柴油機上的DPF與汽油機上GPF過濾機理基本相同,都是采用壁流式過濾器,通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(jīng)過擴散、攔截、重力和慣性等4種方式被捕集過濾。
但GPF和DPF之間還是有著許多的不同之處,最主要的區(qū)別就是汽油和柴油機尾氣之間存在實質(zhì)差異。與現(xiàn)代輕型柴油相比,汽油機排放的顆粒物排放量大約降低10-30倍,這種差異推動了最佳過濾技術(shù)的不同選擇。
(1)汽油機排氣溫度相對高于柴油。在城市駕駛條件下,發(fā)動機輸出溫度介于300和500℃之間,但在高速行駛時可達到700°C。盡管這些溫度足夠高以維持GPF的被動再生,但運行在化學(xué)計量比下汽油發(fā)動機的排氣里,氧氣通常是不足的。因此,GPF再生通常發(fā)生在車輛減速期間,此時減少燃料供應(yīng),來保證排氣中有充足的氧氣。具有氧氣存儲能力的GPF可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)主、被動再生。
(2)相比于柴油機而言,汽油機的煙灰排放少,其煙灰氧化的速度也比柴油機要快得多。所以GPF中煙灰的負載率不會太高,不會因為煙灰氧化而導(dǎo)致的過高的放熱率,所以熱耐久性不被認為是一個問題。
(3)低煙灰負載還允許使用更緊湊和更便宜的過濾器,因為體積較小,可以使用較少的貴金屬材料。在柴油車中,過濾器的體積通常為發(fā)動機排量的1.5至2.5倍,而GPF的體積可以做到小于排量。
不管是哪種顆粒捕捉器在使用過程中都要做好保養(yǎng)工作,因為顆粒捕捉器一旦發(fā)生堵塞不僅會影響到發(fā)動機的動力、車輛油耗,而且還會降低顆粒捕捉器的使用壽命,相必這些對于用戶而言都是不愿意見到的。