2019年9月18日 星期三
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為甚麼汽油車要加裝GPF,保時捷工程師說給你懂!
AUTONET記者:趙惠群(11/21/2018)
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從2018年9月起,許多歐洲汽車品牌,如BMW等,所有上市的汽油車乎都會加裝簡稱為GPF (Gasoline Particulate Filter)的汽油微粒過濾器,保時捷也是如此,而VOLKSWAGEN更早從2017年起就陸續為車子裝GPF,2022年所有車款都要加裝,GPF對汽車來說是一項新增的成本,為何要大費周章呢?加了GPF對環境有何正面影響?

現今許多新世代汽油車引擎都結合了缸內直噴供油技術,它能創造更強的動力輸出,同時因為稀薄燃燒而有更好的燃油效率,它將完全取代現有汽油車的PFI汽油噴射引擎,但缸內直噴引擎讓燃油直接注入汽缸內,它會造成油氣混合不均,過量的空氣稀薄燃燒會導致NOx 的排放增加,因此要透過GPF來解決NOX的排放。

GPF過濾機理與柴油引擎的DPF基本上是相同,排氣以一定的流速通過多孔性的壁面,這個過程稱為「壁流」(Wall-Flow)。壁流式顆粒捕集器由具有一定孔密度的蜂窩狀陶瓷組成。透過交替封堵蜂窩狀多孔陶瓷過濾體,排氣流被迫從孔道壁面通過,顆粒物分別經過擴散、攔截、重力和慣性4種方式被捕集和過濾。

對保時捷來說,他們開發的GPF可能還要更精密。保時捷的工程師Martin Werner和他的團隊正致力於將汽油引擎加裝GPF濾清系統,花了兩年的時間。由於較大的排氣系統不適合718和911等車型引擎室小而擁擠,因此必須設計全新的主要觸媒轉化器。以前是三向式系統,可以把有毒的NIX氮氧化物轉化成無害的空氣成分。而現在保時捷開發的四向觸媒轉化器,中央通道也有觸媒塗層。Martin Werner表示,這樣就更沒有機會產生氮氧化物和微粒。而濾清器相對較短,直徑較大,通道可以容許同時流入盡可能多的氣體。

GPF所捕集擋下來的的煙塵顆粒必須不時燃燒掉,這就是所謂的「再生」。但它也必須要能在室外低溫環境和短短的擎行程中工作。在這種情況下,引擎的控制單元就透過提高廢氣溫度,來確保濾清器升溫,例如透過過另一次燃燒或更高的引擎轉速來達成。

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