了颗粒捕捉器这茬事。于是到汽车咨询app的起亚K5凯酷和现代索纳塔车圈,用关键词“颗粒捕捉器”搜索了一下,很容易就发现许多出现颗粒捕捉器堵塞报警的帖子。





嘉华的发动机和凯酷、索纳塔高配一样,都是2.0T G4NN发动机,排气系统也是一样的。为了验证,我通过业务关系联系到起亚研究所,答复是嘉华也有颗粒捕捉器。如果车主经常低速行驶,建议每2个月进行一次再生操作。所谓再生操作和探岳一样:把车开到80km/h,然后松油滑行;再踩到80km/h,再松油滑行,持续2km/h即可。对于再生操作,不知道大家怎么想,我是无法接受。

1 颗粒捕捉器是个啥?

颗粒捕捉器是为了应付国6B排放的产物。

国6B相较国6A排放要求,PM(颗粒物质量)从4.5mg/km下降到3.0mg/km。大部分涡轮增压直喷车型都无法直接达标,所以在排气管道上增加了一个颗粒物过滤器,也就是GPF(汽油颗粒物捕捉器),简称颗粒捕捉器。这玩意大概有3种布置方式,见下图:



下面是颗粒捕捉器的实物图和原理图





这玩意实际上类似一个滤网,将发动机排气中的颗粒物收集在颗粒捕捉器中,从而达到【暂时】降低颗粒物排放的目的。

2.颗粒捕捉器会造成什么后果

发动机排气的压力和温度,实际上都是燃油的能量。理想的情况是排气

压力与大气压相同,排气温度与环境温度相同,让尽量多的能量用来驱动曲轴旋转,而不是克服排气阻力。

颗粒捕捉器会大幅提高发动机背压,据说颗粒捕捉器的阻力是三元催化器的3倍!活塞在排气阶段的上升就需要克服更大的阻力,导致发动机热效率下降,油耗升高。



没错,安装颗粒捕捉器的目的是达标排放、是环保,但代价是油耗升高。我感觉有点不对。

3.哪些车安装了颗粒捕捉器

几乎所有的涡轮增压车型都有颗粒捕捉器。

本田L15B 1.5T,都说动力强又省油,有颗粒捕捉器;

现代起亚CVVD技术的1.5T,也有颗粒捕捉器;

通用系有、宝马、奔驰、保时捷有,法拉利、兰博基尼都有。

4.颗粒捕捉器再生是什么操作

是滤网就会堵塞,汽车上的空气滤芯、空调滤芯和汽油滤芯都会堵塞,最终都要更换。

颗粒捕捉器当然也会堵塞,但堵塞颗粒捕捉器堵塞可分为暂时性堵塞和永久性堵塞。

堵塞颗粒捕捉器的主要有两种物质:含碳化合物和灰分。

含碳化合物来自于未完全燃烧的汽油。灰分同样来自于汽油,当然还有机油,总归会有一些机油会漏到燃烧室烧掉,只不过某些发动机漏量偏大。

其中含碳化合物是可以重新燃烧掉的,只要氧量充足、排气温度大于500℃,就可以烧掉大部分堵塞颗粒捕捉器的积碳,重新把它们排放到大气中去。所以,我前面称其为“暂时”解决排放颗粒物问题。

灰分是烧不掉的,灰分会永久性堵塞颗粒捕捉器,最终导致颗粒捕捉器阻力过大,需要更换,材料费+人工费加一起可不少钱。

颗粒捕捉器的再生操作就是指提高排气温度、提高排气氧量,烧掉堵塞颗粒捕捉器的含碳化合物。这个操作可以由车主来完成,比如上面提到的80km/h操作;也可以在4S店车间完成,挂入空挡,猛踩油门,称为原地再生。下面有一张据说是某车型在4S店原地再生的图片,由于排气温度高,可以看到排气管都烧红了。所以探岳对于颗粒捕捉器升级方案中就需要在排气管周围增加隔热防护。





简而言之,就是多烧油,靠提高排气温度来再生颗粒捕捉器。

5.能否彻底解决

刚开始,我曾经想过买到车后,找个排气改装店,把颗粒捕捉器拆掉。但是,

这样做面临3个问题:

  1. 发动机可能会发故障报警,然后限制动力输出。颗粒捕捉器通常在进出口各有1个压力传感器,控制器通过进出口差压来判断颗粒捕捉器的堵塞程度。如果仅仅是切除颗粒捕捉器,但不同步改造压力测点或ECU控制逻辑的话,大概率要报故障灯,控制器认为测点损坏或者颗粒捕捉器损坏,然后限制动力输出。
  2. 会失去整车保修。比如我准备购买的嘉华,厂家提供5年保修,但如果我私自对排气系统进行改造,基本等于失去保修了。
  3. 违反汽车改装的法规。
  4. 可能会影响验车。虽然目前车检所没有这么先进的设备能区别对待不同排放标准的车型,但不排除这6年当中车检中心花大钱去买一套新设备回来呀。

思来想去,我认为这么做是不对的。

但是,我在论坛上依然发现有一些“不法车主”拆除了颗粒捕捉器,虽然车辆的油耗低了、动力强了、也不需要再生了,但是地球的环境受到了破坏呀,人类未来的都让这些人毁了。所以对于拆除颗粒捕捉器这种事,我是持强烈反对态度的,也希望各位有颗粒捕捉器的车主把人类命运摆在第一位,不要为了节省自己的钱和时间而去拆颗粒捕捉器。






6.结语

我认为颗粒捕捉器的再生操作是避免不了的,早晚也是要更换的。但目前各个厂家对这玩意都是避而不谈,比如我刚在之家网站搜到了一篇关于嘉华提车后就出现堵塞的帖子,下午再看就发现帖子已经被删除了。



探岳的升级处理方案,其实就是掩耳盗铃:探岳的ECU程序中,颗粒捕捉器堵塞共分成5级,原来是到2级就报警,提示驾驶员进行再生操作。升级后是到3级报警,2级时悄悄提高排气温度来进行再生。反正油耗飙升是必须的。

最后,给大家截2个图乐呵乐呵。




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