採編 | 李響

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近日，汽車預言家注意到網路針對“汽油車顆粒收集器”相關問題展開激烈爭論。從滿足國六排放標準，到影響發動機效能，輿論已經形成兩種鮮明的對立觀點。

一種聲音認為，顆粒捕捉器是企業為滿足國六排放的投機取巧；另一種聲音則認為，顆粒捕捉器有效提升了車輛排放的環保水平。為什麼要增加顆粒捕捉器？顆粒捕捉器是如何工作的？安裝顆粒捕捉器是不是企業的投機取巧？此次顆粒捕捉器問題出現在哪個環節？發生故障機率如何？如何解決這一問題？

汽車預言家經過各方面資訊的梳理，透過採訪清華大學汽車工程開發研究院常務副院長、汽車安全與節能國家重點實驗室副主任宋健，中國質量認證中心交通與車輛首席技術專家、教授級高工謝鵬鴻，北京航空航天大學汽車工程系科研副主任徐向陽，天津大學教授、原內燃機燃燒學國家重點實驗室副主任姚春德四位專家，嘗試解讀外界對顆粒捕捉器以及環保質檢關注的話題。

在四位專家看來，顆粒捕捉器是全球車企面對排放法規時的普遍行為，並非投機取巧，但對於消費者而言顆粒捕捉器的概念很新，也需要注意顆粒捕捉器本身並非長效零件，堵塞問題是一件企業與車主相互配合就能解決的小問題。

一問：顆粒捕捉器是不是企業投機取巧？

為了使汽車排放達標，企業採用SCR和EGR方法進行設計，簡單來說，SCR是透過新增尿素的方式進行催化還原降低排放，EGR透過在排放端增加顆粒催化器進行物理攔截降低排放。最初，顆粒捕捉器是柴油車型必要的減排措施，被大規模應用，隨著國六實施，這項技術同樣被應用在汽油車上。在國五過渡國六的過程中，汽油車排氣端形成了TWC三元催化+GPF顆粒捕捉的技術。

中國質量認證中心交通與車輛首席技術專家、教授級高工謝鵬鴻表示：“增加顆粒捕捉器是全球車企面對高標準排放法規做出的相同技術選擇。在排放環節，三元催化器與顆粒捕捉器形成化學加物理的雙重減排。同時，顆粒捕捉器在柴油車上已經有充分的的應用，國六放到汽油車是企業的必然選擇。”

與此同時，清華大學汽車工程開發研究院常務副院長、汽車安全與節能國家重點實驗室副主任宋健指出，車企之所以在排放端增加顆粒捕捉器，極大程度上是由於社會進步速度與企業技術儲備之間的差層導致的，從整體來看，國五切換國六速度很快，企業跟不上轉變速度。

二問：顆粒捕捉器是如何工作的？

汽油機顆粒捕集器（GPF），是由流通式三效催化器演變而來，安裝在汽油發動機排放系統中的陶瓷過濾器，外型一般為圓柱體。PM顆粒物透過攔截、碰撞、擴散、重力沉降等方式被捕集在載體的壁面內以及壁面上，從而實現在微粒排放物質進入大氣之前將其捕捉。

當顆粒物積存到一定程度後，燃燒器會自動點火燃燒，將吸附在上面的炭煙微粒燒掉，變成二氧化碳排出，最佳化自身的效能。這一過程，稱之為“再生”。

三問：顆粒捕捉器為什麼會失效？

顆粒捕捉器在長期使用中，如果未能實現自主再生，較多顆粒物停留在攔截倉裡就會造成顆粒捕捉器的堵塞。北京航空航天大學汽車工程系科研副主任徐向陽認為，顆粒捕捉器不屬於汽車長效零部件，同樣存在壽命問題，根據不同車主駕駛習慣與使用環境、用車工況息息相關，需要定時清潔或更換。

此外，徐向陽表示：“企業應對國六排放在汽車尾氣端增加零部件的同時，需要對發動機進行重新標定，配合GPF進行一定程度上的調整。”對此，原內燃機燃燒學國家重點實驗室副主任姚春德指出，顆粒捕捉器再生分為主動、被動兩種，未達到再生裝置啟動條件，就會造成堵塞。

據瞭解，當顆粒捕捉器中的溫度達到550℃、氧濃度大於5%時，沉積的顆粒物就會氧化燃燒，若不足550 ℃，過多的沉積物就會堵塞捕捉器，這時就需要利用外加能源（例如電加熱器，燃燒器或發動機操作條件的改變）來提高DPF內的溫度，使顆粒物氧化燃燒。

另外，姚春德表示：“發動機標定同樣影響GPF效果。對於GPF而言，進氣歧管混合噴射相比直噴的效果要好，直噴壓力不足會出現較大的燃油顆粒，很多品牌的缸內直噴壓力已經達到350bar，噴油壓力影響霧化效果。在汽油成分層面，芳香烴含量也會影響顆粒物數量。”

四問：不同品牌的顆粒捕捉器有何差別？

一般而言，GPF內部以壁流式蜂窩陶瓷為載體，載體體內有很多平行的軸向蜂窩孔道，相鄰的兩個孔道內一個只有進口開放，另一個只有出口開放。排氣從開放的進口孔道流入，透過GPF載體多孔壁面至相鄰孔道排出。

姚春德指出，不同品牌在顆粒捕捉器應用上會針對車型、工況選擇是否配置主動再生裝置。他表示：“GPF自身成本較高，主動再生裝置更高，對於一些中高檔車型，GPF對終端價格的影響並不明顯，主動再生裝置包含多個感測器，需要對場景、燃燒進行判斷，因此對整體要求較高，但從使用層面來看，主動再生裝置並非必要，因此部分低價車型只裝配顆粒收集器單體。”

與此同時，謝鵬鴻指出，目前國家對於顆粒捕捉器並未設立統一標準，因此不同企業在材料選擇、通道設計、目標工況是完全自主的。在宋健看來，顆粒捕捉器與企業成本掛鉤，質量參差不齊。

五問：顆粒捕捉器堵塞的後果是什麼？

捕捉器裡的顆粒物逐漸增加會引起發動機背壓升高，導致發動機效能下降。此外，汽車預言家透過相關網站獲悉，顆粒捕捉器堵塞後會市區工況油耗會出現近乎翻倍的增加。

清華大學汽車工程開發研究院常務副院長、汽車安全與節能國家重點實驗室副主任宋健在採訪中向汽車預言家表示：“顆粒捕捉器在正常工作的時候，是環保、有效的，一旦失效也就意味著車輛達不到環保排放標準，環保是有代價的。”

汽車預言家注意到，由於顆粒捕捉器實效造成的動力問題、油耗問題已經不是某品牌個例，謝鵬鴻指出，國六階段幾乎全部上市車輛都會存在這個問題，只不過由於不同工況、不同的用車環境，結果不同。

六問：如何解決顆粒捕捉器再生的問題？

對於顆粒捕捉器再生，車企針對國六車型在說明書上都有標註。在使用層面，需要車主維持一段高速巡航，當車輛時速超過100公里時，排氣溫度將超過700℃，滿足燃燒條件，儘量避免長期短途、長期擁堵的工況。此外，姚春德與宋健共同指出，企業增加顆粒捕捉器後，需要對整車動力系統進行重新標定，發動機需要配合GPF標定，在車輛上形成整體的協同。

在四位專家看來，顆粒收集器堵塞並不是個大問題，與車輛使用工況、車主行為存在關聯，定期清潔、維修、更換可以避免問題產生。